SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 130
MINICURSO


AJUSTE DE HISTÓRICO ASSISTIDO DE MODELOS DE
        SIMULAÇÃO DE RESERVATÓRIOS


           SERGIO HENRIQUE SOUSA
Setembro de 2009




Ajuste de Histórico Assistido de Modelos
          de Simulação de Reservatórios
                                   Sergio Sousa
                     sergio.sousa@halliburton.com
Agenda

        Introdução
        Caracterização de Reservatórios
        Simulação Numérica de Reservatórios
        Ajuste de Histórico Assistido
        Estudo de Caso
        Conclusão




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   2
Introdução
O Que é Petróleo?

        Combinação de Óleo e Gás Natural
        Tipos de Óleo
                    Óleo Cru (Crude Oil)
                            Aparência escura e pegajosa
                    Condensado (Condensate)
                            Claro e volátil
                    Betume (Bitumen)
                            Semisólido
                    Asfalto (Asphalt)
                            Sólido




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.           4
Produtos do Refino do Petróleo




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   5
Origem do Petróleo

        Duas teorias
                    Origem inorgânica
                            Reações químicas: água, CO2, carbonetos, carbonatos, etc.
                    Origem orgânica (mais aceita)
                            Decomposição de restos de foraminíferas e plâncton
        Origem orgânica
                    Bactérias transformam os restos em Querogênio e Betume
                    Soterramento (pressão: 1000m a 6000m)
                    Calor (acima de 60°C)
                    Formação por “Cozimento”
                    Migração para cima até se acumular em trapas de óleo




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.              6
Trapas ou Armadilhas de Óleo

        Folhelhos ricos em querogênios são o tipo mais
        comum de rocha geradora.
        O óleo se forma quando o querogênio é
        transformado por calor e pressão.
        O óleo formado migra por camadas de rochas
        porosas para a direção da superfície.
        Sem armadilhas, o óleo formado aflora na
        superfície terrestre.
        A exploração de petróleo busca encontrar
        possíveis trapas de óleo em bacias
        sedimentares.

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   7
Formação, Migração e Acumulação




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   8
Rochas Reservatório

        Óleos criados nas rochas
        geradoras só ficam
        acessíveis quando
        armazenadas em rochas
        reservatório.
        Rochas reservatório como
        arenitos e, em menor
        nível, dolomitas e
        calcários são formadas
        por grãos pouco
        compactados e
        apresentam alta
        porosidade.


© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   9
Rochas Selantes ou de Trapa

                                                O óleo migra entre
                                                camadas de rochas
                                                permeáveis até que seu
                                                caminho é bloqueado por
                                                rochas impermeáveis.
                                                Camadas selantes geram
                                                trapas dando condições à
                                                acumulação de óleo.
                                                O tipo mais comum de
                                                rocha selante é o folhelho
                                                (shale).



© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   10
Tipos de Trapas




                 Trapa Anticlinal                  Trapa de Falha




                 Trapa de Pinçamento            Trapa de Domo Salino

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   11
Anticlinais e Exploração de Petróleo

                                                Série de domos
                                                anticlinais nas
                                                Montanhas de
                                                Zagros no
                                                sudeste do Iran.
                                                As Montanhas
                                                de Zagros são
                                                os mais antigos
                                                e ricos campos
                                                de petróleo do
                                                mundo.



© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   12
Ciclo de Vida do Reservatório

                                                       Descoberta
                                   Exploração                          Avaliação




                                                  Gerenciamento de
                    Abandono                       Reservatórios
                                                                             Desenvolvimento


                                           Terciária                   Primária

                                                          Secundária
                                               Produção

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                      13
Fluxo de Caixa de Um Reservatório




                                           Fonte: Ravagnani, A.T.F.S.G. – Unisim Online nº 23 (2008)

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.       14
Integração e Trabalho de Equipe




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   15
Processo de Gerenciamento de Reservatórios




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   16
Plano de Desenvolvimento




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   17
Planejamento Estratégico

   Objetivos variam de acordo com a estratégia da companhia
           Maximizar o valor econômico de um ativo
           Maximizar o número de empregos na indústria nacional
           Maximizar recuperação
           Outros




                                           Vazão de Produção
   Lucro




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                       18
Entendimento da Natureza do Reservatório




 Geologia e Geofísica                      Mecanismos de   Propriedades de
                                            Recuperação        Rocha




      Propriedades de                        Fluxo no       Desempenho
          Fluido                            Reservatório      Passado

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.         19
Plano de Desenvolvimento

                                                                                       Planejado
                                                                                       Real
                Histórico                  Previsão




                                                                             p
                                                                                   t




                                                                             RGO
                                           Adensamento de Malha de Poços
                                           & Injeção de Água

                                                                                   t
                                                           Injeção de Água




                                                                             Qo
                                              Depleção Natural


                                              t                                    t

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                         20
Caracterização de Reservatórios
Origem dos Dados

                                           Dados                     Fonte
   Mapas estruturais e de isópacas                      Sísmica 3D e Registros de poço
   Porosidade, Permeabilidade e Saturações Perfilagem de poços, testemunhos
   de Fluido                               e correlações
   Contatos de fluidos e Topo da Formação               Perfilagem de poços

   Pressão e temperatura do reservatório                Testes de poço

   Propriedades de PVT                                  Amostras de fundo de poço e
                                                        correlações
   Permeabilidades relativas                            Análises de testemunhos e
                                                        correlações
   Vazões de produção e histórico                       Testes de poços e resumo de
                                                        vazões


© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.           22
Modelo Integrado
                                                Geologia   Petrofísica
             Geofísica




                                            Modelo de
      Geoestatística
                                           Reservatório
                                            Integrado

                                                           Engenharia


© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.           23
Trabalho em Equipe

                                                Geocientistas e Engenheiros
                                                devem cooperar para:
                                                   Melhor descrição do modelo
                                                   e menor incerteza
                                                   Time pode resolver
                                                   inconsistências nos dados
                                                   reduzindo custos
                                                   Trabalhos isolados geram
                                                   planos menos eficazes
                                                   Maior potencial de descobrir
                                                   novas reservas
                                                   Quantificação de incertezas:
                                                   dado fixo vs. variáveis
                                                   incertas




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   24
Interpretação de Dados Sísmicos 3D

                     Informações Obtidas        Informações Qualitativas Obtidas


     Profundidade do reservatório               Identificação de intervalos
                                                porosos
     Formato estrutural, falhas e               Identificação dos
     fronteiras de sal                          hidrocarbonetos no reservatório

     Visualização do reservatório               Passado geológico

                                                Identificação de zonas de alta
                                                pressão

                                                Propriedades entre os poços

                                                Movimentação de fluidos

                                                Orientação de fraturas


© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   25
Profundidade Vs. Tempo




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   26
Amplitude Sísmica

  amplitude                     amplitude           densidade na              velocidade acústica
  incidente                      refletida         camada superior            na camada superior


                    i                r = R0i                             ρ1v1 Interface entre
                                  t = (1+ R0 )i                          ρ 2 v2 camadas de rocha


                  amplitude                             densidade na         velocidade acústica
                 transmitida                           camada inferior       na camada inferior


                                                    ρ 2 v2 − ρ1v1
        contraste de                           R0 =
        impedâncias                                 ρ 2 v2 + ρ1v1


© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                      27
Empilhamento de Dados Sísmicos
                                                Empilhamento (Stacking)
                                                    Traços que compartilham ponto
                                                    de reflexão são somados
                                                    Redução de ruído
                                                Pressupostos do Processamento
                                                Sísmico Convencional
                                                    Camadas são consideradas
                                                    horizontais
                                                    Ponto de reflexão está a metade
                                                    do caminho entre a fonte e o
                                                    sensor
                                                    Um modelo simples de
                                                    velocidades de propagação é
                                                    suficiente.
                                                    Atua sobre dados post-stack
                                                Reservatórios Complexos
                                                    Processamento pré-stack




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   28
Interpretação Estrutural


                    tempo total de propagação   coordenada x




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                       29
Interpretação Estrutural

                    tempo total de propagação   coordenada x




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                       30
Interpretação Estratigráfica




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   31
Interpretação Estratigráfica de Bacias




             Halliburton-Landmark
             Norway SuperGRID

                           • 18000km2 of Data
                           • 122 GB Volume Displayed
                           • <1.0 GB RAM Used
                           • Interpretation Ready



© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.               32
Perfilagem de Poços

                     Medidas Registradas             Resultados Desejados

     Potencial espontâneo                       Profundidade das zonas
                                                produtoras
     Radiação gama natural
                                                Espessuras de zonas
     Radiação induzida
                                                Tipos de rocha
     Resistividade
                                                Porosidades
     Velocidade acústica
                                                Permeabilidades
     Densidade
                                                Saturações de Fluidos
     Caliper (Paquímetro)




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   33
LWD – Logging While Drilling


                      PWD
                      Raios Gama
                      Resistividade
                      Densidade
                      Acústicos




                  Telemetria               Sônico   Neutrão   Densidade   Resistividade   PWD    Rotary Raios Gama
                                                    Termal     Azimutal                         Steerable Na Broca
                                                                                                 System

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                         34
PWD – Pressão Durante a Perfuração

    Medições
        Pressão Anular
        Pressão Interna
        Temperatura
    Aplicações
        Evitar perda de circulação
        Detectar kicks
        Reduz o risco de fraturamento/colapso




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   35
Raios Gama
  Princípio Físico da Medição
              Radioatividade natural das
              rochas
  Aplicações
              Correlação geológica
              Cálculo de volume de argila
              Identificação Litológica
              Geo-Posicionamento




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   36
Resistividade

    Aplicações
         Geo-Posicionamento
         Cálculo de Rv e Rh em rochas
         anisotrópicas
         Cálculo de Inclinação de camadas
         Identificação de Fraturas
         Estudos de Modelagem Resistiva (1D,
         2D ou 3D)

                                           EWR-P4
                                           EWR-M5
                                           AFR
                                           ADR
© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.     37
Densidade

       Aplicações
              Porosidade
             Identificação de Fluidos (em
            combinação com outros perfis)
              Pressão de Poros em TR
            Propriedades Mecânicas e
            Análise de Estabilidade de
            Poços TR




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   38
Acústicos
 Petrofísicas
            Porosidade
            Propriedades Mecânicas
            Detecção de Gás a partir da relação
           Vp/Vs

 Perfuração
            Pressão de Poros
            Análises de Estabilidade de Poços
            Optimização de Parâmetros de
           Perfuração
            Seleção de Brocas
 Geofísicas
               Conversão Tempo / Profundidade
               Sismograma Sintético em Tempo Real




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.    39
Características da Análise de Perfis

          A maior parte dos dados desejados não
          pode ser medida diretamente.

