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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
CURSO DE GRADUAÇÃO EM GEOFÍSICA
GEO213 � TRABALHO DE GRADUAÇÃO
MAPEAMENTO ELETROFACIOLÓGICOEM RESERVATÓRIO ANÁLOGO NA
BACIA SEDIMENTAR DE TUCANO PORMEIO DE PERFIS GEOFÍSICOS DE
POÇOS
MICHELLE CUNHA GRAÇA
SALVADOR � BAHIA
NOVEMBRO � 2013
Mapeamento Eletrofaciológico Em Reservatório Análogo na Bacia Sedimentar
de Tucano Por Meio De Per�s Geofísicos De Poços
por
Michelle Cunha Graça
Orientador: Geraldo Girão Nery
GEO213 � TRABALHO DE GRADUAÇÃO
Departamento de Geologia e Geofísica Aplicada
do
Instituto de Geociências
da
Universidade Federal da Bahia
Comissão Examinadora
Mc. Geraldo Girão Nery - Orientador
Dra. Susana Silva Cavalcanti
Geól. Cícero da Paixão Pereira
Data da aprovação: 01/11/2013
Dedico este trabalho à minha
querida e amada mãe,
pelo seu amor incondicional
e pelos seus sábios ensinamentos.
RESUMO
O presente trabalho tem como objetivo o estudo do comportamento espacial de corpos
arenosos, potencialmente reservatórios análogos, localizados na Bacia Sedimentar de Tucano,
utilizando 13 per�s geofísicos de poços distribuídos pela área. Devido a di�culdade em se
obter dados de per�s geofísicos da indústria do petróleo foram utilizados dados da indústria
da água, sem nenhum prejuízo na adaptação, visto que o foco deste trabalho é a metodo-
logia de estudo do comportamento areal de corpos arenosos potencialmente reservatórios.
Primeiramente, foi realizada uma interpretação qualitativa das curvas dos per�s, buscando
uma correlação dos corpos arenosos com o auxílio dos per�s litológicos obtidos através de
amostras de calha. Posteriormente, foram construídos mapas de contorno utilizando os va-
lores das curvas de Raios Gama, Indução Profunda e Sônico, com a �nalidade de estudar
a variabilidade areal dos reservatórios. Foram também executados cálculos de estimativa
de porosidade efetiva e resistividade dos mesmos com a intenção de se estudar a qualidade
destes corpos como potenciais reservatórios de hidrocarbonetos. Esta metodologia permite
a visualização espacial dos valores de Raios Gama, Indução Profunda e Tempo de Trânsito
e suas respectivas variabilidades eletrofaciológicas, sendo bastante útil no auxílio de novos
projetos de prospecção de uma determinada área de estudo.
iii
ABSTRACT
The present work aims to study the spatial behavior of sandstones bodies potentially
analogous reservoirs, located in the Tucano sedimentary basin, using 13 geophysical well logs
distributed throughout the area. Due to the di�culty in obtaining geophysical log data of the
petroleum industry, data of the water industry were used, with no damage to the proposition,
since the focus of this paper is the methodology for studying the behavior of potentially
reservoirs sandstones bodies. First was conducted a qualitative interpretation of the log
curves, and correlating sandstones bodies with the aid of lithological data obtained from
rock samples description. Subsequently contour maps were constructed using the Gamma
Ray values, Deep Induction and Sonic, in order to study the variability of the reservoir sands.
Calculations were also performed in order to estimate e�ective porosity and resistivity of the
sands in order to study the quality of these bodies as potential hydrocarbon reservoirs. This
methodology allows the visualization of the spatial values of Gamma Ray, Deep Induction
and Transit Time, being very useful in the aid of new projects for the exploration of a
particular area of study.
