Egg10086 aula 07-densidade e pe_2020-1

EGG10086 – Tópicos Especiais
Interpretação Geológica de Perfis de Poços
SEMESTRE: 2020-1
AULA 7:
DENSIDADE E FATOR FOTOELÉTRICO
Prof. Dr. Fernando Freire
fernando_freire@id.uff.br

Roteiro
Princípios Básicos
Interpretação do Perfil Densidade
Bibliografia
Interpretação do Perfil de Fator Fotoelétrico

Princípios Básicos O Efeito Compton
https://oilfieldnuclear.com/
Princípio: Uma fonte radioativa, aplicada na parede do poço, emite
raios gama de média energia. Esses raios gamas 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 menos raios gama de espalhamento são detectados.
Fonte
Detector Próximo
Detector Longe
Soeiro, 2004
DEN
NEU
GR

Princípios Básicos O Efeito Fotoelétrico
Princípio: Registro contínuo do índice de absorção
fotoelétrica da formação (Pe). Este índice Pe é fortemente
influenciado pelo número atômico (z) dos elementos que
compõem os minerais formadores da rocha analisada.
Quanto mais complexo for o átomo, maior será o Pe.
• Trata-se das baixas energias que não causam o Efeito
Compton. É geralmente adimensional ou expresso em
barns/elétron.
• Fluidos não são possuem Z complexos (H e C,
basicamente), exercendo baixíssima influência no Pe.
https://oilfieldnuclear.com/

Efeito Compton x Efeito Fotoelétrico
Ryder & Kennedy, 2011
Medidas
662 KeV

Princípios Básicos Medidas
• Quando a energia da Radiação X aumenta, o espalhamento Compton torna-se mais frequente que o efeito
fotoelétrico.
• O efeito Compton é a interação de um raio X com um elétron orbital onde parte da energia do raio X incidente é
transferida como energia cinética para o elétron e o restante é cedida para o fóton espalhado, levando-se em
consideração também a energia de ligação do elétron.
• O fóton espalhado terá uma energia menor e uma direção diferente da incidente.
Utiliza fonte de Cs137 vinculado ao nível de energia (662 KeV) para o qual as
ferramentas de densidade foram desenvolvidas. Com este nível de energia
de emissão, associada à proteção de outra fonte (para absolver os raios
gama menores que 120 keV e eliminar o efeito fotoelétrico), as interações
ficam limitadas ao espectro do efeito Compton.

Princípios Básicos Características
Utilização: Porosidade, Litologia, Definição de Zonas de Gás (em confronto com o CNL).
Curvas Registradas: RHOB / RHOZ, DRHO (correção de RHOB), CAL.
Apresentação:
RHOB: Pista 04, escala linear.
DRHO: Pista 03, escala linear.
CAL: Pista 01, escala linear.
Atenção: Lama, arrombamento e reboco, hidrocarbonetos e argilosidade.
Outros Perfis:
LDL (Litho Density Log) - além de RHOB, mede o índice de absorção fotoelétrica (PEF).
TLD (Three Detector Litho Density) - acrescentado um 3º detector mais próximo da fonte (alta resolução).
FDC (Formation Density Log)
Soeiro, 2004

Princípios Básicos Características
FDC (Formation Density Log)
Junta
Flexível
Junta
Flexível
Pressão Central
sobre o Patim
Fonte: SCHLUMBERGER

Pimentel, 2020
Princípios Básicos Raio de Investigação e Resolução Vertical
Ferramentas
20
40
ZONA INVADIDA
https://oilfieldteam.com/en/a/learning/Well-Damaged-zone

Princípios Básicos Conceitos
PRIMÁRIA
POROS INTERCONECTADOS
DEPOSICIONAL
DIAGENÉTICA
MICROPOROSIDADE
SECUNDÁRIA
VUGS
FRATURAS
CLASSIFICAÇÃO
TOTAL
INTERGRANULAR
MICROPOROSIDADE
EFETIVA
INTERGRANULAR
Soeiro, 2004
Conceito de Porosidade

Soeiro, 2004

Soeiro, 2004
Matriz
Poros 
−1
Água, Gás e Óleo
Arcabouço
Avaliação Convencional de Perfis: Modelo

Princípios Básicos O Fator Fotoelétrico (PEF)
Resposta da Matriz >>> Resposta do Fluido
A porosidade e os fluidos têm pouca influência

