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Sumário
Prospecção do Petróleo 1
Métodos Geológicos 1
Métodos Potenciais 1
Métodos Sísmicos 2Fontes e receptores sísmicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Cálculo dométodo sísmico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Poço Pioneiro 12
Cálculo deMétodos Sísmicos 12Resumo de Cálculos de Sísmica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2
.. Prospecção
Prospecção doPetróleo
A prospecção precede a perfuração.
Consiste emmétodos e técnicas espe-
cíficas para identificar áreas com poten-
cial de acúmulo de hidrocarbonetos.
MétodosGeológicos
Baseia em análise demapas geológicos
com apoio da aerofotogrametria e foto-
geologia: Geologia de Superfície: Mape-
amento de rochas que afloram na super-
fície.
Aerofotogrametria e Fotogeologia: Fo-
tos do terreno para construção dema-
pas base ou topográficos.
Métodos Potenciais
Baseia no estudo da terra utilizandome-
didas físicas:
Gravimetria: Estudo do campo gravita-
cional de determinada área. Através de
estimativas da espessura de sedimentos
em uma bacia sedimentar, presença de
rochas com densidades anômalas como
rochas ígneas e domo de sal, e prever a
existência de altos e baixos estruturais
pela distribuição lateral desigual de den-
sidade na superfície.
Magnetometria: Medir pequenas varia-
ções na intensidade do campomagné-
tico da terra, que dependem de vários
fatores: latitude, altitude de voo ou ele-
vação, direção de voo, variações diurnas
e presença localizada de rochas com di-
ferentes susceptibilidadesmagnéticas.
As variações diurnas são causadas por
atividades solares, denominadas tem-
pestadesmagnéticas, e pelomovimento
de camadas ionizadas na alta atmosfera
que atuam como correntes elétricas
perturbando o campomagnético ter-
restre.
1
.. Prospecção
Métodos Sísmicos
Osmétodos sísmicos são osmais usa-
dos na indústria do petróleo. Baseia-se
na reflexão de ondas geradas artificial-
mente. As reflexões são captadas por
geofones (terra) ou hidrofones (mar).
Fontes e receptores sísmicos
Refração: Ondas refratadas com ângu-
los críticos (headwaves). Atualmente
na área de petróleo sua aplicação é bas-
tante restrita.
Reflexão: Ondas refletidas. (Usadas em
90% dos casos). Fornecendo feições ge-
ológicas de alta definição em subsuper-
fície propícias à acumulação de hidro-
carbonetos, a um custo relativamente
baixo.
Cálculo dométodo sísmico
Nométodo sísmico uma ondamecânica
é gerada e enviada em direção do inte-
rior da Terra. Durante a sua viagem esta
onda é refletida e refratada (analoga-
mente ao que acontece em ótica). Para
a prospecção de petróleo, atualmente,
o métodomais utilizado é ométodo sís-
mico de reflexão.
Para gerar as ondasmecânicas em terra
utiliza-se dinamite e vibradores. Já no
mar, utiliza-se canhões de ar compri-
mido. A captação das ondas refletidas
são feitas por geofones (em terra) ou hi-
drofones (nomar).
A onda gasta um certo tempo para atin-
gir uma determinada rocha e retornar
até o geofone (ou hidrofone). Assim, a
profundidade a ser explorada pode ser
controlada através do tempo escolhido
para o registro de dados. Quantomais
tempo durar o registro, mais ondas (que
atingirammaiores profundidades) se-
rão captadas. Supondo a velocidade de
propagação na água de 1500m/s. Caso
se deseje atingir 1500m de profundidade
2
.. Prospecção
de lâmina d'água o registro deve durar
em torno de 2s (1s de ida e 1s de volta).
ExemploPetrobras - Eng. de Petróleo Jr. - 2008 - 1
Osmétodos usados na prospecção de petróleo são:
(A) gravimetria e pictometria.
(B) gravimetria e volumetria.
(C) aerofotogrametria e volumetria.
(D) aerofotogrametria e pictometria.
(E) aerofotogrametria e gravimetria.
Solução:
Osmétodos utilizados na prospecção de petróleo são:
a)Métodos Geológicos
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.. Prospecção
• Geologia de superfície;
• Aerofotogrametria e foto geologia;
b)Métodos Potenciais
• Gravimetria;
• Magnometria;
c) Métodos Sísmicos
• Sísmica de Reflexão;
• Sísmica de Refração;
Pictometria e Volumetria não sãométodos de prospecção.
