Quantitative Seismic Interpretation - Resenha 03 PDC

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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA E GEOFÍSICA
PÓS-GRADUÇÃO DINÂMICA DOS OCEANOS E DA TERRA / GIECAR
DISCIPLINA: MODELAGEM SÍSMICA DE PROPRIEDADES DE ROCHAS
PROFESSOR: WAGNER LUPINACCI
ALUNO: PAULO DAL-CERE
ATIVIDADE 3 – RESENHA DA OBRA:
1) Quantitative Seismic Interpretation: Applying Rock Physics Tools to Reduce
Interpretation Risk (2005)
P. Avseth, T. Mukerji and G. Mavko
Capítulo 1: 1.5 e 1.6

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Esse capítulo da obra analisada foca na base física da rocha para o uso de informação
sobre ondas cisalhantes na caracterização e monitoramento do reservatório. Adicionar
informação sobre ondas de cisalhamento à informação sobre ondas P permite muitas
vezes separar melhor as assinaturas sísmicas de litologia, fluido de poros e pressão de
poros. Esta é a razão fundamental pela qual, por exemplo, a análise de AVO e da
Impedância Elástica têm sido bem sucedidas na detecção de hidrocarbonetos e na
caracterização do reservatório. Os dados de onda cisalhante também fornecem uma
estratégia para distinguir entre as mudanças de pressão e saturação em dados sísmicos
4D, além de poderem fornecer os meios para obter imagens em sedimentos saturados
com gás onde as ondas P são atenuadas. A diferenciação da onda cisalhante fornece o
indicador sísmico mais confiável em reservatórios fraturados.
Enfatiza-se que os efeitos sísmico em Vp e Vs da saturação poro-fluido, pressão de
poros, porosidade e argilosidade podem ser comparáveis em magnitude e confrontadas.
Cada um deles pode ser um importante parâmetro de reservatório, mas separá-los é uma
das fontes fundamentais de não singularidade, tanto em estudos 4D como na
caracterização do reservatório. Simplesmente, existem muitas propriedades de rocha e
fluidos desconhecidas mais interessantes do que há medições acústicas independentes.
Daí a importância de Vs para a caracterização de reservatórios.
Com a combinação da velocidade cisalhante com outros parâmetros elásticos e outras
propriedades de reservatórios é possível:
 Melhorar a interpretação/caracterização de litologia, fluido, porosidade e
pressão de poros;
 Fundamentar análises AVO (Vs é fundamental) e análises de inversão de
impedâncias elásticas;
 Monitorar com mais precisão as pressões e saturações de reservatórios
(sísmica 4D), quando combina-se Vs com Vp e densidade;
 Identificar meios com alta atenuação como é o caso de reservatórios
saturados com gás e níveis de hidratos de gás, Vs é muito importante.

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Como obter a Velocidade Cisalhante Vs?
 Por meio de dados de laboratório  realizando-se medições na amostra
de rocha de testemunhos;
 Por meio dos perfis de poços  através do registro de Dipole Shear Sonic
Image
 Por meio de dados sísmicos  através da inversão elástica (quando se
tem dados compressionais) sendo necessário o dado pré-empilhado. Se
tiver trabalhando com dados cisalhantes pode-se realizar uma inversão
acústica e se obter a impedância cisalhante que se combinada com a
densidade pode-se estimar a velocidade cisalhante.
A partir do trabalho de Han (1986) sabe-se da correlação de Vs e Vp com a porosidade e
conteúdo de argila Vclay. De um modo mais geral, o aumento do teor de argila ou a
triagem mais pobre tendem a diminuir a porosidade com uma pequena mudança de
velocidade. O resultado é que dentro deste conjunto de dados, as variações combinadas
na porosidade e argila (litologia) representam quase um fator de variação de 2 em Vp e
mais do que um fator de variação de 2 em Vs. Uma única medição de Vp ou Vs pouco
faria para restringir as propriedades de rochas.
Hans (1986)
- Velocidade Vp diminui com o aumento da porosidade
- Velocidade Vp diminui com o aumento do teor de argila
Velocidadevs. porosidadepara arenitos saturadosdeágua a 40MPa (Dados são medições ultrassónicasdeHan 1986).

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Então, nas figuras observa-se uma forma de obtenção de Vs pela Equação de Han
(1986). Para arenitos limpos e arenitos argilosos ambos saturados com água,
conhecendo-se a porosidade e o conteúdo de argila.
Para carbonatos, fica evidente a dependência da velocidade com o tipo de poro, ou seja,
com a razão aspecto de poro α. Quanto menor for α menor será a velocidade para uma
mesma porosidade.
Vp e Vs devem ser utilizados de forma combinada nos estudos de caracterização e
monitoramento de reservatórios, reduzindo as ambiguidades.
Comparação de dados de carbonato com modelos clássicos e idealizados em forma de poro. A relação aspeto dos
poros elipsoidais idealizados é denotada por α.
Vs x Vp para arenitos saturados de água, com porosidades variando de 4% a 40%, pressões
efetivas 5-50 MPa, fração de argila 0-50%.Os dados são deHan (1986),Blargy (1992) e Yin (1992).