          Os perfis são resultados da interação das
          ferramentas de perfilagem com a rocha, os
          fluidos do reservatório e os fluidos do poço.

          Os perfis precisam ser ajustados para
          contabilizar os efeitos da geometria dos
          equipamentos e fluidos do poço.

          Dados adicionais devem ser considerados
          durante a análise.

                     Ex: características da lama de
                     perfuração, da ferramenta, defeitos
                     observados, condições do poço, etc.


© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.        40
Análise Geoestatística

        Principal Pergunta
                    Quais são as propriedades do reservatório entre os poços?

        Motivação
                    A análise estatística da distribuição dos valores nos dados pode
                    levar a melhores estimativas entre pontos medidos.
                    A heterogeneidade do reservatório é melhor representada.
                    A geoestatística pode integrar diferentes fontes de dados ao
                    fazer a interpolação.
                            Ex: dados dos poços + dados obtidos por mapeamento sísmico.




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.             41
Mapeamento Convencional

Exemplo: Montanhas Rochosas




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   42
Mapeamento Convencional




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   43
Mapeamento Convencional

        Interpolação
        Simples




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   44
Geoestatística

                                           A geoestatística usa a correlação espacial de valores
                                           medidos de uma propriedade para estimar o valor da
                                                      propriedade em outros locais.




                                                                                  Como a
                                                                                  espessura
                                                                                  porosa varia
                                                                                  com a
                                                                                  distância e
                                                                                  direção de
                                                                                  um poço a
                                                                                  outro?




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                45
Cálculo de Um Variograma




                                                               espessura porosa de um
                                                                  poço à distância h



                                                    γ (h ) =
                                                               ∑ [Z (x ) − Z (x + h )]
                                                                                     2


                                                                         2n


                                                espessura porosa
                                                   de um poço


© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   46
Termos do Variograma




                                                        SILL



      NUGGET = γ(0)                        RANGE




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.           47
Variogramas Direcionais




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   48
Elipse do Variograma Direcional




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   49
Krigagem

          Pode usar a elipse do
          variograma para guiar a
          estimação dos valores de
          espessura porosa
          O mapa gerado respeita os
          valores especificados enquanto
          segue as tendências estatísticas
          nos pontos não especificados
          Se os nuggets do variograma
          não são zero, haveria
          discontinuidades no mapa


© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   50
Contorno Convencional vs. Krigagem




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   51
Reservatórios de Óleo e Gás


                                                      Gá
                                                         s




                                           PB
                                Pressão




                                                     PO
© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.        52
Reservatórios de Óleo e Gás

         Reservatórios de Óleo                  Reservatório de Gás
                                                         Gás




                                                 Água          Água




                            Subsaturado




                              Saturado



© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   53
Mecanismos Primários de Produção


        Expansão da Rocha e dos Fluidos

        Gás em Solução

        Expansão da Capa de Gás

        Drenagem Gravitacional

        Influxo de Água


© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   54
Eficiência dos Mecanismos Primários de Produção




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   55
Análise do Desempenho de Reservatórios

        Técnica de Análise                               Estimativas Obtidas


                Volumétrica                Volume original de óleo in-situ



       Curvas de Declínio                  Reservas, fator de recuperação


                                           Volume original de óleo in-situ, mecanismo de
     Balanço de Materiais
                                           recuperação

                                           Volume original de óleo in-situ, reservas, fator
   Simulação Matemática                    de recuperação, desempenho sob diversos
                                           cenários

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.            56
Comparação das Técnicas de Análise de
   Reservatórios




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   57
Reservas


                                                Recuperação Total Econômica = Volume
                                                Original de Óleo In-Situ × Fator de
                                                Recuperação




                                                Reservas = Recuperação Total Econômica
                                                – Produção Acumulada Passada




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   58
Da Exploração ao Modelo de Simulação
       Dados Exploratórios                      Arcabouço Estrutural        Modelo Estratigráfico




              Poços e desen-
   Análise de
              volvimento do                                                     Modelo de Fácies
    Bacias
                  campo
                                                      Modela-
                                                       gem




 Upscaling & Simulação                     Incertezas e Pós-Processamento    Modelagem Petrofísica

                                                                 P10
                                                                 P50
                                                                 P10
                                                                 P90
                                                                 P50


© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                 59
Simulação Numérica de Reservatórios
Simulação de Reservatórios

                                           Previsão do desempenho de um reservatório,
          Objetivo                         definindo meios para aumentar, da forma mais
                                            econômica possível, sua recuperação final.




                                                                                 Schiozer, D. J.

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.             61
Ciclo de Vida do Reservatório – Be-a-bá da
                     Engenharia de Reservatórios
                                                                                                     Adensamento
                          Descoberta                        Avaliação           Desenvolvimento      de Malha / Inj.          EOR            Abandono
                                                                                                        de Água
                      A




                                                                                                                                                              Precisão da Simulação
                                                                                    Desenvolvimento do Ativo
Valor da Simulação




                                    Avaliação do Ativo
                                    Avaliaç                                                                                           Abandono do Ativo
                                                                                   Valor da Decisão




                                                           Precisão da Simulação
                                                           Numérica do Reservatório

                                                                                                                                                          z
                     “ Tivemos a                        “Eu perfurei poços de avaliação,
                                                                     poç      avaliação,
                     ocorrência de óleo,
                                      leo,              mas tenho incerteza quanto ao                    “Não sei qual técnica de
                     mas ainda há muita                 suporte do aqüífero.”
                                                                   aqüífero.                             recuperação avançada irá
                                                                                                         recuperaç avanç        irá
                     incerteza associada                                                                 maximizar o VPL…”
                                                                                                                     VPL  …”
                     ao reservatório.”
                        reservató rio.                                         Vida do Reservatório
                                                                                           (Tempo)



             © 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                                          62
Principais Utilidades

        Previsão de produção;
                    Estudo de Sensibilidade;
                    Avaliação de campos;
                    Gerenciamento de campos;
                    Determinar o fator de recuperação;
                    Análise de métodos de recuperação, etc.
        Ajuste de histórico
        Auxiliar na caracterização de reservatórios:
                    Identificação de barreiras;
                    Identificação de propriedades próximas aos poços
        Entender os mecanismos de fluxo
        Desenvolvimento de modelos simples e correlações.
                                                                       Schiozer, D. J.

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.       63
Escolha do Modelo Numérico

        Objetivo do Estudo
        Complexidade do problema;
        Qualidade da descrição desejada;
        Qualidade e quantidade dos dados de produção;
        Precisão requerida
        Tempo e custo
                                                   CUSTO
                                           PRECISÃO DOS RESULTADOS
     BALANÇO DE                                   DECLÍNIO           SIMULAÇÃO DE
      MATERIAIS                                 DE PRODUÇÃO          RESERVATÓRIOS

                                                                             Schiozer, D. J.

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.               64
Tipos de Simuladores

        Domínio de Aplicação: Região do Poço x Todo Campo
        Número de Fases: Uma x Duas x Três (O,G,W)
        Número de Componentes: Black-Oil x Composicional
        Equação de Calor: Não x Sim (Simulador Térmico)
        Reações Químicas / Difusão / Etc: Não x Sim
        Reservatórios Fraturados: Não x Sim
        Tipo de Rocha: Convencional x Dupla (φ e K)
        Acoplamento Geomecânico: Não x Sim
        Método Numérico: Streamlines x DF x EF x etc
        Solução das Equações: IMPES x Implicíto
        Malhas: Estruturadas x Não-Estruturadas (Voronoi, Etc)
        Acoplamento Instalações de Superfície: Parcial x Total
        Uso Geral: Não-Comercial x Comercial
                                                        Schiozer, D. J.

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   65
Fases e Direção do Fluxo

        Fases do Fluido
                    Uma fase
                            Óleo ou gás
                    Duas fases
                            Óleo e gás ou óleo e água
                    Três fases
                            Óleo, gás e água
        Direção do Fluxo
                    Unidimensional
                            Linear ou radial
                    Bi-dimensional
                            Areal, ou seccional
                            (direções x-y, x-z, ou r-z)
                    Tridimensional
                            Direção x-y-z
                                                               Schiozer, D. J.

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                  66
Equações de Fluxo

                         Equacionamento                     Solução

     Origem das Equações Diferenciais           Métodos de Solução
     Parciais
                                                   Explícita – A solução das
         Lei da conservação de massa
         Lei de Darcy                              saturações e pressões ocorre de
         Comportamento PVT dos                     forma explícita.
         Fluidos                                   Implícita – A solução das
     Variáveis definidas
                                                   saturações e pressões ocorre de
         So, Sg, Sw
         Po, Pg, Pw                                forma implícita.
     Relações Auxiliares                           IMPES – A solução das
         So + Sg + Sw = 1
                                                   saturações é implícita e a das
         Pcow = Po – Pw = Pcow(So,Sw)
         Pcog = Pg – Po = Pcog(So,Sg)              saturações é explícita.

                                                                             Schiozer, D. J.

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   67
Tipos de Simuladores Por Mecanismo de Fluxo

        Black Oil
                    Somente equações de fluxo de fluidos.
        Composicional
                    Equações de fluxo de fluidos.
                    Composição das fases.
        Térmicos
                    Equações de fluxo de fluidos.
                    Equações de transferência de calor.
        Químicos
                    Equações de fluxo de fluidos.
                    Transporte de massa por dispersão, adsorção e
                    particionamento.

                                                                    Schiozer, D. J.

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.        68
Processo de Simulação

    3 fases principais
              Obtenção dos dados de entrada
                        Geológicos, de reservatório,
                        completações de poços, de
                        produção, injeção e etc.
              Ajuste de histórico
                        Inicialização, ajuste de
                        pressão, ajuste de
                        saturações e ajuste de
                        índices de produtividade.
              Previsão de produção
                        Plano de produção existente
                        ou alternativo



© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.               69
Ajuste de Histórico Assistido
Ajuste de Histórico

        Premissa: modelos ajustados fornecem melhores
        previsões.
        Desafios
                    Problema inverso e mal-posto.
                    Elevado número de parâmetros de ajuste.
                    Alguns parâmetros podem possuir
                    interdependências.
                    Simulações podem ser demoradas.
                    Normalmente não há soluções únicas.