iv
ÍNDICE
RESUMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
ABSTRACT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv
ÍNDICE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v
ÍNDICE DE TABELAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii
ÍNDICE DE FIGURAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii
INTRODUÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
CAPÍTULO 1 Caracterização da Área de Estudo . . . . . . . . . . . . . 2
1.1 Localização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 A Bacia Sedimentar de Tucano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 As Sub-bacias de Tucano Sul e Central . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3.1 Embasamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3.2 Sequências Sedimentares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.3 Litoestratigra�a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
CAPÍTULO 2 Fundamentos da Per�lagem Geofísica de Poços . . . . . . 12
2.1 Conceitos Gerais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2 Propriedades Petrofísicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3 Porosidade (φ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.4 Fator de Formação (F ) e a Primeira Lei de Archie . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.5 Índice de Resistividade e Segunda Lei de Archie . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.6 O Ambiente da Per�lagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.7 O Per�l de Raios Gama - GR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.8 O Per�l de Indução Profunda - DIR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.9 O Per�l Sônico - DT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
CAPÍTULO 3 Sistemática de Trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.1 Escolha da Área de Trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.2 Aquisição dos Dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.3 Escolha do Reservatório Análogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.4 Obtenção dos Parâmetros Petrofísicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
v
3.5 Elaboração dos Mapas de Isoteores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
CAPÍTULO 4 Análise dos Resultados e Discussões . . . . . . . . . . . . . 38
4.1 Interpretação dos Mapas de Raios Gama (GR) . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.2 Interpretação dos Mapas de Indução Profunda (DIR) . . . . . . . . . . . . . 39
4.3 Interpretação dos Mapas de Tempo de Trânsito (DT) . . . . . . . . . . . . . 40
4.4 Interpretação dos Mapas de Porosidade Efetiva (φe) . . . . . . . . . . . . . . 41
4.5 Interpretação dos Mapas da Resistividade da Água de Formação (Rw) . . . . 41
CAPÍTULO 5 Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Agradecimentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
APÊNDICE A Planilhas de Cálculos Interpretativos. . . . . . . . . . . . . 52
Referências Bibliográ�cas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
vi
ÍNDICE DE TABELAS
4.1 Tabela de valores de radioatividade (GR) relacionados à litologia atravessada 38
4.2 Tabela de valores de resistividade (DIR) relacionados à litologia atravessada 40
vii
ÍNDICE DE FIGURAS
1.1 Mapa Geográ�co da localização das cidades de Cícero Dantas e Banzaê. Fonte:
Wikipédia Adaptado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Mapa Geológico simpli�cado das Bacias do Recôncavo, Tucano e Jatobá.
Fonte: Magnavita et al. 2003. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3 Carta Estratigrá�ca da Bacia Tucano Sul e Central. Fonte: Costa et al. 2007. 9
1.4 Carta Estratigrá�ca da Bacia Tucano Sul e Central. Fonte: Costa et al. 2007. 10
1.5 Mapa Geológico da área de estudo, indicando as formações localizadas na
região e os poços estudados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1 Trecho do primeiro per�l geofísico obtido pelos irmãos Schlumberger, em 1927.
Adaptado de Chopra et al. 2000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2 Compartimentos radiais ao poço após invasão do �uido de perfuração. . . . . 18
2.3 Tipos de Per�s Geofísicos usados na per�lagem e suas respectivas profundi-
dades de investigação. Fonte: Da Silva, 2013. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.4 Esquema de funcionamento das bobinas transmissora e receptora no interior
do poço. Modi�cado de Ellis e Singer, 2007. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.5 Esquema de funcionamento da ferramente sônica com 1 transmissor e 2 re-
ceptores, ilustrando ainda a trajetória da onda compressional captada pelos
receptores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.1 Mapa de Localização dos Poços em Coordenadas UTM com a numeração dada
à própria conveniência. Seções N-S e W-E são mostradas, respectivamente,
através das linhas azul escuro e azul claro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.2 Per�l exemplo contendo as curvas de Raios Gama (GR), Potencial Espontâneo
(SP), Normal Curta (SN), Indução Profunda (DIR), Sônico (DT) e Cáliper
(MCAL). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.3 Seção com sentido Norte - Sul que ilustra a escolha do reservatório análogo
através da correlação dos per�s de Raios Gama. . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.4 Seção com sentido Oeste - Leste que ilustra a escolha do reservatório análogo
através da correlação dos per�s de Raios Gama. . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.5 Exemplo de grá�co crossplot relativo ao poço 01, para aquisição de GRmax,
GRmin e ∆tsh, parâmetros úteis na interpretação quantitativa de per�s. . . . 36
3.6 Mapas elaborados no Surferr que ilustram as variações nos diferentes poços
das profundidades do topo do arenito reservatório análogo, da base do arenito
reservatório e da espessura do mesmo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
viii
4.1 Mapas de Isoteores referentes aos valores de GR, dispostos de 5 em 5 metros. 43
4.2 Mapas de Isoteores referentes aos valores de DIR, dispostos de 5 em 5 metros. 44
4.3 Mapas de Isoteores referentes aos valores de DT, dispostos de 5 em 5 metros. 45
4.4 Mapas de Isoteores referentes aos valores de porosidade efetiva, dispostos de
5 em 5 metros. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.5 Mapas de Isoteores referentes aos valores de resistividade da água de formação,
dispostos de 5 em 5 metros. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
A.1 Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 01. . . . . . . . . . . . 52
A.2 Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 02. . . . . . . . . . . . 53
A.3 Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 03. . . . . . . . . . . . 54
A.4 Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 04. . . . . . . . . . . . 55
A.5 Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 05. . . . . . . . . . . . 56
A.6 Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 06. . . . . . . . . . . . 57
A.7 Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 07. . . . . . . . . . . . 58
A.8 Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 08. . . . . . . . . . . . 59
A.9 Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 09. . . . . . . . . . . . 60
A.10 Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 10. . . . . . . . . . . . 61
A.11 Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 11. . . . . . . . . . . . 62
A.12 Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 12. . . . . . . . . . . . 63
A.13 Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 13. . . . . . . . . . . . 64
ix
INTRODUÇÃO
Para o estudo das bacias sedimentares brasileiras há a necessidade de se encontrar novos
estudos e metodologias no campo das geociências, para saber se a área de estudo apresenta
ou não potencialidade no que diz respeito a acumulação de �uidos dentro dessa bacia. A
per�lagem geofísica de poços tem papel de destaque nessa área, visando as formações e
os �uidos nelas contidos, porque utiliza-se de ferramentas especí�cas que registram suas
propriedades físicas em função da profundidade.