Onde, a pictometria é ummétodo laboratorial para estimarmassa especí-
fica e a volumetria é ummétodo laboratorial também chamado de titulação.
Resposta: E
Exemplo2
As variações de densidade em subsuperfície são utilizadas na exploração
gravimétrica do petróleo, permitindo assim:
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.. Prospecção
(A) fazer estimativas da espessura de sedimentos em uma bacia calcária, ve-
rificar a presença de rochas com densidades anômalas, como rochas ígneas
e domos de sal, e prever a existência de altos e baixos estruturais;
(B) fazer estimativas da espessura de sedimentos em uma bacia secundá-
ria, verificar a presença de rochas com altas densidades, como rochas ígneas
e domos de sal, e prever a existência de altos e baixos estruturais;
(C)fazer estimativas da espessura de sedimentos em uma bacia hidrográ-
fica, verificar a presença de rochas com baixas densidades, como rochas íg-
neas e domos de sal, e prever a existência de altos e baixos estruturais;
(D)fazer estimativas da espessura de sedimentos em uma bacia calcária, ve-
rificar a presença de rochas com altas densidades, como rochas ígneas e do-
mos de sal, e prever a existência de altos e baixos estruturais;
(E) fazer estimativas da espessura de sedimentos em uma bacia sedimen-
tar, verificar a presença de rochas com densidades anômalas, como rochas
ígneas e domos de sal, e prever a existência de altos e baixos estruturais
Solução:
Nesta questão deveriamos saber que a gravimetria é utilizada em bacias se-
dimentares, uma vez que o objetivo desta técnica é fazer uma estimativa da
espessura dos segmentos. Cabendo a alternativa e). Lembrando que todas
as alternativas são idênticas sómudando o tipo de campo, sendo uma ques-
tãomais interpretativa.
Resposta: E
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.. Prospecção
Exemplo3
A prospecçãomagnética para o petróleo, denominadamagnetometria, tem
como objetivomaior medir pequenas variações na intensidade do campo
magnético terrestre, consequência da distribuição irregular de rochasmag-
netizadas na subsuperfície. Asmedidas obtidas pelos magnetômetros nos
levantamentos aeromagnéticos dependem dos fatores:
(A) latitude, altitude do voo ou elevação, direção de voo, variações diurnas
e presença localizada de rochas com diferentes susceptibilidadesmagné-
ticas.
(B) longitude, latitude, direção de voo, variações noturnas e presença loca-
lizada de rochas com diferentes susceptibilidadesmagnéticas.
(C) longitude, direção de voo, variações no-turnas e presença distribuída de
rochas com diferentes susceptibilidadesmagnéticas.
(D) atitude e longitude, altitude de voo ou elevação, condições do voo, va-
riações noturnas e presença distribuída de rochas com diferentes suscep-
tibilidadesmagnéticas.
(E) latitude, altitude de voo ou elevação, direção de voo, variações diurnas
e presença distribuída de rochas com diferentes susceptibilidadesmagné-
ticas.
Solução:
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.. Prospecção
Sabemos que amagnometria dependem dos seguintes fatores: latitude, al-
titude de voo ou elevação, direção de voo, variações diurnas e presença lo-
calizada de rochas com diferentes susceptibilidadesmagnéticas. Então des-
cartamos as alternativas que tem longitudes e variações noturnas, devendo
estar atentos que o fenômeno vai ser medido localizadamente.
Resposta: A
Exemplo4
São apresentadas abaixo afirmativas sobre osmétodos sísmicos de levan-
tamento geofísico:
I - Método pelo qual a estrutura interior da Terra foi mapeada e que atual-
mente, na área de petróleo, tem sua aplicação bastante restringida. É tam-
bém ummétodo que faz o registro somente de ondas refratadas com ângulo
crítico (headwaves) e que possui grande aplicação na área de sismologia.
II - Método de prospecçãomais utilizado atualmente na indústria de petró-
leo, fornecendo alta definição das feições geológicas em subsuperfícies pro-
pícias à acumulação de hidrocarbonetos e a um custo relativamente baixo.
As armações acima correspondem aosmétodos sísmicos:
(A) de refração e de CDP.
(B) de refração e de reflexão.
(C) de reflexão e de refração.
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.. Prospecção
(D) de sismografia sintética e de reflexão.
(E)CDP e de sismografia sintética.