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   71
Ajuste de Histórico – Motivação (Schiozer)

    Objetivo da simulação é prever o desempenho do reservatório.

    A previsão é um problema direto

                                           Causa        Efeitos

                      Entradas (k,Φ, DWOC ...)          Respostas (Np, Qo, P)

    MAS, não sabemos quais valores são apropriados para usarmos como entrada
    para as simulações (Incerteza).

    Não podemos caracterizar totalmente os dados de entrada.

    Visando aumentar a confiabilidade das previsões, realizamos inicialmente um
    Ajuste Histórico dos dados de entrada da simulação.


© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.           72
Ajuste de Histórico – Descrição (Schiozer)

    No ajuste de histórico procura-se encontrar as propriedades do reservatório que
    fornecem curvas de produção próximas das curvas reais de produção.

    O ajuste de histórico é um problema inverso

                               Efeito (conhecido)        Causa (desconhecida)

                      Respostas (Np, Qo, P)              Entradas (k,Φ, DWOC ...)

    Várias soluções;

    Grande consumo de tempo (meses).

    Ajustes são frequentemente dados por finalizados por tempos pré-estabelecidos,
    com baixa qualidade → previsões são feitas com ajustes sub-ótimos.


© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.            73
Introdução ao Ajuste de Histórico
                                      Configuração de Entrada
                                          Desconhecida!




                                                     Solução Conhecida!
                                                     Solução Conhecida!



© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                 74
Introdução ao Ajuste de Histórico




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   75
Introdução ao Ajuste de Histórico




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   76
Introdução ao Ajuste de Histórico




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   77
Introdução ao Ajuste de Histórico



                                                Ajuste Satisfató rio!
                                                Ajuste Satisfatório!
                                                       Satisfató




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   78
Ajuste de Histórico – Procedimento (Schiozer)

    Procedimento mais comum

              informar Qo para o simulador

              ajustar Qo, Qw, Qg, pressão, ...

    Quando terminar o ajuste?

              quando objetivo for alcançado

              quando acabar tempo, dinheiro

              quando ganho em precisão dos resultados
              for pequeno com aumento significativo de trabalho

    Importante!

              Resultado ± intervalo de confiança

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.         79
Ajuste Típico




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   80
Tipos de Ajuste

        Manual
                    Sucesso depende da experiência do engenheiro de
                    reservatórios.
                    Dificuldades: grande volume de dados, produtividade baixa,
                    exige organização e método.
        Automático
                    Necessidade de adequar metodologia aos recursos
                    computacionais existente.
                    Dificuldades: encontrar boa parametrização, simulações são
                    demoradas, dificilmente tira proveito da experiência do
                    engenheiro de reservatórios.




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.       81
Ajuste de Histórico Assistido

        Combinação entre o ajuste de histórico manual e o automático.
        A experiência do engenheiro é aproveitada.
                    Redução do número de parâmetros de ajuste.
                    Estabelecimento de objetivos em cada etapa do ajuste.
        Aproveitamento dos recursos computacionais.
                    Novos casos são gerados automaticamente.
                    Os casos são avaliados sem necessidade de intervenção.
        Ganho de produtividade.
        Potencialmente, um maior volume de informações sobre o
        reservatório é usado no ajuste do que seria utilizado de forma
        automática.




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.          82
Otimização Baseada em Simulações




        Aplicações
                    A simulação é rápida o suficiente para ser acoplada a um
                    algoritmo de otimização existente.

                    Simulação não tem modelo analítico conhecido.


© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.        83
Otimização Local vs. Global
                                                                                                       2
                                                    8 ⋅ sen ( 2 ⋅ x ) + 5 cos ( 2 ⋅ y ) + x ⋅ y + x 2 − ⋅ y 2 − 240
                                       f ( x, y ) =                                                    3
                                                                                    100




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                                 84
Métodos de Busca Direta

        Aplicação
                    A função objetivo não pode ser expressa analiticamente em
                    função dos parâmetros de entrada.
                    A função objetivo depende do resultado de uma simulação de
                    um modelo real.
        Raízes na década de 50.
        Termo cunhado por Hooke e Jeeves (1961).
        Avanços na tecnologia de informação popularizaram seu
        uso.




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.      85
Heurísticas e Metaheurísticas

        Algoritmo exato eficiente
                    Tempo de execução comprovadamente bom.
                    Solução encontrada é comprovadamente boa ou
                    ótima.
        Heurística: um ou ambos os objetivos são
        relaxados.
        Metaheurística: Uma heurística guia um
        algoritmo (heurístico ou não) na superação de
        ótimos locais.



© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   86
Metaheurísticas: Exemplos Notórios

        Simulated Annealing
        Algoritmos Genéticos
        Busca Tabu
        Busca Dispersa (Scatter Search)




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   87
Função Objetivo


                                                                                                       d p ( t6 )
                                                                                                                     Afastamento
                                                                                          d p ( t5 )
                                                                                                                               ∑ ( h (t ) − d (t ))
                                                                                                                                n

                                                                                                                                             p       i           p   i
                                                                                                                                                                          × ∑ ( hp ( ti ) − d p ( ti ) )
                                                                                                                                                                             n
      Dado de Produção/Injeção




                                                                                                                     A( p) =
                                                                                                                                                                                                      2
                                                                                                                               i =1
                                                                           hp ( t4 )      hp ( t5 )    h p ( t6 )
                                                                                                                               ∑ ( h (t ) − d (t ))
                                                                                                                                 n
                                                                                                                                                                            i =1
                                                                                                                                             p       i           p   i
                                                                                                                                                                            1444       2444          3
                                                                                                                                                                                      grandeza
                                                          h p ( t3 )         d p ( t4 )                                        i =1
                                                                                                                               144424443
                                                                                                                                                     sinal

                                                                                                                     Afastamento Normalizado
                                              hp ( t2 )       d p ( t3 )
                                                                                                                              Acaso ( p )  F ( p ) > 1 ⇒ pior que o base
                                                                                                                                          
                                                                                                                     F ( p) =            ⇒
                                 hp ( t1 )
                                                                                                                              Abase ( p )  F ( p ) < 1 ⇒ melhor que o base
                                                                                                                                          
                                                 d p ( t2 )
h p ( t0 )

d p ( t0 )
                                                                                                                     Função Objetivo Global
                                 d p ( t1 )
                                                                                                                                       n

                                                                                                                                    ∑ w F ( p ,t)i       i       i
                                                                                                                     FOG =            i =1
                                                                                                                                                  n
                                                                                                                                                                         , wi ∈ ℜ +
                                                                                                                                                 ∑w
                                                                                                                                                 i =1
                                                                                                                                                             i




      © 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                                                                  88
Ajuste de Histórico em 3 Fases (Satter, et. all)



                                             Ajuste de Pressão


                                            Ajuste de Saturações


                                           Ajuste de Produtividade



© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.              89
Ajuste de Pressão




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   90
Ajuste de Saturações




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   91
Ajuste de Produtividade




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   92
Estudo de Caso
O Problema
        Praticamente todos os engenheiros de reservatórios e de produção
        atualizam modelos existentes com dados de campo para
        gerenciamento do reservatório e da produção
        Processos tradicionais de ajuste:
                    Exigem um esforço tremendo (seis meses a um ano para simulação de
                    reservatórios).
                    Requerem recursos que poderiam ser melhor alocados em outras áreas
                    caso o processo fosse mais automatizado.
                    Não explora completamente os possíveis ajustes. Os resultados
                    freqüentemente são simplificados demais.
                    Não incluem operações de tempo real. Os resultados não podem ser
                    gerenciados dinamicamente.
                    Não permitem a colaboração entre engenheiros de produção e de
                    reservatórios.
                    Produz resultados que são freqüentemente inadequados.
                    Ignoram risco.



© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.         94
O Objetivo


        Atualizar o caso base existente com dados
        observados no campo provendo um
        conjunto de modelos de simulação
        alternativos, endereçando riscos e
        operações em tempo real.



© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   95
O Modelo de Wytch Farm




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   96
Modelagem do Ajuste



 Propriedade                   Palavra-Chave
                                 Arquivo                               Propósito
                                 KxMod1, KxMod2, KxMod3, KxMod4        Varia o fluxo de fluidos nas direções KX,
 permeabilidade    MOD, FUNCTION
                                 func_kx_to_kz_ratio.inc               KY e KZ.
 contato água-óleo WOC           Equilibrum_Data.inc                   Varia a espessura do reservatório.
 profundidade de                                                       Ajusta a profundidade de referência
                   DEPTH         Equilibrum_Data.inc
 referência                                                            para o contato água óleo.
                                                                       Varia o cálculo do net-to-gross, com
 net-to-gross                  MOD             NetGrsMod.inc           conseqüentes efeitos no cálculo da
                                                                       transmissibilidade.
 transmissibilidade                                                    Varia o fluxo de fluidos entre blocos
                                               FaultMultModClass.fml
 das falhas                                                            pertencentes às falhas.
                                               Perf_L98_6_M6.inc,      Varia o fluxo de fluidos nas
 skin                          SKIN
                                               Perf_L98_6_M7.inc       completações do poço.




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                        97
Contato Água-Óleo




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   98
Net to Gross




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   99
Modificador KX1 – Camadas 1 a 5




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   100
Modificador KX2 – Camadas 6 a 10




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   101
Modificador KX3 – Camadas 11 a 15




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   102
Modificador KX4 – Camadas 16 a 20




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   103
Modificador KZ




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   104
Transmissibilidade da Falha C




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   105
Transmissibilidade da Falha D




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   106
Skin do Poço L98_6_M7




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   107
Ajuste Inicial (1)
   98_6_F19




    98_6_F20




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   108
Ajuste Inicial (2)

    98_6_M10




    98_6_M15




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   109
Ajuste Inicial (3)
     98_6_M16




      Campo




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   110
Ajuste Inicial (4)

     L98_6_F5




    L98_6_F7




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   111
Ajuste Inicial (5)

     L98_6_L8




     L98_6_M6




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   112
Ajuste Inicial (6)

    L98_6_M7




     L98_6_M9




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   113
Função Objetivo
                                                       240 Iterações!