Através da per�lagem geofísica é possível a de�nição de zonas ou regiões que possam
vir a se tornar alvos de explotação. A per�lagem é muito útil e necessária devido ao fato de
coletar dados precisos e detalhados obtidos desde o início até o �nal do poço.
Publicações recentes na indústria do petróleo utilizam-se de técnicas geoestatísticas
de classi�cação, supervisionadas ou não, com bons resultados para mapear lito e faciolo-
gicamente reservatórios ou então gerar per�s geofísicos sintéticos. A metodologia de ma-
peamentos para aproximar ou interpolar dados pela regressão geoestatística denominada de
Krigagem, é bastante utilizada na indústria mineral para a caracterização e distribuição areal
de corpos mineralizados. A Krigagem também pode e deve ser aplicada ao petróleo. Esta
metodologia pode ser aproveitada em campos novos ou regiões pouco conhecidas, onde não
se tem uma boa quantidade de dados.
Sendo assim, a metodologia aqui prosposta é a de confecção de mapas de isoteores
que fornecem a variação espacial dos valores de Radioatividade, Resistividade e Tempo de
Trânsito, dentro de um reservatório análogo de�nido. Ou seja, o objetivo deste trabalho é a
busca por regiões onde há maior possibilidade de sucesso em prospecções futuras. Portanto,
foram utilizados 13 per�s geofísicos da Bacia Sedimentar de Tucano, calculados importantes
parâmetros petrofísicos, como a porosidade efetiva e a resistividade e, também confeccionados
mapas de isoteores referentes aos mesmos. Posteriormente, foi proposta uma interpretação
qualitativa para estes mapas, visando a escolha de uma ou mais regiões favoráveis a novos
programas de prospecção.
1
CAPÍTULO 1
Caracterização da Área de Estudo
1.1 Localização
A área de estudo se encontra na Bacia Sedimentar de Tucano, mais especi�camente na sub-
bacia de Tucano Central, que abrange uma área de 14.700 km2. Está situada sobre as Bacias
Hidrográ�cas do Rio Itapicuru e do Rio Real. Os poços foram perfurados nas cidades de
Cícero Dantas e Banzaê (Figura 1.1), ambas situadas no nordeste da Bahia, compondo a
microrregião de Ribeira do Pombal. O acesso as cidades é realizado partindo de Salvador,
por meio das rodovias BR-324, BR-116, BR-110 e Estrada do Coco.
Figura 1.1: Mapa Geográ�co da localização das cidades de Cícero Dantas e Banzaê.
Fonte: Wikipédia Adaptado.
2
3
1.2 A Bacia Sedimentar de Tucano
A Bacia de Tucano localiza-se no nordeste do Estado da Bahia, ocupando uma área de
aproximadamente 30.500 km2, e é uma das bacias constituintes do rifte intracontinental
do Recôncavo-Tucano-Jatobá que evoluiu como um braço abortado da ruptura continental
que originou o Oceano Atlântico Sul. A Bacia é subdividida nas sub-bacias de Tucano Sul,
Tucano Central e Tucano Norte devido a feições estruturais com direção NW-SE. Pode-se
visualizar as bacias sedimentares de Tucano, Recôncavo e Jatobá na Figura 1.2.
