GEOLOGIA DO PETRÓLEO

Posted on Segunda-feira,14 14UTC Março, 2011. Filed under: Educação, Profissão e Ensino |

E então amigos, vamos falar um pouco sobre Geologia?

Geologia é a ciência que estuda a crosta terrestre, a matéria que a compõe, sua estrutura e textura, sua formação e as alterações que ocorreram desde sua origem.
Os conhecimentos geológicos são aplicados em diversas áreas como, por exemplo, exploração de minérios, construção civil e obtenção de energia geotérmica. A geologia também é muito importante para o estudo dos abalos sísmicos (terremotos), possibilitando identificar áreas de risco e intensidade de terremotos. O profissional que atua nesta área é conhecido como geólogo.

 

 

O termo Geologia vem do grego geo, que significa terra, e logos, palavra, pensamento, ciência. A Geologia, como ciência, procura decifrar a história geral da Terra, desde o momento em que se formaram as rochas até o presente.

Origem do Petróleo:


 

 

 

 

 

 

 

 

Entre diversas teorias existentes para explicar a origem do petróleo, a mais aceita, atualmente, é a de sua origem orgânica, a postular que tanto o petróleo como o gás natural seriam combustíveis fósseis, da mesma forma que o carvão.

Sob essa teoria, existem algumas evidências de que o petróleo possa ter sido formado pela transformação de matéria orgânica proveniente da superfície terrestre, a qual foi depositada na forma de sedimentos em regiões anóxicas (semoxigênio) no passado geológico, constituindo uma acepção ortodoxa e ainda muito popular para a origem do petróleo.

 

Fatores condicionantes da ocorrência de petróleo em bacias sedimentares:

A formação de uma acumulação de petróleo em uma bacia sedimentar requer a associação de uma série de fatores:

(a) a existência de rochas ricas em matéria orgânica, denominadas de rochas geradoras;

(b) as rochas geradoras devem ser submetidas às condições adequadas (tempo e temperatura) para a geração do petróleo;

(c) a existência de uma rochas com porosidade e permeabilidadenecessárias à acumulação e produção do petróleo, denominada de rochasreservatório;
(d) a presença de condições favoráveis à migração do petróleo da rocha geradora até a rocha reservatório;

(e) a existência de uma rocha imperpeável que retenha o petroleo, denominada de rocha selante ou capeadora; e

(f) um arranjo geométrico das rochas reservatório e selante que favoreça a acumulação de um volume significativo de petróleo.

Uma acumulação comercial de petróleo é o resultado de uma associaçãoadequada destes fatores no tempo e no espaço. A ausência de apenas umdesses fatores inviabiliza a formação de uma jazida petrolífera.

Os tipos de Rocha e as condições necessárias para a existência do petróleo:


  • Rocha Geradora

  • Geração e Migração do Petróleo

  • Rocha Reservatório

  • Trapas e Rocha Selante

(Entraremos em detalhes sobre estes tipos de rochas e suas condições no próximo post)


Análise de bacias sedimentares:

A geologia do petróleo trata principalmente da avaliação de sete elementos chave em bacias sedimentares:

Uma armadilha estrutural (“trapa“), onde uma falha é justaposta a um reservatório poroso e permeável contra uma vedação (“selo”) impermeável. O petróleo (mostrado em vermelho) acumula-se contra o selo, na profundidade da base do selo. Qualquer óleo posteriormente migrando da fonte vai escapar para a superfície e escoar.
  • Rocha reservatório ou rocha fonte
  • Reservatório
  • Selo
  • Trapa
  • Tempo (a cronologia, o histórico dos processos)
  • Maturação
  • Migração

Em geral, todos estes elementos devem ser avaliados através de uma ‘janela’ limitada para o mundo subterrâneo, fornecido por um (ou possivelmente mais) poços de exploração. Estes poços apresentam somente um segmento monodimensional através da Terra e a habilidade de se inferir características tridimensionais deles é um dos aspectos mais fundamentais e, geologia de petróleo. Recentemente, a disponibilidade de dados sísmicos tridimensionais (de sismologia de reflexão) baratas e de alta qualidade tem ajudado grandemente a precisão de tais interpretações. A seção seguinte discute estes elementos. Para um tratamento mais aprofundado do tema, ver a segunda metade deste artigo abaixo.

Avaliação da fonte utiliza os métodos de geoquímica para quantificar a natureza das rochas ricas em compostos orgânicos que contêm os precursores dos hidrocarbonetos, de forma que o tipo e a qualidade dos hidrocarbonetos expelidos possam ser avaliados.