                                           Iteration

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.      114
Vazão de Óleo do Campo




                                           D s
                                            ay

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   115
Vazão de Injeção de Água do Campo




                                           D s
                                            ay

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   116
Vazão de Água Produzida no Campo




                                           D s
                                            ay
© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   117
Vazão de Água do Poço 98_6_M12




                                           D s
                                            ay
© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   118
Vazão de Água do Poço 97_10_A6




                                           D s
                                            ay
© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   119
Vazão de Água do Poço 98_6_K12




                                           D s
                                            ay
© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   120
Vazão de Água do Poço L98_6_F5




                                           D s
                                            ay
© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   121
Vazão de Água do Poço L98_6_F7




                                           D s
                                            ay

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   122
Múltiplas Soluções




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   123
Conclusão
Resumo

        Complexidade do Ajuste de Histórico:
                    Grande número de parâmetros incertos.
                    Problema não tem expressão analítica.
                    Funções objetivo baseadas em diferenças quadradas geram
                    topologias complexas.
        Presença de diversos mínimos locais confirma o caráter
        multi-solução do AH encontrado na literatura.
        Processos automatizados dependem de uma
        discretização do espaço e parametrização adequadas.
        Dificuldades de convergência de ajustes automáticos
        podem ser resolvidos com ajustes assistidos.
        Procedimentos de ajuste assistido não garantem
        convergência, as premissas adotadas devem refletir a
        dinâmica do reservatório.


© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.     125
Regras de Ouro Para Engenheiros de Simulação – (Aziz)

     Entenda seu problema e defina seus objetivos.
     Busque simplicidade. Comece e termine com o
     modelo mais simples possível. Entenda as
     limitações e capacidades do modelo.
     Entenda as interações entre as diferentes
     partes do modelo: reservatório, aqüífero, poços
     e facilidades.
     Não assuma que maior é melhor. Sempre
     questione o tamanho de um projeto que tenha
     limites de tempo e/ou dinheiro. Qualidade e
     quantidade dos dados são importantes.
     Saiba suas limitações e confie em seu
     julgamento. Lembre-se que a simulação não é
     uma ciência exata. Faça um simples balanço de
     materiais para verificar dados da simulação.

© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   126
Regras de Ouro Para Engenheiros de Simulação – (Aziz) cont.

     Seja razoável em suas expectativas. Muitas
     vezes o máximo que se pode obter de um
     estudo é algum discernimento dos méritos
     relativos das opções disponíveis.
     Questione os ajustes aos dados na fase de
     ajuste de histórico. Lembre-se que o processo
     não possui solução única.
     Nunca suavize ou elimine extremos.
     Preste atenção nas medições e nas escalas em
     que foram feitas. Medidas em escala de
     testemunhos podem não valer para blocos,
     mas elas certamente influenciam as outras
     escalas.
     Não economize em dados necessários de
     laboratório. Planeje os experimentos com seu
     fim em mente.


© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   127
Referências

                                       Computer-Assisted Reservoir                Curso Introdução à
                                       Management                                 Simulação Numérica de
                                       Abdus Satter, Jim Baldwin e                Reservatórios
                                       Rich Jespersen                             Prof. Dr. Denis José
                                       PennWell                                   Schiozer
                                       ISBN 978-0-878147-77-9




                                                 Oil And Natural Gas
                                                 Society of Petroleum Engineers
                                                 DK ADULT
                                                 ISBN 978-0756638795




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.                     128
Mini-Curso de
        Ajuste de
        Histórico
        Assistido


        Sergio Sousa
sergio.sousa@halliburton.com




© 2009 Halliburton. All Rights Reserved.   129

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Reservatórios de Petróelo
Reservatórios de PetróeloReservatórios de Petróelo
Reservatórios de PetróeloAnderson Pontes
 
Rochas sedimentares (1)
Rochas sedimentares (1)Rochas sedimentares (1)
Rochas sedimentares (1)francisogam
 
Introdução à perfilagem de poços
Introdução à perfilagem de poçosIntrodução à perfilagem de poços
Introdução à perfilagem de poçosSydney Dias
 
Prospecção de Petróleo
Prospecção de PetróleoProspecção de Petróleo
Prospecção de PetróleoAnderson Pontes
 
Geologia estrutural lineações em rocha
Geologia estrutural   lineações em rochaGeologia estrutural   lineações em rocha
Geologia estrutural lineações em rochamarciotecsoma
 
Geologia estrutural uso da bússola
Geologia estrutural   uso da bússolaGeologia estrutural   uso da bússola
Geologia estrutural uso da bússolamarciotecsoma
 
Geologia do petroleo
Geologia do petroleoGeologia do petroleo
Geologia do petroleoRicardo Rocha
 
Processos magmáticos
Processos magmáticos Processos magmáticos
Processos magmáticos UEM
 
Core analysis &amp; wellsite core acquisition, handling and transportation
Core analysis &amp; wellsite core acquisition, handling and transportationCore analysis &amp; wellsite core acquisition, handling and transportation
Core analysis &amp; wellsite core acquisition, handling and transportationDr. Arzu Javadova
 
Geologia 12 paleomagnetismo
Geologia 12   paleomagnetismoGeologia 12   paleomagnetismo
Geologia 12 paleomagnetismoNuno Correia
 

Mais procurados (20)

Reservatórios de Petróelo
Reservatórios de PetróeloReservatórios de Petróelo
Reservatórios de Petróelo
 
Bacia Potiguar
Bacia PotiguarBacia Potiguar
Bacia Potiguar
 
Rochas sedimentares (1)
Rochas sedimentares (1)Rochas sedimentares (1)
Rochas sedimentares (1)
 
Bacia de Campos
Bacia de CamposBacia de Campos
Bacia de Campos
 
Introdução à perfilagem de poços
Introdução à perfilagem de poçosIntrodução à perfilagem de poços
Introdução à perfilagem de poços
 
Prospecção de Petróleo
Prospecção de PetróleoProspecção de Petróleo
Prospecção de Petróleo
 
Geologia estrutural lineações em rocha
Geologia estrutural   lineações em rochaGeologia estrutural   lineações em rocha
Geologia estrutural lineações em rocha
 
áGua produzida
áGua produzidaáGua produzida
áGua produzida
 
Geologia estrutural uso da bússola
Geologia estrutural   uso da bússolaGeologia estrutural   uso da bússola
Geologia estrutural uso da bússola
 
Petroleum geology
Petroleum geologyPetroleum geology
Petroleum geology
 
Geologia do petroleo
Geologia do petroleoGeologia do petroleo
Geologia do petroleo
 
Geoquímica Aula 1
Geoquímica   Aula 1Geoquímica   Aula 1
Geoquímica Aula 1
 
Bacia do Parnaíba
Bacia do ParnaíbaBacia do Parnaíba
Bacia do Parnaíba
 
12 o perfil de raios gamma
12 o perfil de raios gamma12 o perfil de raios gamma
12 o perfil de raios gamma
 
Processos magmáticos
Processos magmáticos Processos magmáticos
Processos magmáticos
 
Core analysis &amp; wellsite core acquisition, handling and transportation
Core analysis &amp; wellsite core acquisition, handling and transportationCore analysis &amp; wellsite core acquisition, handling and transportation
Core analysis &amp; wellsite core acquisition, handling and transportation
 
Potencial Petrolífero e Perspectivas Exploratórias no Brasil
Potencial Petrolífero e Perspectivas Exploratórias no BrasilPotencial Petrolífero e Perspectivas Exploratórias no Brasil
Potencial Petrolífero e Perspectivas Exploratórias no Brasil
 
Geologia 12 paleomagnetismo
Geologia 12   paleomagnetismoGeologia 12   paleomagnetismo
Geologia 12 paleomagnetismo
 
03 aula métodos sismicos
03 aula métodos sismicos03 aula métodos sismicos
03 aula métodos sismicos
 
As rochas ígneas
As rochas ígneasAs rochas ígneas
As rochas ígneas
 

Semelhante a Ajuste de historico_assistido_de_modelos_de_simulacao_de_reservatorios

Paisagens geologicas
Paisagens geologicasPaisagens geologicas
Paisagens geologicasN C
 
1 aglomerantes cap (1)
1 aglomerantes cap (1)1 aglomerantes cap (1)
1 aglomerantes cap (1)Larissa Freire
 
Gabarito azul simulado ibrapeq caucaia prof. pedro
Gabarito azul simulado ibrapeq caucaia prof. pedroGabarito azul simulado ibrapeq caucaia prof. pedro
Gabarito azul simulado ibrapeq caucaia prof. pedroPedro Monteiro
 

Semelhante a Ajuste de historico_assistido_de_modelos_de_simulacao_de_reservatorios (6)

Tipos de Rochas
Tipos de RochasTipos de Rochas
Tipos de Rochas
 
Paisagens geologicas
Paisagens geologicasPaisagens geologicas
Paisagens geologicas
 
1 aglomerantes cap (1)
1 aglomerantes cap (1)1 aglomerantes cap (1)
1 aglomerantes cap (1)
 
Gabarito azul simulado ibrapeq caucaia prof. pedro
Gabarito azul simulado ibrapeq caucaia prof. pedroGabarito azul simulado ibrapeq caucaia prof. pedro
Gabarito azul simulado ibrapeq caucaia prof. pedro
 
Areia industrial
Areia industrialAreia industrial
Areia industrial
 
7º 1.1.
7º 1.1.7º 1.1.
7º 1.1.
 

