Sampling - Amostragem de Fluidos e Rochas

Por: Paulo Rodrigues

Há milhares de anos atrás deu-se iniciou à deposição de matérias orgânicas em diferentes locais do mundo e, em seguida, estas foram soterrados por sedimentos. Ao passar dos anos ações de bactérias ocasionou a decomposição dessa matéria orgânica e devido à alta pressão e temperatura foi, então, gerado petróleo e gás.

No Brasil, tem-se grandes reservatórios que são localizados em duas importantes camadas geológicas: o pré-sal e o pós-sal. Como citado, “camadas geológicas”, o pré refere-se a algo que antecede, logo esta camada foi formada antes da camada pós-sal. A sequência é pré-sal, sal e pós sal, como na figura abaixo.

Vários estudos prévios são realizados para tentar conhecer o que está localizado a centenas de metros abaixo da água e leito marinho. A partir da sísmica, figura 2, uma estimativa é realizada para identificar como as camadas de rochas foram depositadas e se há fraturas nas mesmas, mas ainda resta mais uma pergunta. O que se encontra dentro dessas camadas de rochas?

Há, basicamente, dois tipos de rochas: sedimentares e selantes. Cada uma dessas possuem características próprias, e a rocha de interesse para as grandes produtoras de petróleo, por exemplo, Petrobras, Shell, Statoil, Exxon Mobil, são as rochas sedimentares. Dentro dessas rochas, que são consideradas porosas e de boa permeabilidade, fluidos como água, óleo e gás encontram-se armazenados, prontos para serem extraídos.


Definindo as composições da rochas

Após ter sido realizado a sísmica, definido o local de perfuração do poço e ter perfurado, ainda não é possível afirmar o que realmente encontra-se nos poros das rochas, logo serviços de perfilagem (logging) e amostragem são realizados. Rapidamente explicando perfilagem, esse é o nome dado para o “raio-x” realizado no poço. Com os dados da perfilagem como radiação gama, resistividade e condutividade é possível chegar a uma estimativa do que está além da parede do poço, figura 3. A perfilagem possibilita estimar qual é a composição dos fluidos dentro dos poros. 


Vamos considerar que um poço exploratório, o primeiro poço de um campo, tenha sido perfurando, assim como os primeiros campos no pré-sal foram perfurados. No início não há correlações que podem ser realizadas devido à falta de informação. Logo, após um trabalho de perfilagem é ideal, mas não obrigatório, realizar amostragens para melhor entender as camadas subterrâneas.

O que é amostragem?

Como o nome indica, amostragem é o ato de retirar uma amostra de algum local, no nosso caso, o reservatório. Existem três tipos de amostragem, são elas: amostragem do fluído, amostragem vertical da rocha e amostra horizontal do reservatório. Ao retirar amostras de um poço os geólogos podem realizar um estudo mais aprofundado e, então, melhor entender as características do reservatório. Após essas primeiras amostras é possível realizar correlações para futuros poços.

O wireline, ou cabo elétrico, é utilizado para descer as ferramentas capazes de extrair as amostras da rocha. Assim que as zonas de interesse são localizadas é possível usar ferramentas, como a do vídeo abaixo, para extrair o fluído. Essas ferramentas permitem conhecer, em tempo real, a pressão e temperatura do reservatório, identificar o fluido e sua mobilidade. Para que os cálculos no laboratório sejam precisos, é ideal que a amostra, seja ela gás, óleo ou água, chegue à superfície em condições de reservatório, ou acima do seu ponto de bolha.


Os outros dois tipos de amostragens são para a extração de um pedaço do reservatório, como mostra nos dois vídeos abaixo. O vídeo do lado esquerdo mostra uma técnica onde é possível retirar várias amostras da rocha de interesse através da perfuração lateral na parede do poço. No vídeo diz que uma operadora retirou 150 amostras de um reservatório, e essas ajudou os geólogos a estimarem um volume de óleo 2.5 vezes maior do que o estimado anteriormente. Já o vídeo da direita mostra outra técnica onde é retirado uma camada bem maior de rocha. O diferencial das duas, podemos dizer, é que uma permite retirar uma amostra de várias camadas pré-selecionadas, e a segunda permite o operador a coletar uma amostra de rocha das camadas abaixo da broca. Portanto, o segundo método de amostragem não pertence a zonas pré-selecionadas, assim como o primeiro.


Resumindo, o trabalho de um engenheiro de petróleo e um geólogo é tentar decifrar o que lhes aguardam a centenas de metros abaixo da água ou superfície. Quanto mais aprender de um determinado poço/campo/bacia, melhor será a otimização do mesmo, pois a próxima etapa, a completação, poderá ser desenhada de modo mais eficiente, permitindo gerenciar custos e otimizar a produção.

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