A norte, o Tucano Central separa-se do Tucano Norte pela Zona de Acomodação do
Vaza-Barris. A sul, o limite entre a sub-bacia de Tucano Sul e a Bacia do Recôncavo é dado
pelo Alto de Aporá. Os limites das sub-bacias de Tucano Sul e Central, a leste, são dados
pelas falhas de Inhambupe e Adustina. E a oeste, o contato com o embasamento é de�nido
através de uma monoclinal com falhas de pequeno rejeito ou o contato com o embasamento
é discordante (Magnavita et al. 2003).
1.3 As Sub-bacias de Tucano Sul e Central
As bacias Tucano Sul e Central podem ser representadas através de uma única carta estra-
tigrá�ca, devido as similidaridades de seu arcabouço estrutural e registro sedimentar. Elas
possuem áreas de cerca de 7.000 km2 e 14.700 km2, respectivamente. O limite entre ambas
é pouco de�nido, estando representado pela Zona de Acomodação do Rio Itapicuru (Magna-
vita et al. 2003). A sub-bacia Tucano Norte tem maiores a�nidades com a Bacia de Jatobá,
localizada mais ao norte.
Como já citado, o arcabouço estrutural de ambas as sub-bacias relaciona-se ao processo
de rifteamento que resultou na fragmentação do Supercontinente Gondwana durante o Eo-
cretáceo. Sua geometria é a de meio-grábens com falha de borda a leste e mergulho regional
das camadas para sudeste, acomodado, em padrão dominó, por falhas normais planares,
sintéticas em relação a falha de borda, com direção N25oE, na sub-bacia de Tucano Sul, e
N-S, na do Tucano Central (Magnavita et al. 2003; Santos et al. 1990; Aragão e Peraro,
1994).
1.3.1 Embasamento
As sub-bacias de Tucano Sul e Central encontram-se sobre a borda nordeste do Cráton do São
Francisco, tendo como embasamento ortognaisses migmatíticos, a oeste-sudoeste e sudeste;
rochas metavulcano-sedimentares do greestone belt do Rio Itapicuru, a oeste; metassedimen-
tos da cobertura cratônica Estância, a noroeste e leste-nordeste; e rochas sedimentares da
4
Bacia Palmares, a leste.
1.3.2 Sequências Sedimentares
O registro estratigrá�co das sub-bacias de Tucano Sul e Central é composto por quatro
sequências deposicionais, representadas por rochas sedimentares do Jurássico Superior e
Cretáceo Inferior. Como na Bacia do Recôncavo, predominam os depósitos relacionados à
extensão crustal, caracterizando os estágios de pré-rifte (Neojurássico a Eoberriasiano), rifte
(Eoberriasiano a Eoaptiano)e pós-rifte (Neo-aptiano). A carta estratigrá�ca da Bacia Sedi-
mentar de Tucano Sul e Central pode ser visualizada no �nal deste capítulo nas Figuras 1.3
e 1.4.
Supersequência Pré-Rifte
• A Sequência J20-K05 está relacionada ao período de extensão e ao adelgaçamento da
crosta que antecede a implatação dos meio-grabéns. A sucessão estratigrá�ca é ma-
racada pela recorrência de ciclos �úvio-eólicos, relacionáveis ao Membro Boipeba e às
trangressões lacustres de caráter regional representadas pelo Membro Capianga e pela
Formação Itaparica. Os depósitos aluviais que caracterizam o Andar Dom João (For-
mações Alian�a e Sergi) ocorrem ao longo de toda a Bacia de Tucano, a�orando em sua
borda �exural. Os ciclos �úvio-eólicos adelgaçam-se para norte, onde são progressiva-
mente maiores as espessuras dos pelitos e lamitos lacustres (Membro Capianga). Nessa
época, existia uma bacia ampla e rasa, com tectonismo incipiente, assemelhando-se a
uma sinéclise (Santos et al. 1990), cujo depocentro situava-se a sul, na área que abrange
o limite entre as bacias do Recôncavo e Camamu.
Supersequência Rifte
O limite entre os estágios pré-rifte e rifte tem sido discutidos por diversos autores, cujas
concepções para o evento que registra a ruptura da crosta e o início do rifteamento envolvem:
(i) a discordância erosiva que separa as formações Água Grande e Itaparica (Silva, 1993,
1996), melhor caracterizada na Bacia do Recôncavo;
(ii) a trangressão que sobrepõe folhelhos lacustres do Membro Tauá (Formação Candeias) a
arenitos eólicos da Formação Água Grande (Caixeta et al. 1994; Magnavita, 1996; Magna-
vita et al. 2003);
5
(iii) o primeiro aparecimento de conglomerados sintectônicos (Ghignone, 1972).