Mais de Sydney Dias

Trabalho prático #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)
Trabalho prático   #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)Trabalho prático   #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)
Trabalho prático #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)Sydney Dias
 
Trabalho prático #5 sondas de perfuração e completação (henrique santana 74...
Trabalho prático #5   sondas de perfuração e completação (henrique santana 74...Trabalho prático #5   sondas de perfuração e completação (henrique santana 74...
Trabalho prático #5 sondas de perfuração e completação (henrique santana 74...Sydney Dias
 
Trabalho prático #4 brocas (henrique santana 74278)
Trabalho prático #4   brocas (henrique santana 74278)Trabalho prático #4   brocas (henrique santana 74278)
Trabalho prático #4 brocas (henrique santana 74278)Sydney Dias
 
Trabalho prático #2 (marco regulatório - henrique santana 74278)
Trabalho prático   #2 (marco regulatório - henrique santana 74278)Trabalho prático   #2 (marco regulatório - henrique santana 74278)
Trabalho prático #2 (marco regulatório - henrique santana 74278)Sydney Dias
 
Trabalho prático #3 gom (henrique santana 74278)
Trabalho prático #3   gom (henrique santana 74278)Trabalho prático #3   gom (henrique santana 74278)
Trabalho prático #3 gom (henrique santana 74278)Sydney Dias
 
Trabalho prático #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)
Trabalho prático   #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)Trabalho prático   #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)
Trabalho prático #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)Sydney Dias
 
1 programacao final-iii-semacit-26-08-2010
1   programacao final-iii-semacit-26-08-20101   programacao final-iii-semacit-26-08-2010
1 programacao final-iii-semacit-26-08-2010Sydney Dias
 
2 descricao-iii semacit
2   descricao-iii semacit2   descricao-iii semacit
2 descricao-iii semacitSydney Dias
 
E mail do-sidney_e_a_resposta
E mail do-sidney_e_a_respostaE mail do-sidney_e_a_resposta
E mail do-sidney_e_a_respostaSydney Dias
 
Perspectivas mundiais dos biocombustíveis petrobras
Perspectivas mundiais dos biocombustíveis petrobrasPerspectivas mundiais dos biocombustíveis petrobras
Perspectivas mundiais dos biocombustíveis petrobrasSydney Dias
 

Mais de Sydney Dias (20)

Tn+76 flip novo
Tn+76 flip novoTn+76 flip novo
Tn+76 flip novo
 
Unipeg
UnipegUnipeg
Unipeg
 
Coluna eco oil
Coluna eco oilColuna eco oil
Coluna eco oil
 
Revista164
Revista164Revista164
Revista164
 
Unipeg
UnipegUnipeg
Unipeg
 
Unipeg
UnipegUnipeg
Unipeg
 
Unipeg
UnipegUnipeg
Unipeg
 
Trabalho prático #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)
Trabalho prático   #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)Trabalho prático   #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)
Trabalho prático #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)
 
Trabalho prático #5 sondas de perfuração e completação (henrique santana 74...
Trabalho prático #5   sondas de perfuração e completação (henrique santana 74...Trabalho prático #5   sondas de perfuração e completação (henrique santana 74...
Trabalho prático #5 sondas de perfuração e completação (henrique santana 74...
 
Trabalho prático #4 brocas (henrique santana 74278)
Trabalho prático #4   brocas (henrique santana 74278)Trabalho prático #4   brocas (henrique santana 74278)
Trabalho prático #4 brocas (henrique santana 74278)
 
Trabalho prático #2 (marco regulatório - henrique santana 74278)
Trabalho prático   #2 (marco regulatório - henrique santana 74278)Trabalho prático   #2 (marco regulatório - henrique santana 74278)
Trabalho prático #2 (marco regulatório - henrique santana 74278)
 
Trabalho prático #3 gom (henrique santana 74278)
Trabalho prático #3   gom (henrique santana 74278)Trabalho prático #3   gom (henrique santana 74278)
Trabalho prático #3 gom (henrique santana 74278)
 
Trabalho prático #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)
Trabalho prático   #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)Trabalho prático   #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)
Trabalho prático #1 (regime de concessão -henrique santana 74278)
 
Unipeg
UnipegUnipeg
Unipeg
 
161pdf final
161pdf final161pdf final
161pdf final
 
Revista gm
Revista gmRevista gm
Revista gm
 
1 programacao final-iii-semacit-26-08-2010
1   programacao final-iii-semacit-26-08-20101   programacao final-iii-semacit-26-08-2010
1 programacao final-iii-semacit-26-08-2010
 
2 descricao-iii semacit
2   descricao-iii semacit2   descricao-iii semacit
2 descricao-iii semacit
 
E mail do-sidney_e_a_resposta
E mail do-sidney_e_a_respostaE mail do-sidney_e_a_resposta
E mail do-sidney_e_a_resposta
 
Perspectivas mundiais dos biocombustíveis petrobras
Perspectivas mundiais dos biocombustíveis petrobrasPerspectivas mundiais dos biocombustíveis petrobras
Perspectivas mundiais dos biocombustíveis petrobras
 

Último

Conferência SC 2024 | De vilão a herói: como o frete vai salvar as suas vendas
Conferência SC 2024 |  De vilão a herói: como o frete vai salvar as suas vendasConferência SC 2024 |  De vilão a herói: como o frete vai salvar as suas vendas
Conferência SC 2024 | De vilão a herói: como o frete vai salvar as suas vendasE-Commerce Brasil
 
A LOGÍSTICA ESTÁ PREPARADA PARA O DECRESCIMENTO?
A LOGÍSTICA ESTÁ PREPARADA PARA O DECRESCIMENTO?A LOGÍSTICA ESTÁ PREPARADA PARA O DECRESCIMENTO?
A LOGÍSTICA ESTÁ PREPARADA PARA O DECRESCIMENTO?Michael Rada
 
Conferência SC 24 | Estratégias de diversificação de investimento em mídias d...
Conferência SC 24 | Estratégias de diversificação de investimento em mídias d...Conferência SC 24 | Estratégias de diversificação de investimento em mídias d...
Conferência SC 24 | Estratégias de diversificação de investimento em mídias d...E-Commerce Brasil
 
Desenvolvendo uma Abordagem Estratégica para a Gestão de Portfólio.pptx
Desenvolvendo uma Abordagem Estratégica para a Gestão de Portfólio.pptxDesenvolvendo uma Abordagem Estratégica para a Gestão de Portfólio.pptx
Desenvolvendo uma Abordagem Estratégica para a Gestão de Portfólio.pptxCoca Pitzer
 
Conferência SC 24 | Estratégias omnicanal: transformando a logística em exper...
Conferência SC 24 | Estratégias omnicanal: transformando a logística em exper...Conferência SC 24 | Estratégias omnicanal: transformando a logística em exper...
Conferência SC 24 | Estratégias omnicanal: transformando a logística em exper...E-Commerce Brasil
 
Conferência SC 24 | O custo real de uma operação
Conferência SC 24 | O custo real de uma operaçãoConferência SC 24 | O custo real de uma operação
Conferência SC 24 | O custo real de uma operaçãoE-Commerce Brasil
 
Despertar SEBRAE [PROFESSOR] (1).pdfccss
Despertar SEBRAE [PROFESSOR] (1).pdfccssDespertar SEBRAE [PROFESSOR] (1).pdfccss
Despertar SEBRAE [PROFESSOR] (1).pdfccssGuilhermeMelo381677
 
Conferência SC 24 | Estratégias de precificação para múltiplos canais de venda
Conferência SC 24 | Estratégias de precificação para múltiplos canais de vendaConferência SC 24 | Estratégias de precificação para múltiplos canais de venda
Conferência SC 24 | Estratégias de precificação para múltiplos canais de vendaE-Commerce Brasil
 
Catálogo de Produtos OceanTech 2024 - Atualizado
Catálogo de Produtos OceanTech 2024 - AtualizadoCatálogo de Produtos OceanTech 2024 - Atualizado
Catálogo de Produtos OceanTech 2024 - AtualizadoWagnerSouza717812
 
Conferência SC 24 | Omnichannel: uma cultura ou apenas um recurso comercial?
Conferência SC 24 | Omnichannel: uma cultura ou apenas um recurso comercial?Conferência SC 24 | Omnichannel: uma cultura ou apenas um recurso comercial?
Conferência SC 24 | Omnichannel: uma cultura ou apenas um recurso comercial?E-Commerce Brasil
 
Conferência SC 2024 | Tendências e oportunidades de vender mais em 2024
Conferência SC 2024 | Tendências e oportunidades de vender mais em 2024Conferência SC 2024 | Tendências e oportunidades de vender mais em 2024
Conferência SC 2024 | Tendências e oportunidades de vender mais em 2024E-Commerce Brasil
 
Conferência SC 24 | Inteligência artificial no checkout: como a automatização...
Conferência SC 24 | Inteligência artificial no checkout: como a automatização...Conferência SC 24 | Inteligência artificial no checkout: como a automatização...
Conferência SC 24 | Inteligência artificial no checkout: como a automatização...E-Commerce Brasil
 
Conferência SC 24 | Gestão logística para redução de custos e fidelização
Conferência SC 24 | Gestão logística para redução de custos e fidelizaçãoConferência SC 24 | Gestão logística para redução de custos e fidelização
Conferência SC 24 | Gestão logística para redução de custos e fidelizaçãoE-Commerce Brasil
 
Brochura template para utilizar em eventos
Brochura template para utilizar em eventosBrochura template para utilizar em eventos
Brochura template para utilizar em eventosnpbbbb
 

Último (14)

Conferência SC 2024 | De vilão a herói: como o frete vai salvar as suas vendas
Conferência SC 2024 |  De vilão a herói: como o frete vai salvar as suas vendasConferência SC 2024 |  De vilão a herói: como o frete vai salvar as suas vendas
Conferência SC 2024 | De vilão a herói: como o frete vai salvar as suas vendas
 
A LOGÍSTICA ESTÁ PREPARADA PARA O DECRESCIMENTO?
A LOGÍSTICA ESTÁ PREPARADA PARA O DECRESCIMENTO?A LOGÍSTICA ESTÁ PREPARADA PARA O DECRESCIMENTO?
A LOGÍSTICA ESTÁ PREPARADA PARA O DECRESCIMENTO?
 
Conferência SC 24 | Estratégias de diversificação de investimento em mídias d...
Conferência SC 24 | Estratégias de diversificação de investimento em mídias d...Conferência SC 24 | Estratégias de diversificação de investimento em mídias d...
Conferência SC 24 | Estratégias de diversificação de investimento em mídias d...
 
Desenvolvendo uma Abordagem Estratégica para a Gestão de Portfólio.pptx
Desenvolvendo uma Abordagem Estratégica para a Gestão de Portfólio.pptxDesenvolvendo uma Abordagem Estratégica para a Gestão de Portfólio.pptx
Desenvolvendo uma Abordagem Estratégica para a Gestão de Portfólio.pptx
 
Conferência SC 24 | Estratégias omnicanal: transformando a logística em exper...
Conferência SC 24 | Estratégias omnicanal: transformando a logística em exper...Conferência SC 24 | Estratégias omnicanal: transformando a logística em exper...
Conferência SC 24 | Estratégias omnicanal: transformando a logística em exper...
 