O reservatório é uma unidade litológica porosa e permeável ou conjunto de unidade que retém as reservas de hidrocarbonetos. A análise de reservatórios no mais simples nível requer uma avaliação da sua porosidade (para calcular o volume de hidrocarbonetos in situ) e sua permeabilidade (para calcular quão facilmente os hidrocarbonetos irão fluir fora dele). Algumas das disciplinas chaves usadas na análise de reservatórios são os campos da estratigrafia, sedimentologia, e engenharia de reservatórios.

O selo, ou rocha selante, é uma unidade com baixa permeabilidade que impede o escape de hidrocarbonetos da rocha reservatório. Selos comuns incluem evaporitos,gredas e folhelhos. A análise de selos envolvem a avaliação de sua espessura e extensão, de modo que sua eficácia pode ser quantificada.

trapa é a característica estratigráfica ou estrutural, que garante a justaposição do reservatório e selo de tal forma que os hidrocarbonetos permanecem presos no subsolo, em vez de fugir (devido à sua natural flutuabilidade) e se perderem.



 

 

 

 

 

 

A análise da maturação envolve a a avaliação da história termal da rocha fonte de maneira a produzir predições da quantidade e cronologia da geração e expulsão dos hidrocarbonetos.

Finalmente, cuidadoros estudos de migração revelam informação sobre como hidrocarbonetos movem-se da fonte ao reservatório e ajudam a quantificar a fonte (ou “a cozinha”) dos hidrocarbonetos em uma área em particular.

 

A geologia possui várias disciplinas de estudo como, por exemplo:


-Cristalografia
- Espeleologia
- Geomorfologia
- Estratigrafia
- Geoquímica
- Geofísica
- Geologia do petróleo
- Hidrogeologia
- Sedimentologia
- Sismologia
- Vulcanologia

 

Subdisciplinas principais em geologia do petróleo:

Existem várias subdisciplinas principais em geologia do petróleo para estudar aos sete elementos chaves discutidos acima.

Análise da rocha fonte

E termos da análise da rocha fonte, vários fatos necessitam ser estabelecidos. Primeiramente, a questão que deve ser respondida é se realmente existe qualquer rocha fonte na área. Delimitação e identificação de rochas fontes potenciais depende de estudos de estratigrafia, paleogeografia e sedimentologia do local para determinar a probabilidade de sedimentos ricos em compostos orgânicos terem sido depositados no passado.

Se a probabilidade de haver uma rocha de origem é considerada alto, a próxima questão é o estado de maturidade térmica da fonte, e o tempo de maturação. Maturação de rochas de origem (ver diagênese e combustíveis fósseis) depende fortemente da temperatura, de modo que a maioria da produção de petróleo ocorre na faixa de 60° a 120°C. A geração de gás inicia a temperaturas similares, mas pode continuar até além deste intervalo, talvez tão elevada como 200°C. Para determinar a probabilidade de geração de óleo/gás, portanto, a história térmica da rocha fonte deve ser calculada. Isto é feito com uma combinação de análises geoquímicas de rocha de origem (para determinar o tipo de querogêniospresentes e suas características de maturação) e métodos de modelagem de bacias, tal como back-stripping, para modelar o gradiente térmico na coluna sedimentar.

 

Análise do reservatório

A existência de uma rocha reservatório (tipicamente, arenitos e calcários fraturados) é determinada através de uma combinação de estudos regionais (i.e. análises de outros poços na área), estratigrafia e sedimentologua (para quantificar o padrão e a extensão da sedimentação) e interpretação sísmica. Uma vez que um possível reservatório de hidrocarbonetos foi identificado, as características físicas principais de um reservatório que são de interesse para um explorador de hidrocarbonetos são a sua porosidade e permeabilidade. Tradicionalmente, estes são determinados através do estudo de amostras em mãos, as partes contíguas do reservatório que afloram na superfície e pela técnica de avaliação de formação usando ferramentas de rede passadas no próprio fundo do poço. Os modernos avanços na aquisição e processamento de dados sísmicos fizeram com que atributos sísmicos das rochas do subsolo estejam prontamente disponíveis e podem ser usados para inferir propriedades físico/sedimentares das próprias rochas.

 

E uma curiosidade: 30 de maio é o dia do Geólogo.

 

No próximo post referente a este assunto abordaremos a Geofísica (Métodos Indiretos de Prospecção).







 


 

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