Princípios Básicos O Fator Fotoelétrico (PEF)
Resposta da Matriz

Densidades Efetivamente Lidas
Densidade Bulk das Rochas e dos Fluidos

Princípios Básicos Densidade Bulk das Rochas e dos Fluidos
Densidade do Quartzo (2,59 – 2,65 g/cm3)
Densidade da Calcita (2,60 – 2,80 g/cm3)
Densidade da Dolomita (2,86 – 3,10 g/cm3)
(2,65 g/cm3)
(2,71 g/cm3)
(2,87 g/cm3)
Uma variação de 10% de porosidade
pode significar cerca de 0,16 g/cm3 na
leitura em arenitos!!!
0,16 g/cm3 = 10%
0,05 g/cm3 = X%
0,05 g/cm3 = 3% de porosidade
0,10 g/cm3 = 6% de porosidade
A = 0,05 g/cm3 = 3,125%
C = 0,05 g/cm3 = 2,941%
D = 0,05 g/cm3 = 2,632%
0,16 g/cm3
0,17 g/cm3
0,19 g/cm3

Princípios Básicos Leituras e Escalas
Leituras de Densidade
Soeiro, 2004

Princípios Básicos Densidade das Rochas e dos Fluidos
Leituras de Densidade

Utilizações

Princípios Básicos Utilizações
Perfil de Densidade

Princípios Básicos Utilizações
Perfil de Fator Fotoelétrico

Princípios Básicos Mnemônicos

Interpretação do Perfil Densidade Influência do Gás
Interpretação Qualitativa
O gás superestima a
porosidade lida, pois
ocasiona uma diminuição da
densidade!!!
O gás exerce uma maior
pressão estática contra a
parede do poço,
promovendo uma maior
mistura com o filtrado.

Interpretação do Perfil Densidade Influência da Compactação
Aumento da Compactação dos Folhelhos
Aumento da Densidade

Intercalações
Dolomíticas
Níveis de
Cimentação
Influência da Mineralogia

Influência dos Sais
Halita
Gesso
Anidrita
Carnalita
Silvita
Ploihalita
Halita

Influência do Fraturas
Arrombamento
Fraturas Abertas? Ou está lendo lama?
Maior DT

Influência da Sobrepressão

Influência do Carvão

Influência da Matéria Orgânica
Aumento de TOCDiminuição da Densidade
infolupki.pgi.gov.pl
FLH não orgânico
FLH orgânico
D_FLH não orgânico – D_FLH orgânico = D_TOC

Interpretação Quantitativa
Inferência do TOC
D_FLH não orgânico – D_FLH orgânico = D_TOC
Problemas: arrombamentos, minerais metálicos,
diferentes argilominerais, carbonatos, falhas etc.
% em peso de carbono no querogênio

Influência da Matéria Orgânica
https://www.researchgate.net/figure/BSEM-image-of-framboidal-pyrite-in-the-
natural-pore-structure-of-bone-from-the-Vale-of_fig4_235788502

Interpretação do Perfil Densidade Densidade Bulk
Soeiro, 2004
Bulk Density
> Ø = menor densidade

Ƥma = Densidade da Matriz
ƤB = Densidade Lida no Perfil
Ƥf = Densidade do Filtrado da Lama
Interpretação do Perfil Densidade Determinação da Porosidade pela Densidade
fma
bma
−
−
=
( ) mafb −+= .1.
−+= .. mamafb
bmafma −=− ..
bmafma −= )_.(
2,65
2,71
2,85
ARENITO
CALCÁRIO
DOLOMITO

fma
bma
−
−
=
Ƥma = Densidade da Matriz
ƤB = Densidade Lida no Perfil
Ƥf = Densidade do Filtrado da Lama
Soeiro, 2004
± 1,0 (água doce) – Raramente utilizada nas zonas de interesse
para HC (ZIHC)
± 1,1 (água salgada)
± 0,9 (óleo)
Determinação da Porosidade pela Densidade

https://www.engineeringtoolbox.com/api-gravity-d_1212.html
n-parafinas
Diesel
FWBM OBM
FWBM
OBM

Freire, acervo pessoal.
FWBM OBM
FWBM
SWBM

Interpretação do Perfil Densidade Determinação da Porosidade pela Densidade
Soeiro, 2004
1-SSS-1-AA
RHOB2 3
GR0 150
CAL4 14
BS= 6 1/8”
MR=
2925
2900
DRHO .25-.25
2,65
21 %
3 %
6 %
9 %
12 %
18 %
15 %
23,5 %
Quartzo
Calcita
)3/( cmgb
2,65
2,71
Leitura de Porosidade Direta
no Perfil sem Correção
Passos
1-Identificar a Densidade da Matriz
2-A partir desta, cada linha á esquerda
vale 3% de unidade de porosidade.
2,71

Interpretação do Perfil Densidade Determinação da Porosidade da Densidade
Calonio, 2020
2,65
3 %
9 %
21 %
15 %
33 %
27 %
33 %