Conferência SC 24 | O custo real de uma operação
Conferência SC 24 | O custo real de uma operaçãoConferência SC 24 | O custo real de uma operação
Conferência SC 24 | O custo real de uma operação
 
Despertar SEBRAE [PROFESSOR] (1).pdfccss
Despertar SEBRAE [PROFESSOR] (1).pdfccssDespertar SEBRAE [PROFESSOR] (1).pdfccss
Despertar SEBRAE [PROFESSOR] (1).pdfccss
 
Conferência SC 24 | Estratégias de precificação para múltiplos canais de venda
Conferência SC 24 | Estratégias de precificação para múltiplos canais de vendaConferência SC 24 | Estratégias de precificação para múltiplos canais de venda
Conferência SC 24 | Estratégias de precificação para múltiplos canais de venda
 
Catálogo de Produtos OceanTech 2024 - Atualizado
Catálogo de Produtos OceanTech 2024 - AtualizadoCatálogo de Produtos OceanTech 2024 - Atualizado
Catálogo de Produtos OceanTech 2024 - Atualizado
 
Conferência SC 24 | Omnichannel: uma cultura ou apenas um recurso comercial?
Conferência SC 24 | Omnichannel: uma cultura ou apenas um recurso comercial?Conferência SC 24 | Omnichannel: uma cultura ou apenas um recurso comercial?
Conferência SC 24 | Omnichannel: uma cultura ou apenas um recurso comercial?
 
Conferência SC 2024 | Tendências e oportunidades de vender mais em 2024
Conferência SC 2024 | Tendências e oportunidades de vender mais em 2024Conferência SC 2024 | Tendências e oportunidades de vender mais em 2024
Conferência SC 2024 | Tendências e oportunidades de vender mais em 2024
 
Conferência SC 24 | Inteligência artificial no checkout: como a automatização...
Conferência SC 24 | Inteligência artificial no checkout: como a automatização...Conferência SC 24 | Inteligência artificial no checkout: como a automatização...
Conferência SC 24 | Inteligência artificial no checkout: como a automatização...
 
Conferência SC 24 | Gestão logística para redução de custos e fidelização
Conferência SC 24 | Gestão logística para redução de custos e fidelizaçãoConferência SC 24 | Gestão logística para redução de custos e fidelização
Conferência SC 24 | Gestão logística para redução de custos e fidelização
 
Brochura template para utilizar em eventos
Brochura template para utilizar em eventosBrochura template para utilizar em eventos
Brochura template para utilizar em eventos
 