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Rochas Macias (Soft)  com alta porosidade é mais fácil detectar mudanças de pressão
e saturação, ou seja, a separação dos trends de Vp e Vs são mais evidentes (Gráfico A);
Rochas Duras (Stiff)  com baixa porosidade são difíceis detectar efeitos no fluido e na
pressão, ou seja, a separação dos trends de Vp e Vs são mais difíceis (Grafico B);
Vs x Vp para arenitos saturados deágua e gás,com porosidades de 4-40%, pressões eficazes 5-
50 MPa, fração de argila 0-50%. A seta mostra a direção do aumento da porosidade, argila,
pressão porosa. A tendência da saturação é perpendicular à que se trata de porosidade,
argila, pressão porosa.
Gráfico A Gráfico B

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Por que isso ocorre?
Lembrando que:
 Na substituição de água para gás ou óleo.......
O módulo cisalhante G não se altera, enquanto que a densidade e o módulo de bulk K
diminuem com a substituição.
 Logo a Razão Vp x Vs fica:
NOTA: Em reservatórios areníticos saturados com agua geralmente a razão Vp/Vs varia
entre 2,0 e 2,1. Quando saturados com óleo a razão varia entre 1,6 e 1,95. No caso de
folhelhos a razão Vp/Vs varia entre 2,3 e 2,5.
NOTA: Os efeitos não fluido em Vp e Vs são semelhantes, ou seja, variações na
porosidade, forma de poros, na argilosidade e na pressão de poro se deslocam para cima
e para baixo ao longo da tendência.

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NOTA: A mudança no tipo de fluido movem os dados de forma perpendicular às
tendências com relação aos outros parâmetros.
NOTA: Mudanças na saturação e na pressão de poro são quase perpendiculares no
plano Vp, Vs.
Relações de Vp-Vs: “Como obter as Relacoes Vp/Vs sem Perfil Sônico Cisalhante?”
As relações entre VP e Vs são fundamentais para a determinação da litologia a partir de
dados de registo sísmico ou sônico, bem como para a identificação sísmica direta de
fluidos de poros utilizando, por exemplo, a análise da AVO.
 Estabelecer relações empíricas entre Vp, Vs e ϕ (porosidade) para a rocha seca e
saturada com água;
 Usar as relações de Gassman (1951) para ter as relações empíricas para outros
tipos de fluidos nos poros.
Calcários (Calcita ou Aragonita):
Dados de VP x VS para rochas calcárias saturadas com água com duas
tendências empíricas sobrepostas. Dados de Pickett (1963),
Milholland et al. (1980), e Castagna et al. (1993).
• Em velocidades mais altas, a
relação de Pickett se ajusta
melhor aos dados;
• Nas velocidades menores
(maior porosidade) a relação
de Castagne et al. (1993) se
ajusta melhor aos dados.

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Calcários Dolomíticos:
Arenitos:
Dados de VP x VS para dolomitos saturadoscomágua com duas tendências
empíricas sobrepostas. Dados compilados por Castagna et al. (1993).
Dados de VP x VS para arenitos saturados com água com três tendências
empíricas sobrepostas. Dados compilados por Castagna et al. (1993).

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Folhelhos:
Relação de Greenberg e Castagna (1992): Estimar Vs a partir de Vp sabendo-se as
frações minerais constituintes da rocha (usa a constante α para cada litologia) para várias
litologias.
Dados de VP x VS para folhelhos saturados com água com três tendências
empíricas sobrepostas. Dados compilados por Castagna et al. (1993).
Relaçõesentre VP e VS obtidasporGreenberge Castagna
(1992) para litologias monominerais

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Arenito Argiloso:
Transformação de Rayner-Hunt_Gardner (RHG): Para obter Vp a partir da porosidade
em laboratório:
Vps – Velocidade onda P no sólido
Vpf – Velocidade onda P no fluido
0.79 0.79S PV V 
 Dados de VP x VS para arenitos
saturados com água com diferentes
porosidades, conteúdo de argila e
pressões de confinamento. Dados
de Han (1986) Golfo do México,
Blangy (1992) Mar do Norte e Yin
(1992) Ottawa.
*Exceto Arenitos friáveis
Dvorkin (2008)
Vss – Velocidade onda S no sólido
ρs – densidade fase mineral
ρf – densidade fase fluido