Leva-se em conta a segunda interpretação, fazendo do Membro Tauá o registro inicial da
fase rifte. Sendo assim, a trangressão dos sistemas subáereos que caracterizam a Formação
Água Grande envolve a conjugação de condições climáticas a um cenário inicial de subsidên-
cia mecânica. O início da deposição dos conglomerados de borda foi apenas no Berriasiano,
depois do tempo necessário para o soerguimento e erosão das ombreiras do rifte. A sucessão
estratigrá�ca atende ao padrão de empilhamento para riftes continentais proposto por Lam-
biase (1990), ilustrando uma tendência geral de raseamento, determinada pelo progressivo
assoreamento do sistema lacustre implantado na fase inicial de estruturação da bacia, sob
elevadas taxas de subsidência tectônica. Este assoreamento aconteceu mais rapidamente nas
sub-bacias de Tucano Sul e Central, re�etindo o preenchimento axial do Sistema Recôncavo-
Tucano-Jatobá. Ao início do Eobarremiano, toda a Bacia de Tucano era recoberta por
sistemas �uviais.
• A Sequência K10-K20 contém estratos de idade Eoberriasiano a Eohauteriviano. Os
depósitos mais basais são essencialmente pelíticos lacustres e sobrepõem-se diretamente
à Formação Sergi, dada a ocorrência restrita das formações Itaparica e Água Grande.
A evolução do estágio lacustre retrata uma intensi�cação da atividade tectônica. Na
Sub-bacia de Tucano Sul, o Membro Tauá é representada por esta fase lacustre inicial,
que é perdida para norte em direção a Tucano Central. As taxas de sedimentação fo-
ram amplamente superadas pelas taxas de subsidência, de�nindo, assim, um contexto
de bacia faminta, na qual depositaram-se, sobretudo, pelitos (Formação Candeias). Os
arenitos que de forma descontínua intercalam-se à seção pelítica lacustre, em áreas �e-
xurais, apresentam litofácies características de lobos deltáicos. A redução das taxas de
subsidência permitiu que os sistemas deltáicos se estabelecessem nas margens �exurais,
dando início ao assoreamento das sub-bacias de Tucano Sul e, sobretudo, Central. O
sentido geral de progradação, de norte para sul (Gontijo, 1988; Bueno, 1996b) ilustra
o preenchimento axial da bacia. No Tucano Central, a seção deltáica não apresenta
variações internas signi�cativas de seus padrões de sedimentação e depósitos �uviais
vinculados aos Grupo Massacará são descritos na borda �exural. Nas sub-bacias de
Tucano Sul e Central não são observadas descontinuidades signi�cativas do registro
estratigrá�co no limite entre as Sequências K10 e K20. Sendo assim, a sedimentação
teria sido realizada de maneira contínua, com preservação das seções mais jovens no
sudeste do Tucano Sul. Na Sub-bacia de Tucano Central e a norte de Tucano Sul,
estratos de idade Neovalanginiano são sobrepostos por seções de idade Eohauteriviano,
de�nindo a discordância que separa as Sequências K10-20 e K30-40.
• A sequência K30-K40 representa um estágio avançado de assoreamento da Bacia de
6
Tucano. Ocorreu um segundo evento deposicional que promoveu a reativação de fa-
lhas, com espessamento da seção sedimentar e ampliação de depocentros. Com as taxas
de subsidência e de sedimentação equilibrados, sistemas �uvio-deltáicos progradaram
ao longo da bacia, encerrando a deposição lacustre. No Tucano Central, predomina-
vam os sistemas �uviais (Formação São Sebastião). Nos depocentros dessa Sub-bacia
e do Tucano Sul, desenvolviam-se ciclos deltáicos. Para norte, em direção a Tucano
Central, a seção torna-se arenosa, com padrão de sedimentação tipicamente �uvial,
que, por vezes, é retrabalhado pela ação do vento, como atestam os arenitos eólicos,
(Magnavita, 1992; Magnavita et al. 2003), que indicam uma aridização do clima. As
sub-bacias de Tucano Sul e Central estiveram sujeitas a um terceiro ciclo distensional,
de idade Neobarremiano/Eoaptiano, registrando as maiores taxas de extensão da fase
rifte, tendo sido responsável pela criação e reativação de falhamentos, pela rotação de
blocos e por grandes espessamentos da seção sedimentar (Santos et al. 1990), com
registro dos conglomerados sintectônicos da Formação Salvador ao longo das falhas de
borda. As rochas sedimentares mais jovens da fase rifte (Eoaptiano) são representadas
pelos folhelhos e cálcarios da Formação Porto Verde (Grupo Massacará).