Ajuste de historico_assistido_de_modelos_de_simulacao_de_reservatorios

  • 1. MINICURSO AJUSTE DE HISTÓRICO ASSISTIDO DE MODELOS DE SIMULAÇÃO DE RESERVATÓRIOS SERGIO HENRIQUE SOUSA
  • 2. Setembro de 2009 Ajuste de Histórico Assistido de Modelos de Simulação de Reservatórios Sergio Sousa sergio.sousa@halliburton.com
  • 3. Agenda Introdução Caracterização de Reservatórios Simulação Numérica de Reservatórios Ajuste de Histórico Assistido Estudo de Caso Conclusão © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 2
  • 5. O Que é Petróleo? Combinação de Óleo e Gás Natural Tipos de Óleo Óleo Cru (Crude Oil) Aparência escura e pegajosa Condensado (Condensate) Claro e volátil Betume (Bitumen) Semisólido Asfalto (Asphalt) Sólido © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 4
  • 6. Produtos do Refino do Petróleo © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 5
  • 7. Origem do Petróleo Duas teorias Origem inorgânica Reações químicas: água, CO2, carbonetos, carbonatos, etc. Origem orgânica (mais aceita) Decomposição de restos de foraminíferas e plâncton Origem orgânica Bactérias transformam os restos em Querogênio e Betume Soterramento (pressão: 1000m a 6000m) Calor (acima de 60°C) Formação por “Cozimento” Migração para cima até se acumular em trapas de óleo © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 6
  • 8. Trapas ou Armadilhas de Óleo Folhelhos ricos em querogênios são o tipo mais comum de rocha geradora. O óleo se forma quando o querogênio é transformado por calor e pressão. O óleo formado migra por camadas de rochas porosas para a direção da superfície. Sem armadilhas, o óleo formado aflora na superfície terrestre. A exploração de petróleo busca encontrar possíveis trapas de óleo em bacias sedimentares. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 7
  • 9. Formação, Migração e Acumulação © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 8
  • 10. Rochas Reservatório Óleos criados nas rochas geradoras só ficam acessíveis quando armazenadas em rochas reservatório. Rochas reservatório como arenitos e, em menor nível, dolomitas e calcários são formadas por grãos pouco compactados e apresentam alta porosidade. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 9
  • 11. Rochas Selantes ou de Trapa O óleo migra entre camadas de rochas permeáveis até que seu caminho é bloqueado por rochas impermeáveis. Camadas selantes geram trapas dando condições à acumulação de óleo. O tipo mais comum de rocha selante é o folhelho (shale). © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 10
  • 12. Tipos de Trapas Trapa Anticlinal Trapa de Falha Trapa de Pinçamento Trapa de Domo Salino © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 11
  • 13. Anticlinais e Exploração de Petróleo Série de domos anticlinais nas Montanhas de Zagros no sudeste do Iran. As Montanhas de Zagros são os mais antigos e ricos campos de petróleo do mundo. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 12
  • 14. Ciclo de Vida do Reservatório Descoberta Exploração Avaliação Gerenciamento de Abandono Reservatórios Desenvolvimento Terciária Primária Secundária Produção © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 13
  • 15. Fluxo de Caixa de Um Reservatório Fonte: Ravagnani, A.T.F.S.G. – Unisim Online nº 23 (2008) © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 14
  • 16. Integração e Trabalho de Equipe © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 15
  • 17. Processo de Gerenciamento de Reservatórios © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 16
  • 18. Plano de Desenvolvimento © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 17
  • 19. Planejamento Estratégico Objetivos variam de acordo com a estratégia da companhia Maximizar o valor econômico de um ativo Maximizar o número de empregos na indústria nacional Maximizar recuperação Outros Vazão de Produção Lucro © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 18
  • 20. Entendimento da Natureza do Reservatório Geologia e Geofísica Mecanismos de Propriedades de Recuperação Rocha Propriedades de Fluxo no Desempenho Fluido Reservatório Passado © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 19
  • 21. Plano de Desenvolvimento Planejado Real Histórico Previsão p t RGO Adensamento de Malha de Poços & Injeção de Água t Injeção de Água Qo Depleção Natural t t © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 20
  • 23. Origem dos Dados Dados Fonte Mapas estruturais e de isópacas Sísmica 3D e Registros de poço Porosidade, Permeabilidade e Saturações Perfilagem de poços, testemunhos de Fluido e correlações Contatos de fluidos e Topo da Formação Perfilagem de poços Pressão e temperatura do reservatório Testes de poço Propriedades de PVT Amostras de fundo de poço e correlações Permeabilidades relativas Análises de testemunhos e correlações Vazões de produção e histórico Testes de poços e resumo de vazões © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 22
  • 24. Modelo Integrado Geologia Petrofísica Geofísica Modelo de Geoestatística Reservatório Integrado Engenharia © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 23
  • 25. Trabalho em Equipe Geocientistas e Engenheiros devem cooperar para: Melhor descrição do modelo e menor incerteza Time pode resolver inconsistências nos dados reduzindo custos Trabalhos isolados geram planos menos eficazes Maior potencial de descobrir novas reservas Quantificação de incertezas: dado fixo vs. variáveis incertas © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 24
  • 26. Interpretação de Dados Sísmicos 3D Informações Obtidas Informações Qualitativas Obtidas Profundidade do reservatório Identificação de intervalos porosos Formato estrutural, falhas e Identificação dos fronteiras de sal hidrocarbonetos no reservatório Visualização do reservatório Passado geológico Identificação de zonas de alta pressão Propriedades entre os poços Movimentação de fluidos Orientação de fraturas © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 25
  • 27. Profundidade Vs. Tempo © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 26
  • 28. Amplitude Sísmica amplitude amplitude densidade na velocidade acústica incidente refletida camada superior na camada superior i r = R0i ρ1v1 Interface entre t = (1+ R0 )i ρ 2 v2 camadas de rocha amplitude densidade na velocidade acústica transmitida camada inferior na camada inferior ρ 2 v2 − ρ1v1 contraste de R0 = impedâncias ρ 2 v2 + ρ1v1 © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 27
  • 29. Empilhamento de Dados Sísmicos Empilhamento (Stacking) Traços que compartilham ponto de reflexão são somados Redução de ruído Pressupostos do Processamento Sísmico Convencional Camadas são consideradas horizontais Ponto de reflexão está a metade do caminho entre a fonte e o sensor Um modelo simples de velocidades de propagação é suficiente. Atua sobre dados post-stack Reservatórios Complexos Processamento pré-stack © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 28
  • 30. Interpretação Estrutural tempo total de propagação coordenada x © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 29
  • 31. Interpretação Estrutural tempo total de propagação coordenada x © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 30
  • 32. Interpretação Estratigráfica © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 31
  • 33. Interpretação Estratigráfica de Bacias Halliburton-Landmark Norway SuperGRID • 18000km2 of Data • 122 GB Volume Displayed • <1.0 GB RAM Used • Interpretation Ready © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 32
  • 34. Perfilagem de Poços Medidas Registradas Resultados Desejados Potencial espontâneo Profundidade das zonas produtoras Radiação gama natural Espessuras de zonas Radiação induzida Tipos de rocha Resistividade Porosidades Velocidade acústica Permeabilidades Densidade Saturações de Fluidos Caliper (Paquímetro) © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 33
  • 35. LWD – Logging While Drilling PWD Raios Gama Resistividade Densidade Acústicos Telemetria Sônico Neutrão Densidade Resistividade PWD Rotary Raios Gama Termal Azimutal Steerable Na Broca System © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 34
  • 36. PWD – Pressão Durante a Perfuração Medições Pressão Anular Pressão Interna Temperatura Aplicações Evitar perda de circulação Detectar kicks Reduz o risco de fraturamento/colapso © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 35
  • 37. Raios Gama Princípio Físico da Medição Radioatividade natural das rochas Aplicações Correlação geológica Cálculo de volume de argila Identificação Litológica Geo-Posicionamento © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 36
  • 38. Resistividade Aplicações Geo-Posicionamento Cálculo de Rv e Rh em rochas anisotrópicas Cálculo de Inclinação de camadas Identificação de Fraturas Estudos de Modelagem Resistiva (1D, 2D ou 3D) EWR-P4 EWR-M5 AFR ADR © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 37
  • 39. Densidade Aplicações Porosidade Identificação de Fluidos (em combinação com outros perfis) Pressão de Poros em TR Propriedades Mecânicas e Análise de Estabilidade de Poços TR © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 38
  • 40. Acústicos Petrofísicas Porosidade Propriedades Mecânicas Detecção de Gás a partir da relação Vp/Vs Perfuração Pressão de Poros Análises de Estabilidade de Poços Optimização de Parâmetros de Perfuração Seleção de Brocas Geofísicas Conversão Tempo / Profundidade Sismograma Sintético em Tempo Real © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 39
  • 41. Características da Análise de Perfis A maior parte dos dados desejados não pode ser medida diretamente. Os perfis são resultados da interação das ferramentas de perfilagem com a rocha, os fluidos do reservatório e os fluidos do poço. Os perfis precisam ser ajustados para contabilizar os efeitos da geometria dos equipamentos e fluidos do poço. Dados adicionais devem ser considerados durante a análise. Ex: características da lama de perfuração, da ferramenta, defeitos observados, condições do poço, etc. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 40
  • 42. Análise Geoestatística Principal Pergunta Quais são as propriedades do reservatório entre os poços? Motivação A análise estatística da distribuição dos valores nos dados pode levar a melhores estimativas entre pontos medidos. A heterogeneidade do reservatório é melhor representada. A geoestatística pode integrar diferentes fontes de dados ao fazer a interpolação. Ex: dados dos poços + dados obtidos por mapeamento sísmico. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 41
  • 43. Mapeamento Convencional Exemplo: Montanhas Rochosas © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 42
  • 44. Mapeamento Convencional © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 43
  • 45. Mapeamento Convencional Interpolação Simples © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 44
  • 46. Geoestatística A geoestatística usa a correlação espacial de valores medidos de uma propriedade para estimar o valor da propriedade em outros locais. Como a espessura porosa varia com a distância e direção de um poço a outro? © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 45
  • 47. Cálculo de Um Variograma espessura porosa de um poço à distância h γ (h ) = ∑ [Z (x ) − Z (x + h )] 2 2n espessura porosa de um poço © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 46
  • 48. Termos do Variograma SILL NUGGET = γ(0) RANGE © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 47
  • 49. Variogramas Direcionais © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 48
  • 50. Elipse do Variograma Direcional © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 49
  • 51. Krigagem Pode usar a elipse do variograma para guiar a estimação dos valores de espessura porosa O mapa gerado respeita os valores especificados enquanto segue as tendências estatísticas nos pontos não especificados Se os nuggets do variograma não são zero, haveria discontinuidades no mapa © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 50
  • 52. Contorno Convencional vs. Krigagem © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 51
  • 53. Reservatórios de Óleo e Gás Gá s PB Pressão PO © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 52
  • 54. Reservatórios de Óleo e Gás Reservatórios de Óleo Reservatório de Gás Gás Água Água Subsaturado Saturado © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 53
  • 55. Mecanismos Primários de Produção Expansão da Rocha e dos Fluidos Gás em Solução Expansão da Capa de Gás Drenagem Gravitacional Influxo de Água © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 54
  • 56. Eficiência dos Mecanismos Primários de Produção © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 55
  • 57. Análise do Desempenho de Reservatórios Técnica de Análise Estimativas Obtidas Volumétrica Volume original de óleo in-situ Curvas de Declínio Reservas, fator de recuperação Volume original de óleo in-situ, mecanismo de Balanço de Materiais recuperação Volume original de óleo in-situ, reservas, fator Simulação Matemática de recuperação, desempenho sob diversos cenários © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 56
  • 58. Comparação das Técnicas de Análise de Reservatórios © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 57
  • 59. Reservas Recuperação Total Econômica = Volume Original de Óleo In-Situ × Fator de Recuperação Reservas = Recuperação Total Econômica – Produção Acumulada Passada © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 58
  • 60. Da Exploração ao Modelo de Simulação Dados Exploratórios Arcabouço Estrutural Modelo Estratigráfico Poços e desen- Análise de volvimento do Modelo de Fácies Bacias campo Modela- gem Upscaling & Simulação Incertezas e Pós-Processamento Modelagem Petrofísica P10 P50 P10 P90 P50 © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 59
  • 61. Simulação Numérica de Reservatórios
  • 62. Simulação de Reservatórios Previsão do desempenho de um reservatório, Objetivo definindo meios para aumentar, da forma mais econômica possível, sua recuperação final. Schiozer, D. J. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 61
  • 63. Ciclo de Vida do Reservatório – Be-a-bá da Engenharia de Reservatórios Adensamento Descoberta Avaliação Desenvolvimento de Malha / Inj. EOR Abandono de Água A Precisão da Simulação Desenvolvimento do Ativo Valor da Simulação Avaliação do Ativo Avaliaç Abandono do Ativo Valor da Decisão Precisão da Simulação Numérica do Reservatório z “ Tivemos a “Eu perfurei poços de avaliação, poç avaliação, ocorrência de óleo, leo, mas tenho incerteza quanto ao “Não sei qual técnica de mas ainda há muita suporte do aqüífero.” aqüífero. recuperação avançada irá recuperaç avanç irá incerteza associada maximizar o VPL…” VPL …” ao reservatório.” reservató rio. Vida do Reservatório (Tempo) © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 62
  • 64. Principais Utilidades Previsão de produção; Estudo de Sensibilidade; Avaliação de campos; Gerenciamento de campos; Determinar o fator de recuperação; Análise de métodos de recuperação, etc. Ajuste de histórico Auxiliar na caracterização de reservatórios: Identificação de barreiras; Identificação de propriedades próximas aos poços Entender os mecanismos de fluxo Desenvolvimento de modelos simples e correlações. Schiozer, D. J. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 63
  • 65. Escolha do Modelo Numérico Objetivo do Estudo Complexidade do problema; Qualidade da descrição desejada; Qualidade e quantidade dos dados de produção; Precisão requerida Tempo e custo CUSTO PRECISÃO DOS RESULTADOS BALANÇO DE DECLÍNIO SIMULAÇÃO DE MATERIAIS DE PRODUÇÃO RESERVATÓRIOS Schiozer, D. J. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 64