Solução:
Ométodo de refração sísmicamede o tempo que uma onda compressional
(onda P) ou cisalhante (onda S), gerada por uma fonte sísmica, leva para vi-
ajar através das camadas da Terra e voltar aos sensores (geofones) insta-
lados ao longo de uma linha na superfície do terreno. Medindo-se o tempo
de percurso das ondas, os diferentes horizontes.
Ométodo sísmico de reflexão é ométodo de prospecçãomais utilizado na
indústria de petróleo atualmente, pois fornece alta definição das feições ge-
ológicas em sub-superfícies propícias a acumulação de hidrocarbonetos, a
um custo relativamente baixo.
Resposta: B
Exemplo5
A indústria petrolífera está dividida basicamente em dois segmentos: o de
upstream e o de downstream. Os segmentos de upstream e de downstream
são responsáveis, respectivamente, pelas atividades de:
(A) transporte, distribuição, refino e exploração/produção.
(B) exploração/produção e refino, transporte, distribuição, comercialização.
(C) refino, transporte, distribuição.
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.. Prospecção
(D) comercialização, refino, transporte, distribuição e exploração/produção.
(E) refino e exploração/produção.
Solução:
As atividades de upstream são relaciona-dos a atividades desenvolvidas para
que o petróleo esteja disponível para consumo, que compreende desde a
caracterização de reservatório, exploração, perfuração, produção até o re-
fino. Enquanto as atividades de downstream são atividades destina para que
o petróleo chegue ao consumidor, como a logística (transporte), comerci-
alização.
Resposta: B
Exemplo6
Dosmétodos abaixo, assinale aquele que NÃO é considerado ummétodo
de avaliação das formações.
(A) Amostra de Calha.
(B) Perfilagem.
(C) Teste de Produção.
(D) Teste deMiscibilidade.
(E) Teste de Injetividade.
Solução:
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.. Prospecção
Dosmétodos acima, o único que não coleta informações geológicas nem de
reservatório é o teste demiscibilidade. Amostra de calha e perfilagem já fo-
ram discutidos aqui, testes de produção e injetividade coletam informações
de reservatório após o poço ter sido perfurado.
Resposta: D
Caiu no concurso!1
Assinale a opção correta, acerca das características dosmétodos geológi-
cos e geofísicos utilizados na prospecção do petróleo.
(A) Ométodo geológico de superfície já foi importante para a prospecção
do petróleo, mas hoje consiste apenas em aquisição de dados geológicos em-
basados emmapas geológicos, com pouca conexão commétodos de sub-
superfície, que tornam limitante a idéia tão necessária da profundidade e
da estrutura das camadas sedimentares potenciais ao alojamento de hidro-
carbonetos
(B) Ométodo potencial gravimétrico é omais importantemétodo de pros-
pecção, pois fornece uma boa idéia da estrutura detalhada das bacias, em-
bora seja muito limitado commétodo descobridor e delimitador de campos
de petróleos.
(C) Ométodo potencial damagnetometria é ummétodo que apresenta pou-
cas variações demedidas do campomagnético terrestre e, por isso, é uti-
10
.. Prospecção
lizado na prospecção de petróleo por sua exatidão. Porém, não serve para
distinguir as rochas do embasa-mento das rochas sedimentares de bacias
sedimentares em profundidade.
(D) Ométodo sísmico de refração compreende a propagação das ondas sís-
micas em qualquer tipo de rocha e tem como e tem como base a refração
das ondas com qual-quer medida angular, dependendo apenas da diferença
de composição domeio rochoso. É ummétodo largamente aplicado na pros-
pecção de petróleo na atualidade, porque se presta à distinção de camadas,
em qualquer profundidade, no âmbito de uma bacia sedimentar, além de ter
um customuito baixo.
(E) Ométodo sísmico de reflexão é ummé-todo que utiliza as reflexões das
ondas sísmicas em um refletor, que se constitui em contatos de camadas ou
superfícies anômalas de conteúdo fluido com qual-quer inclinação, além de
configurar estruturas, que são disponibilizadas para posterior análise. É o
método de prospecçãomais utilizado na indústria de petróleo atualmente.
Resposta: E
11
.. Prospecção
Poço Pioneiro
Após o processamento e análise dos da-
dos geológicos verifica-se a possibili-
dade de se encontrar acúmulos de hi-
drocarbonetos na área, viabilizando a
perfuração de um poço pioneiro.