Supersequência Pós-Rifte
• A Sequência K50 compreende os depósitos aluviais formados por conglomerados e
arenitos da Formação Marizal, que representam o estágio de subsidência térmica do
pós-rifte. Esta unidade se sobrepõe aos depósitos estruturados da fase rifte através de
uma discordância angular, ocupando uma grande parte central da Bacia de Tucano.
1.3.3 Litoestratigra�a
Preenchem as sub-bacias Tucano Sul e Central e a área de estudo do presente trabalho, as
seguintes unidades litológicas formalmente descritas e designadas por geólogos da PETRO-
BRAS:
Grupo Massacará: De�nido por Viana et al. (1971), compõe-se de arenitos grossos,
amarelo-avermelhados, com intercalações de argilas sílticas, depositados por sistemas �uvi-
ais atuantes do Berriasiano ao Eoaptiano. É representado unicamente pela Formação São
Sebastião.
• A Formação São Sebastião é constituída por uma espessa sequência de arenitos ama-
relo avermelhados, com granulometria �na à média, friáveis, feldspáticos, intercalados
7
com argilas siltíticas. Estas cedem lugar, na parte mediana, para um número maior
de intercalações arenosas em espessos bancos, �nalizada por clastos mais grosseiros,
por vezes conglomeráticos (Viana et al.1971). Essa conjuntura revela um ambiente
deposicional, no geral, �uvial de alta energia gradando para ambiente e�ólico.
Formação Marizal: Caracteriza-se por arenitos �nos a grossos, cinza a amarelos, com
estrati�cações cruzadas, de idade Neo-Aptiana. Apresenta um pacote de arenitos argilosos
caulínicos com �nas camadas de folhelhos e siltitos, com níveis conglomeráticos basais. Os
arenitos são mal-selecionados, com granulometria que varia de �na a grosseira. Os conglome-
rados são policompostos com clastos de arenitos, calcários, quartzo e sílex em matriz arenosa
(Viana et al. 1971).
Grupo Barreiras: Consiste em arenito �no a grosso e conglomerado polimítico susten-
tado por matriz. Congrega areias grossas, com estrati�cações cruzadas, de idade Pliocênica
(Bigarella, 1975). Apresenta argilas cinzas-avermelhadas, roxas e amareladas, bem como
de arenitos grosseiros e conglomeráticos, mal consolidados, mal classi�cados, de tonalidade
cinza-esbranquiçada a avermelhada em abundante matriz caulinítica (Viana et al. 1971).
Como observadas, as descrições acima das formações São Sebastião e Marizal são bem
semelhantes, di�cultando a distinção de ambas as formações em profundidade quando se
utiliza descrições resumidas da amostragem de calha, como usual na indústria da água. Além
disso, os per�s apresentam profundidades variadas em função do posicionamento topográ�co,
e os �ltros, divulgados pela perfuradora, foram colocados independentemente da formação.
Sendo assim, o presente trabalho considerou o estudo baseado em ambas as formações, razão
pela qual optou-se por um mapeamento eletrofaciológico.
Na Figura 1.5 é possível a visualização de um mapa geológico da área de estudo que
mostra a distribuição das formações, bem como a localização dos poços estudados.
8
Figura 1.2: Mapa Geológico simpli�cado das Bacias do Recôncavo, Tucano e Ja-
tobá. Fonte: Magnavita et al. 2003.
9
Figura 1.3: Carta Estratigrá�ca da Bacia Tucano Sul e Central. Fonte: Costa et
al. 2007.
10
Figura 1.4: Carta Estratigrá�ca da Bacia Tucano Sul e Central. Fonte: Costa et
al. 2007.
11
Figura 1.5: Mapa Geológico da área de estudo, indicando as formações localizadas
na região e os poços estudados.
CAPÍTULO 2
Fundamentos da Per�lagem Geofísica de Poços
2.1 Conceitos Gerais
O termo Per�lagem de Poço remonta do francês Carottage Életrique, em português Testemu-
nhagem Elétrica, devido ao fato de, inicialmente, as aplicações terem sido feitas registrando
somente as propriedades elétricas das rochas. A tradução para o espanhol deu origem a
palavra per�laje, popularizada em português como Per�lagem de Poço.
Segundo Ellis e Singer (2007), o nascimento da per�lagem de poços pode ser datado
de 5 de setembro de 1927, quando Henri Doll, Charles Scheibli e Roger Jost liderados pelos
irmãos Conrad e Marcel Schlumberger, realizaram medidas elétricas semi-contínuas num
poço no campo de Pelchebronn, em Alsade - França.
