PERFILAGEM DE POÇOS DE PETRÓLEO José Eduardo Ferreira Jesus Eng. de Petróleo Petrobras S.A. 1 Conceito É uma operação realizada após a perfuração, a cabo ou com coluna (toolpusher), ou durante a perfuração (LWD – Logging while drilling) de uma fase do poço com a finalidade de obter uma imagem visual de uma ou mais características das várias formações atravessadas. 2 Tipos de perfilagem 3 Características Estas propriedades (diâmetro), elétricas podem ser geométricas (resistividade elétrica, potencial eletroquímico natural), acústicas (tempo de trânsito das ondas sonoras) e radioativas (radioatividade natural e induzida) 4 Objetivos Através da leitura e interpretação dos dados obtidos, pode-se conhecer a temperatura e a geometria do poço e da estrutura adjacente, e estimar a porosidade, litologia e identificar, qualitativa e quantitativamente, a existência de fluidos no meio poroso (rocha). 5 Objetivos 6 Tipos de perfis Geométricos Elétricos (resistivos ou indutivos) Sônicos Radioativos (natural ou induzida) 7 Perfis Geométricos Objetivo é traçar um acompanhamento do diâmetro do poço ao longo de sua extensão. 8 Perfis Elétricos Resistividade Propriedade de toda matéria em permitir com maior ou menor restrição a condutividade de elétrons (corrente elétrica) 9 Resistividade Resistividade de alguns materiais (a temperatura ambiente – 20°C) : Alumínio – 2,75 x 10-8 (0,0000000275) Ω.m Ferro – 9,68 x 10-8 Ω.m Água salgada (8000 ppm NaCl) – 0,8 Ω.m Silício puro (areia) – 2,5 x 103 (2500) Ω.m Quartzo (cristais encontrados na areia) - ~ 1016 10 Fundamentos Uma rocha sedimentar pode ser dividida em duas partes : Matriz ⇒ Parte sólida da rocha Poros ⇒ Espaços no interior da rocha que podem estar preenchidos com fluidos (líquidos ou gases), tanto de origem primária (adquiridos durante a deposição) quanto secundária (que migraram para a rocha depois da mesma formada) 11 Modelo de funcionamento 12 Definição da resistividade 13 Modelagem 14 Perfis de potencial espontâneo Mede a diferença de potencial elétrico entre dois eletrodos, um na superfície e outro dentro do poço. 15 Comportamento dos perfis SP 16 Perfil SP 17 Aplicações do perfil SP Determinar camadas permeáveis (qualitativo) Determinar o volume de argila do reservatório Correlação entre poços Determinar o Rw e a salinidade correspondente Definir reservatórios em arenitos radioativos 18 Perfis de indução Fornecem leitura aproximada de Rt, através da medição de campos elétricos e magnéticos induzidos nas rochas. 19 Princípio A bobina transmissora gera um campo magnético que induz correntes circulares nas camadas que, por sua vez, geram campos magnéticos induzindo sinais na bobina receptora. Como a intensidade das correntes induzidas na formação é proporcional a sua condutividade, o sinal induzido na bobina receptora é também proporcional à condutividade da formação e, portanto, inversamente proporcional a sua resistividade. 20 Esquema 21 Aplicações dos perfis de indução Obtenção da resistividade da formação (Rt) Determinação do diâmetro de invasão de fluidos na formação Determinação de zonas portadoras de hidrocarbonetos associado à água doce 22 Perfis sônicos Possuem transmissores de ondas sísmicas (sonoras) que se propagam pela lama e pelas rochas até atingirem os receptores. Mede a diferença nos tempos de trânsito destas ondas sísmicas. 23 Esquema de funcionamento 24 Aplicações Estimativas de porosidade Correlação poço a poço Estimativas do grau de compactação das rochas ou estimativa das constantes elásticas Detecção de fraturas Apoio à sísmica para sismograma sintético. a elaboração do 25 Apresentação do perfil sônico 26 Perfis Radioativos Podem medir a radioatividade natural (Gama ray) ou a resposta de uma irradiação radioativa (Neutrão e Densidade) de uma formação. 27 Raios Gama O perfil de raios gama (gama ray) consiste em um cintilômetro destinado a detectar natural e medir emitida a pelas radioatividade rochas. Esta radioatividade é emitida pelas argilas existentes no meio poroso e constituintes dos folhelhos. 28 Apresentação do perfil de raios gama 29 Perfil Neutrão Uma fonte radioativa aplicada na parede do poço emite raios gama de média energia. Esse raios gama desalojam elétrons e são defletidos em relação às suas trajetórias de colisão, havendo um efeito de espalhamento (efeito Compton). A ferramenta mede os raios gama espalhados. Quanto mais densa a formação, mais elétrons ela possui e mais raios gama de espalhamento são detectados. 30 Esquema 31 Apresentação do perfil Neutrão 32 Aplicações Determinação da porosidade Litologia Definição de zonas portadoras de gás ou hidrocarbonetos leves 33 Perfis Densidade Consiste numa ferramenta capaz de detectar os raios gama defletidos pelos elétrons orbitais dos elementos componentes das rochas, após terem sido emitidos por uma fonte colimada situada dentro do poço. 34 Apresentação do perfil densidade 35 Aplicações Densidade Auxílio das formações no cálculo da porosidade Identificação Apoio das zonas de gás para o cálculo do sismograma sintético 36 37