Candido da Silva, 2019
2,65
3 %
9 %
21 %
15 %
22%
27 %
33 %
22% Calculado no IP
fma
bma
−
−
=
Ƥma = 2,65
Ƥb = 2,29
Ƥf = 1,0
Ø = ?
Ø = (2,65 – 2,29) / (2,65 – 1,0)
Ø = (2,65 – 2,29) / (2,65 – 1,1)
Ø = (2,65 – 2,29) / (2,65 – 0,85)
Ø = 21,8% (FWBM)
Ø = 23,2% (SWBM)
Ø = 20,0% (OBM)

fma
bma
−
−
=
Ƥma = 2,71
Ƥb = 2,31
Ƥf = 1,1
Ø = ?
Ø = (2,71 – 2,31) / (2,71 – 1,1)
Ø = 24,8%
Ƥma = 2,71
Ƥb = 2,31
Ƥf = 1,1
Ø = ?
Ø = (2,71 – 2,31) / (2,71 – 1,1)
Ø = 24,8%

Perfil composto, ANP
2,71
3 %
9 %
21 %
15 %
31 %
27 %
33 %

Interpretação do Perfil de Fator Fotoelétrico Identificação de Litologias
Arenitos e Carbonatos
Arenito
Carbonato
PEF Arenito Argiloso
PEF Carbonato
1,81 5,08
3,14

Interpretação do Perfil de Fator Fotoelétrico Identificação de Litologias
Minerais MetálicosInterpretação Qualitativa

ArgilomineraisInterpretação Qualitativa
Schlumberger, 2009
Identificação de Litologias

Efeito do Reboco (Barita)Interpretação do Perfil de Fator Fotoelétrico
Leituras Erradas

Determinação da Porosidade
Fator Fotoelétrico x Densidade Bulk
Schlumberger, 2009
2,65
2,71
2,86
1,81 3,14 5,08
U = Pe x Den

Fator Fotoelétrico x Densidade Bulk
Schlumberger, 2009
2,65
2,71
2,86
4,79 9,00 13,77
U = Pe x Den
80% CAL
20% DOL
80% QTZ
20% CAL
40% QTZ
40% DOL
20% CAL

Schlumberger, 2009
2,65
1,81 4,79

Bibliografia
Boggs Jr., S. Principles of Sedimentology and Stratigraphy. 4th Ed. Pearson, New Jersey, 2006. 655 pp.
Campassi Reis, A.F. (2005) Perfilagem: Perfis de Ressonância Nuclear Magnética. Apostila Interna Petrobras.
Campinho, V.S. (2005) Perfilagem: Interpretação Geológica de Perfis. Apostila Interna Petrobras.
Campinho, V.S.; Flores, A.C.C.; Forbrig, L.C.; Dupuy, I.S.S. (2003) Perfilagem: Conceitos e Aplicações. Apostila Interna Petrobras.
Catuneanu, O. Principles of Sequence Stratigraphy. Amsterdam, Elsevier. 2007. 375 pp.
Darling, T. (2005) Well Logging and Formation Evaluation. Elsevier, 326 pp.
Emery, D. and Myers, K. J. (1996) Sequence Stratigraphy: Blackwell, 297 p.
Girão Nery, G. (2013) Perfilagem Geofísica em Poço Aberto: Fundamentos Básicos com Ênfase em Petróleo. SBGF/INCT-GP, 221 pp.
Holz, M. Estratigrafia de Sequências: Histórico, Princípios e Aplicações. Interciência, 2012.
James, N.P.; Dalrymple, R.W. (Eds.) Facies Models 4. Newfoundland, Geological Association of Canada, 2010. 586 pp.
James, N.P.; Jones, B. Origin of Carbonate Sedimentary Rocks. Oxford, Wiley/AGU, 2016. 446 pp.
Miall, A.D. Principles of Sedimentary Basin Analysis. 2ª Ed., New York, Springer-Verlaq, 1990. 668 pp.
Posamentier, H.W., Walker, R.G. Facies Models Revisited. SEPM, Special Publication 84, 2006. 521 pp.
Rider, M.; Kennedy, M. (2011) The Geological Interpretation of Well Logs. 3rd Ed.; Rider-French, 432 pp.
Schlumberger (1972) Interpretacion de Perfiles, vols. I e II.
Selley, R.C.; Sonnemberg, S.A. (2015) Elements of Petroleum Geology. 3rd Ed. Academic Press, 507 pp.
Soeiro, P.A.S. (2004) Perfilagem de Poços. Apostila Interna Petrobras.
Van Wagoner, J.C.; Mitchum, R.M.; Campion, K.M.; Rahmanian, V.D. (2014) Siliciclastic Sequence Stratigraphy in Well Logs, Cores, and Outcrops. AAPG
Methods in Exploration N.7 (CD-ROM)
Várias páginas visitadas na internet para consulta foram referenciadas nas próprias figuras.

Obrigado pela Atenção
fernando_freire@id.uff.br
Vamos em Frente!!!

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