Figura 2.1: Trecho do primeiro per�l geofísico obtido pelos irmãos Schlumberger,
em 1927. Adaptado de Chopra et al. 2000
Posteriormente, a técnica evoluiu e agregou o registro de outras propriedades físicas
das rochas e, atualmente, é um procedimento padrão utilizado em poços de petróleo (Nery,
2009).
Sendo assim, a Per�lagem de Poços é o campo da geociências que estuda o registro
contínuo das propriedades geológicas e petrofísicas das rochas, medidas por uma ferramenta
ao percorrer um poço. As propriedades físicas como as elétricas, radioativas, acústicas,
12
13
térmicas, magnéticas, ou texturais/estruturais das rochas, tais quais referentes a geometria
e o estado de conservação dos elementos do poço, são registradas através de ferramentas ou
sondas que se deslocam no poço e ao receberem um estímulo físico (ou não), medem uma
resposta geofísica.
O per�l de um poço é uma curva ou grá�co de uma propriedade em função da profundi-
dade, sendo que cada amostra que compõe o per�l representa não só um ponto, mas a média
ponderada de uma dada propriedade para o volume de rocha investigado pela ferramenta
de per�lagem. Através da obtenção dos parâmetros petrofísicos, é possível caracterizar a
geologia ao redor do poço. Sendo assim, a avaliação das formações e a localização de zonas
produtoras de hidrocarbonetos ou zonas de água subterrânea, bem como a recuperação de
informações sobre os reservatórios (porosidade, tipo de �uido, saturação, salinidade, argilo-
sidade etc) são estudos possíveis e os objetivos principais da per�lagem.
2.2 Propriedades Petrofísicas
Em bacias sedimentares, três grandes grupos de rochas sedimentares são encontrados, sendo
eles as rochas siliciclásticas, rochas carbonáticas e evaporitos. As rochas silicicláticas e
carbonáticas merecem atenção diferenciada em termos de descrição devido ao fato de serem
importantes na exploração de hidrocarbonetos e água subterrânea. As rochas sedimentares
terrígenas e carbonáticas são constituídas por três elementos: arcabouço, matriz e cimento.
• O arcabouço (grãos) é a fração granulométrica da rocha que lhe dá sustentação. É o
seu esqueleto, sendo constituído por grãos grossos, com diâmetros entre 0,062 mm e
2,0 mm, independentemente da composição ou natureza dos mesmos.
• AMatriz nos arenitos, de�nida texturalmente, é composta pela fração �na, constituída
não só por minerais de argila como também por qualquer outros constituintes minerais
de tamanho menor que 0,0039 ≈ 0,004 mm, transportados em suspensão por �uxos
subaquosos e depositados no sistema poroso dos arenitos. A matriz é responsável
pela diminuição da porosidade e da permeabilidade dessas rochas. O termo mineral de
argila refere-se a composição mineralógica e não ao tamanho dos constituintes minerais.
Já a matriz nas rochas carbonáticas, considerando os calcarenitos ou grainstones, é
constituída pela calcita microcristalina, também denominada micrita, que é formada
por cristais de calcita ou aragonita, menores que 0,004 mm.
• O Cimento, tanto nos arenitos como nos calcarenitos ou grainstones, é sempre formado
por minerais precipitados quimicamente nos espaços vazios dessas rochas. São geral-
mente formados por: sílica, calcita espática, óxido de fero, sulfatos e outros minerais
14
mais raros. O cimento é o responsável pela rigidez dessas rochas sedimentares e é
também responsável pela perda considerável do seu sistema permoporoso.
No entanto, esta conceituação geológica se modi�ca devido ao fato de que o sensores
utilizados nas ferramentas elétricas, radioativas ou acústicas são incapazes de distinguir,
por exemplo, um grão de quartzo de um cimento silicoso ou um grão carbonático (fóssil
ou intraclasto) de um cimento também carbonático (Nery, 1989; Rosa, 2004). Portanto, o
modelo utilizado no estudo de per�s considera a rocha sedimentar dividida em duas partes
constituintes de�nidas pela Petrofísica, de acordo com Nery (1989) e Thomas et al. (2001):
• AMatriz engloba todos os constituinte sólidos de uma rocha, exceto as argilas dispersas
no espaço poroso, ou seja, o arcabouço, a matriz propriamente dita e o cimento de�nidos
pela Petrogra�a.
• Os Poros são os espaços vazios da rocha, que podem estar preenchidos por �uidos.