  • 66. Tipos de Simuladores Domínio de Aplicação: Região do Poço x Todo Campo Número de Fases: Uma x Duas x Três (O,G,W) Número de Componentes: Black-Oil x Composicional Equação de Calor: Não x Sim (Simulador Térmico) Reações Químicas / Difusão / Etc: Não x Sim Reservatórios Fraturados: Não x Sim Tipo de Rocha: Convencional x Dupla (φ e K) Acoplamento Geomecânico: Não x Sim Método Numérico: Streamlines x DF x EF x etc Solução das Equações: IMPES x Implicíto Malhas: Estruturadas x Não-Estruturadas (Voronoi, Etc) Acoplamento Instalações de Superfície: Parcial x Total Uso Geral: Não-Comercial x Comercial Schiozer, D. J. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 65
  • 67. Fases e Direção do Fluxo Fases do Fluido Uma fase Óleo ou gás Duas fases Óleo e gás ou óleo e água Três fases Óleo, gás e água Direção do Fluxo Unidimensional Linear ou radial Bi-dimensional Areal, ou seccional (direções x-y, x-z, ou r-z) Tridimensional Direção x-y-z Schiozer, D. J. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 66
  • 68. Equações de Fluxo Equacionamento Solução Origem das Equações Diferenciais Métodos de Solução Parciais Explícita – A solução das Lei da conservação de massa Lei de Darcy saturações e pressões ocorre de Comportamento PVT dos forma explícita. Fluidos Implícita – A solução das Variáveis definidas saturações e pressões ocorre de So, Sg, Sw Po, Pg, Pw forma implícita. Relações Auxiliares IMPES – A solução das So + Sg + Sw = 1 saturações é implícita e a das Pcow = Po – Pw = Pcow(So,Sw) Pcog = Pg – Po = Pcog(So,Sg) saturações é explícita. Schiozer, D. J. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 67
  • 69. Tipos de Simuladores Por Mecanismo de Fluxo Black Oil Somente equações de fluxo de fluidos. Composicional Equações de fluxo de fluidos. Composição das fases. Térmicos Equações de fluxo de fluidos. Equações de transferência de calor. Químicos Equações de fluxo de fluidos. Transporte de massa por dispersão, adsorção e particionamento. Schiozer, D. J. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 68
  • 70. Processo de Simulação 3 fases principais Obtenção dos dados de entrada Geológicos, de reservatório, completações de poços, de produção, injeção e etc. Ajuste de histórico Inicialização, ajuste de pressão, ajuste de saturações e ajuste de índices de produtividade. Previsão de produção Plano de produção existente ou alternativo © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 69
  • 71. Ajuste de Histórico Assistido
  • 72. Ajuste de Histórico Premissa: modelos ajustados fornecem melhores previsões. Desafios Problema inverso e mal-posto. Elevado número de parâmetros de ajuste. Alguns parâmetros podem possuir interdependências. Simulações podem ser demoradas. Normalmente não há soluções únicas. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 71
  • 73. Ajuste de Histórico – Motivação (Schiozer) Objetivo da simulação é prever o desempenho do reservatório. A previsão é um problema direto Causa Efeitos Entradas (k,Φ, DWOC ...) Respostas (Np, Qo, P) MAS, não sabemos quais valores são apropriados para usarmos como entrada para as simulações (Incerteza). Não podemos caracterizar totalmente os dados de entrada. Visando aumentar a confiabilidade das previsões, realizamos inicialmente um Ajuste Histórico dos dados de entrada da simulação. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 72
  • 74. Ajuste de Histórico – Descrição (Schiozer) No ajuste de histórico procura-se encontrar as propriedades do reservatório que fornecem curvas de produção próximas das curvas reais de produção. O ajuste de histórico é um problema inverso Efeito (conhecido) Causa (desconhecida) Respostas (Np, Qo, P) Entradas (k,Φ, DWOC ...) Várias soluções; Grande consumo de tempo (meses). Ajustes são frequentemente dados por finalizados por tempos pré-estabelecidos, com baixa qualidade → previsões são feitas com ajustes sub-ótimos. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 73
  • 75. Introdução ao Ajuste de Histórico Configuração de Entrada Desconhecida! Solução Conhecida! Solução Conhecida! © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 74
  • 76. Introdução ao Ajuste de Histórico © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 75
  • 77. Introdução ao Ajuste de Histórico © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 76
  • 78. Introdução ao Ajuste de Histórico © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 77
  • 79. Introdução ao Ajuste de Histórico Ajuste Satisfató rio! Ajuste Satisfatório! Satisfató © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 78
  • 80. Ajuste de Histórico – Procedimento (Schiozer) Procedimento mais comum informar Qo para o simulador ajustar Qo, Qw, Qg, pressão, ... Quando terminar o ajuste? quando objetivo for alcançado quando acabar tempo, dinheiro quando ganho em precisão dos resultados for pequeno com aumento significativo de trabalho Importante! Resultado ± intervalo de confiança © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 79
  • 81. Ajuste Típico © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 80
  • 82. Tipos de Ajuste Manual Sucesso depende da experiência do engenheiro de reservatórios. Dificuldades: grande volume de dados, produtividade baixa, exige organização e método. Automático Necessidade de adequar metodologia aos recursos computacionais existente. Dificuldades: encontrar boa parametrização, simulações são demoradas, dificilmente tira proveito da experiência do engenheiro de reservatórios. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 81
  • 83. Ajuste de Histórico Assistido Combinação entre o ajuste de histórico manual e o automático. A experiência do engenheiro é aproveitada. Redução do número de parâmetros de ajuste. Estabelecimento de objetivos em cada etapa do ajuste. Aproveitamento dos recursos computacionais. Novos casos são gerados automaticamente. Os casos são avaliados sem necessidade de intervenção. Ganho de produtividade. Potencialmente, um maior volume de informações sobre o reservatório é usado no ajuste do que seria utilizado de forma automática. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 82
  • 84. Otimização Baseada em Simulações Aplicações A simulação é rápida o suficiente para ser acoplada a um algoritmo de otimização existente. Simulação não tem modelo analítico conhecido. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 83
  • 85. Otimização Local vs. Global 2 8 ⋅ sen ( 2 ⋅ x ) + 5 cos ( 2 ⋅ y ) + x ⋅ y + x 2 − ⋅ y 2 − 240 f ( x, y ) = 3 100 © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 84
  • 86. Métodos de Busca Direta Aplicação A função objetivo não pode ser expressa analiticamente em função dos parâmetros de entrada. A função objetivo depende do resultado de uma simulação de um modelo real. Raízes na década de 50. Termo cunhado por Hooke e Jeeves (1961). Avanços na tecnologia de informação popularizaram seu uso. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 85
  • 87. Heurísticas e Metaheurísticas Algoritmo exato eficiente Tempo de execução comprovadamente bom. Solução encontrada é comprovadamente boa ou ótima. Heurística: um ou ambos os objetivos são relaxados. Metaheurística: Uma heurística guia um algoritmo (heurístico ou não) na superação de ótimos locais. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 86
  • 88. Metaheurísticas: Exemplos Notórios Simulated Annealing Algoritmos Genéticos Busca Tabu Busca Dispersa (Scatter Search) © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 87
  • 89. Função Objetivo d p ( t6 ) Afastamento d p ( t5 ) ∑ ( h (t ) − d (t )) n p i p i × ∑ ( hp ( ti ) − d p ( ti ) ) n Dado de Produção/Injeção A( p) = 2 i =1 hp ( t4 ) hp ( t5 ) h p ( t6 ) ∑ ( h (t ) − d (t )) n i =1 p i p i 1444 2444 3 grandeza h p ( t3 ) d p ( t4 ) i =1 144424443 sinal Afastamento Normalizado hp ( t2 ) d p ( t3 ) Acaso ( p )  F ( p ) > 1 ⇒ pior que o base  F ( p) = ⇒ hp ( t1 ) Abase ( p )  F ( p ) < 1 ⇒ melhor que o base  d p ( t2 ) h p ( t0 ) d p ( t0 ) Função Objetivo Global d p ( t1 ) n ∑ w F ( p ,t)i i i FOG = i =1 n , wi ∈ ℜ + ∑w i =1 i © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 88
  • 90. Ajuste de Histórico em 3 Fases (Satter, et. all) Ajuste de Pressão Ajuste de Saturações Ajuste de Produtividade © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 89
  • 91. Ajuste de Pressão © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 90
  • 92. Ajuste de Saturações © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 91
  • 93. Ajuste de Produtividade © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 92
  • 95. O Problema Praticamente todos os engenheiros de reservatórios e de produção atualizam modelos existentes com dados de campo para gerenciamento do reservatório e da produção Processos tradicionais de ajuste: Exigem um esforço tremendo (seis meses a um ano para simulação de reservatórios). Requerem recursos que poderiam ser melhor alocados em outras áreas caso o processo fosse mais automatizado. Não explora completamente os possíveis ajustes. Os resultados freqüentemente são simplificados demais. Não incluem operações de tempo real. Os resultados não podem ser gerenciados dinamicamente. Não permitem a colaboração entre engenheiros de produção e de reservatórios. Produz resultados que são freqüentemente inadequados. Ignoram risco. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 94
  • 96. O Objetivo Atualizar o caso base existente com dados observados no campo provendo um conjunto de modelos de simulação alternativos, endereçando riscos e operações em tempo real. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 95
  • 97. O Modelo de Wytch Farm © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 96
  • 98. Modelagem do Ajuste Propriedade Palavra-Chave Arquivo Propósito KxMod1, KxMod2, KxMod3, KxMod4 Varia o fluxo de fluidos nas direções KX, permeabilidade MOD, FUNCTION func_kx_to_kz_ratio.inc KY e KZ. contato água-óleo WOC Equilibrum_Data.inc Varia a espessura do reservatório. profundidade de Ajusta a profundidade de referência DEPTH Equilibrum_Data.inc referência para o contato água óleo. Varia o cálculo do net-to-gross, com net-to-gross MOD NetGrsMod.inc conseqüentes efeitos no cálculo da transmissibilidade. transmissibilidade Varia o fluxo de fluidos entre blocos FaultMultModClass.fml das falhas pertencentes às falhas. Perf_L98_6_M6.inc, Varia o fluxo de fluidos nas skin SKIN Perf_L98_6_M7.inc completações do poço. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 97
  • 99. Contato Água-Óleo © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 98
  • 100. Net to Gross © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 99
  • 101. Modificador KX1 – Camadas 1 a 5 © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 100
  • 102. Modificador KX2 – Camadas 6 a 10 © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 101
  • 103. Modificador KX3 – Camadas 11 a 15 © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 102
  • 104. Modificador KX4 – Camadas 16 a 20 © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 103
  • 105. Modificador KZ © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 104
  • 106. Transmissibilidade da Falha C © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 105
  • 107. Transmissibilidade da Falha D © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 106
  • 108. Skin do Poço L98_6_M7 © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 107
  • 109. Ajuste Inicial (1) 98_6_F19 98_6_F20 © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 108
  • 110. Ajuste Inicial (2) 98_6_M10 98_6_M15 © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 109
  • 111. Ajuste Inicial (3) 98_6_M16 Campo © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 110
  • 112. Ajuste Inicial (4) L98_6_F5 L98_6_F7 © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 111
  • 113. Ajuste Inicial (5) L98_6_L8 L98_6_M6 © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 112
  • 114. Ajuste Inicial (6) L98_6_M7 L98_6_M9 © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 113
  • 115. Função Objetivo 240 Iterações! Iteration © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 114
  • 116. Vazão de Óleo do Campo D s ay © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 115
  • 117. Vazão de Injeção de Água do Campo D s ay © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 116
  • 118. Vazão de Água Produzida no Campo D s ay © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 117
  • 119. Vazão de Água do Poço 98_6_M12 D s ay © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 118
  • 120. Vazão de Água do Poço 97_10_A6 D s ay © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 119
  • 121. Vazão de Água do Poço 98_6_K12 D s ay © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 120
  • 122. Vazão de Água do Poço L98_6_F5 D s ay © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 121
  • 123. Vazão de Água do Poço L98_6_F7 D s ay © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 122
  • 124. Múltiplas Soluções © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 123
  • 126. Resumo Complexidade do Ajuste de Histórico: Grande número de parâmetros incertos. Problema não tem expressão analítica. Funções objetivo baseadas em diferenças quadradas geram topologias complexas. Presença de diversos mínimos locais confirma o caráter multi-solução do AH encontrado na literatura. Processos automatizados dependem de uma discretização do espaço e parametrização adequadas. Dificuldades de convergência de ajustes automáticos podem ser resolvidos com ajustes assistidos. Procedimentos de ajuste assistido não garantem convergência, as premissas adotadas devem refletir a dinâmica do reservatório. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 125
  • 127. Regras de Ouro Para Engenheiros de Simulação – (Aziz) Entenda seu problema e defina seus objetivos. Busque simplicidade. Comece e termine com o modelo mais simples possível. Entenda as limitações e capacidades do modelo. Entenda as interações entre as diferentes partes do modelo: reservatório, aqüífero, poços e facilidades. Não assuma que maior é melhor. Sempre questione o tamanho de um projeto que tenha limites de tempo e/ou dinheiro. Qualidade e quantidade dos dados são importantes. Saiba suas limitações e confie em seu julgamento. Lembre-se que a simulação não é uma ciência exata. Faça um simples balanço de materiais para verificar dados da simulação. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 126
  • 128. Regras de Ouro Para Engenheiros de Simulação – (Aziz) cont. Seja razoável em suas expectativas. Muitas vezes o máximo que se pode obter de um estudo é algum discernimento dos méritos relativos das opções disponíveis. Questione os ajustes aos dados na fase de ajuste de histórico. Lembre-se que o processo não possui solução única. Nunca suavize ou elimine extremos. Preste atenção nas medições e nas escalas em que foram feitas. Medidas em escala de testemunhos podem não valer para blocos, mas elas certamente influenciam as outras escalas. Não economize em dados necessários de laboratório. Planeje os experimentos com seu fim em mente. © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 127
  • 129. Referências Computer-Assisted Reservoir Curso Introdução à Management Simulação Numérica de Abdus Satter, Jim Baldwin e Reservatórios Rich Jespersen Prof. Dr. Denis José PennWell Schiozer ISBN 978-0-878147-77-9 Oil And Natural Gas Society of Petroleum Engineers DK ADULT ISBN 978-0756638795 © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 128
  • 130. Mini-Curso de Ajuste de Histórico Assistido Sergio Sousa sergio.sousa@halliburton.com © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 129