Durante a perfuração desse tipo de
poço, uma série de informações são co-
letadas e registradas, tais como:
• Dados de cascalho (mud logging);
• Informações petrofísicas e litológi-
cas de testemunhos retirados das
formações;
• Dados de perfilagem (elétrica, ra-
dioativa e acústica);
• Resultados de teste de formação
(comportamento da pressão no
reservatório;
Todos esses dados obtidos durante a
per-furação pioneira são combinados
com os dados geológicos para definição
do reservatório e para a análise comer-
cial de ex-plotação ou desenvolvimento
do campo.
Cálculo deMétodos Sísmicos
Oprocedimento de elaboração é sinteti-
camente descrito nos seguintes passos:
1. Transferência dos sismogramas ao
programa de seleção dos tempos
de primeira recepção;
2. Emissão das dromocronasmedi-
das, seja em forma gráfica, seja em
forma legível, pelo programa de
elaboração tradicional baseado no
algoritmoGRM (Generalized Reci-
procalMethod);
3. Imissão dos valores das quotas
dos geofones e dos disparos no
programa de interpretação GRMe
leitura das dromocronasmedidas;
4. Elaboração dos dados e interpre-
tação tradicional;
12
.. Prospecção
5. Emissão das seções interpreta-
das, que trazem as interfaces en-
tre camadas de diversas veloci-
dades sísmicas e osmesmos valo-
res de velocidade. Nota-se que as
velocidades sísmicas atribuídas a
cada uma das camadas são carac-
terizadas por um gradiente nulo
na direção vertical (ou seja, as ve-
locidades para cada camada são
constantes na vertical). Existe a
possibilidade demodelar, com o
procedimento GRM, as variações
horizontais de velocidade, que de
qualquer forma resultam discretas
e não contínuas;
6. Emissão de um arquivo que in-
dica localização e altitude de cada
ponto de disparo e de cada geo-
fone, legível pelo programa de ite-
ração tomográfica e de ray-tracing
(traçado do percurso dos raios sís-
micos);
7. Emissão domodelo bidimensio-
nal do terreno obtido do proce-
dimento GRM sob forma de uma
matriz de celas unitárias de dimen-
são definida (inferior aometro),
adaptada para ser lida pelo pro-
grama de ray-tracing e de elabo-
ração tomográfica. A interpreta-
ção GRMvem, portanto, fornecer
omodelo inicial das velocidades
do terreno, necessário para ativar
as iterações do completomodelo
matemático bidimensional (mo-
delização tomográfica). O terreno
é, portanto, subdividido em celas
unitárias de dimensõesmínimas,
cada uma, dotada de uma dife-
rente velocidade sísmica e cada
uma pronta a ser modicada pelo
procedimento de iteração tomo-
gráfica, com o objetivo de redu-
zir aomínimo o erro entre as dro-
mocronas calculadas com base no
13
.. Prospecção
modelo do terreno e aquelas efeti-
vamentemedidas durante a pros-
pecção.
O arquivo que contém as posições e as
cotas é lido pelo programa tomográfico
juntamente com o arquivo contendo a
matriz das velocidades. O procedimento
de ray-tracing e de controle é também
ativado.
Em primeiro lugar é controlada a posi-
ção dos sensores e dos disparos. Logo
depois são visionados os percursos dos
raios sísmicos e avaliado o primeiro fit-
ting com os dadosmedidos, com o pro-
pósito de iniciar o procedimento tomo-
gráfico excluindo erros sistemáticos
previamente corrigíveis.
O objetivo do procedimento iterativo
tomográfico é reduzir o erro entre os
tempos das dromocronas calculadas
com base nomodelo em relação àque-
las efetivamentemedidas. Isto ocorre
por aproximações sucessivas (iterações)
controladas pelo operador, ao qual é
possível intervir na escolha dosmuitos
coeficientes que influenciam o cálculo
como também na escolha domesmo
procedimento que é utilizado para re-
alizar aminimização dos erros.
O resultado final será umamatriz repre-
sentativa do terreno investigado consti-
tuída por celas (cada uma, caracterizada
por uma velocidade sísmica) que, no to-
tal, apresentam um erromínimo quando
utilizadas no procedimento de traçado
dos raios sísmicos.
Essamatriz é visualizada através de um
oportuno programa de contouring, uti-
lizando diversas cores para diferentes
velocidades.
Resumo deCálculos de Sísmica
• Velocidade do som na água 1500
m/s
• C , constante de resolução sísmica
14
.. Prospecção
• T , período - inverso da frequência
• v, velocidade da onda nomeio
• h, espessura de propagação
v =2π
T
e
hmin =v
Cf
ExemploPetrobras - Engenheiro de Petróleo - 2012 - 7 A fim de prospectar e ve-
rificar a presença de petróleo, diversosmétodos de avaliação podem ser uti-
lizados: indicações diretas, geológicos, geofísicos e geoquímicos. Dentre tais
métodos, os principais são os geofísicos por sismógrafo, sendo amplamente
usados tanto em terra como nomar. A profundidade das camadas de ter-
reno pode ser medida usando-se um sismógrafo por reflexão, a partir de re-
lação de
(A) triângulos equiláteros
(B) triângulos isósceles
(C) quadriláteros
(D) pirâmides
(E) cones
Solução:
15
.. Prospecção
A sísmica baseia-se no princípio da reflexão de uma ondamecânica (sonora)
emmeio sólido quando encontra interfaces com diferentes densidades (di-
ferentes velocidades de propagação do som e diferentes impedâncias acús-
ticas). Damesma forma que qualquer outra onda refletida em uma inter-
face entre dois meios, o ângulo de incidência é igual ao de reflexão (lei de
reflexão). E o trajeto e ida é de igual comprimento ao de volta. Portanto, a
relação geométrica a ser usada é a relação de triângulos equiláteros.
Resposta: A
Caiu no concurso!Banco deQuestões - Cesgranrio - 2
Umdeterminado levantamento sísmico recuperou frequência média de 25
Hz na profundidade do reservatório. Considerando que a velocidade inter-
valar no reservatório é de 2000m/s e utilizando o conceito convencional
de resolução sísmica (=4), a espessuramínima para que topo e base sejam
identificados na seção sísmica, emmetros é de:
(A) 50
(B) 40
(C) 30
(D) 20
16
.. Prospecção
(E) 10
Resposta: D
Caiu no concurso!Banco deQuestões - Cesgranrio - 3
Numponto de tiro de uma seção sísmica de reflexão normal, com escala ver-
tical em tempo duplo, o refletor de interesse ocorre a 4 s (quatro segundos).
Neste ponto, a profundidade de água domar é de 1.500m e a velocidade
média dos sedimentos é de 2.500m/s.
Qual a profundidade, emmetros, abaixo do nível domar, do refletor de in-
teresse, neste ponto de tiro?
(A) 4000m
(B) 4500m
(C) 5000m
(D) 6000m
(E) 6500m
Resposta: A
17
.. Prospecção
Caiu no concurso!4
APetrobras divulgou que na área da descoberta de Tupi, na Bacia de San-
tos, os reservatórios foram encontrados a 6.000m de profundidade, depois
de atravessar 2.000m de água domar, 2.000m de sedimentos (de veloci-
dademédia 4.500m/s). Qual seria a profundidade aproximada, em tempo
(s), do refletor correspondente aos reservatórios de Tupi, numa linha sís-
mica com escala vertical em tempo duplo?
(A) 3,89
(B) 4,43
(C) 5,15
(D) 6,31
(E) 8,6
Resposta: C
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.. Prospecção
Caiu no concurso!Eng. de Petróleo - Petrobras - 2008 - 5
Osmais importantes instrumentos de avaliação de composição das rochas
e do conteúdo do fluido das formações geológicas em subsuperfície são os
perfis de poços abertos, os perfis de raios gama e sônicos, os testes de pres-
são em poços e a perfilagem de produção.
Acerca desses instrumentos, assinale a opção correta.
(A) Os perfis de poços abertos têm a característica de somentemedir as pro-
priedades elétricas dosminerais das rochas e do conteúdo fluido destas.
(B) Os perfis de raios gama são utilizados na detecção do conteúdo de hi-
drocarbonetos das formações geológicas.
(C) Os perfis sônicos são utilizados na estimativa de porosidade da rocha,
detecção de volume de fraturas nas rochas, grau de compactação das rochas
e na estimativa de suas constantes elásticas.
(D) Os dois mais importantes objetivos dos testes de pressão em poços são
determinar a pressão dinâmica de fluxo dos fluidos e estimar o tamanho do
reservatório.
(E) Na perfilagem de produção, a avaliação dos reservatórios ocorre por de-
terminação do calibre do poço e do cálculo dos danos à formação produtora
de hidrocarboneto.
Resposta: C
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