2.3 Porosidade (φ)
A Porosidade total é uma propriedade muito importante das rochas, pois caracteriza a ca-
pacidade de armazenamento de �uidos da mesma. A porosidade φ é de�nida como sendo a
razão entre o volume de espaços vazios Vp em relação ao volume total da rocha V :
φ =VpV
= 1− VmV
(2.1)
onde Vm é o volume da matriz de�nida pela petrofísica. A porosidade é uma propriedade
expressa em porcentagem ou "índice de vazios"(valor entre 0 e 1). Ou seja, é uma grandeza
adimensional. Serra (1984) fornece uma outra de�nição: a porosidade total é a fração do
volume total da rocha que não é ocupado por constituintes sólidos.
Quanto à gênese, a porosidade pode ser classi�cada em primária ou secundária. A
porosidade primária é aquela adquirida durante a deposição da rocha, como por exemplo,
a porosidade integranular de arenitos. Já a porosidade secundária é aquela adquirida em
processos físico-químicos posteriores a deposição �nal das rochas, como por exemplo, espaços
vazios originados por fraturas e cavidades ou cavernas causadas pela dissolução química dos
cálcarios.
Segundo Schopper (1982), podemos ainda classi�car a porosidade quanto a sua origem
petrográ�ca em integranular, intercristalina, fratural e vugular. A porosidade intergranular é
a porosidade correspondente a porosidade primária, constituída pelos espaços porosos entre
15
os grãos ou fragmentos de materiais cláticos, pouco compactados e cimentados. A porosidade
intercristalina é aquela gerada pela contração ou encolhimento do grãos. A porosidade fratu-
ral seria aquela causada principalmente por eventos mecânicos e químicos, correspondendo,
assim, a porosidade secundária. E, �nalmente, a porosidade vugular é aquela causada por
organismos, podendo ser primária ou secundária.
Serra (1984), descreveu a porosidade de acordo com o grau de conectividade entre os
poros, sendo bastante utilizado e importante no estudo de armazenamento e capacidade de
transmissão de �uidos. Tem-se a porosidade total, que leva em consideração todos os espaços
vazios, sendo importante para o �uxo elétrico da rocha e não para o �uxo hidráulico. Já a
porosidade interconectada é aquela em que os poros se encontram ligados entre si. E, en�m,
tem-se a porosidade efetiva, que é aquela na qual os �uidos podem circular livremente.
Esta exclui todos os poros não conectados e aqueles preenchidos por argilas. A porosidade
efetiva é a de maior importância quando se estuda reservatórios de hidrocarbonetos e água
subterrânea, pois quanti�cará a quantidade de �uido que, teoricamente, será produzido. A
porosidade total é um parâmetro desejável nos cálculos de interpretação dos per�s, muito
embora a efetiva seja mais importante economicamente (Nery, 1989).
Nos sedimentos e nas rochas sedimentares, três principais fatores afetam a porosidade.
São eles: (i) O grau de seleção dos grão; (ii) forma, arredondamento e arranjo dos grãos; e
(iii) compactação e teor de argila.
Em per�s geofísicos, medições e cálculos de porosidade podem ser obtidos através dos
per�s elétricos, sônicos e radioativos.
2.4 Fator de Formação (F ) e a Primeira Lei de Archie
A resistividade elétrica é uma propriedade física que quanti�ca a di�culdade de um deter-
minado material em conduzir corrente elétrica. O transporte de corrente elétrica ocorre por
meio de movimento ordenado de íons dissociados de sais presente em uma solução, sob a
ação de um campo elétrico. Nessas condições, uma maior quantidade de íons na solução
implica em uma maior condutividade elétrica. Por outro lado, ao aumentar a temperatura,
temos uma diminuição da viscosidade da solução e, assim, a movimentação dos �uidos é
favorecida. Isto posto, a temperatura e a salinidade das soluções são fatores que in�uenciam
diretamente a condutividade das rochas. Em 1942, Archie imaginou a rocha como sendo
uma caixa d'água cheia de água salgada (e, portanto, condutiva), de resistividade Rw e com
100% de porosidade. Ao colocar grãos de quartzo (baixa condutividade) na caixa, veri�ca-se
que a nova resistividade Ro varia com o inverso da porosidade, já que ao adicionar grãos de
quartzo os espaços vazios vão sendo ocupados. Assim, matematicamente:
16
Rw ∝ Ro ∝ 1
φ(2.2)
Archie (1942) propôs uma relação empírica em que expressa o Fator (F ) correspon-
dente a razão entre a resistividade da rocha completamente saturada com um eletrólito e a
resistividade desse eletrólito, isto é:
F =Ro
Rw∝ 1
φ(2.3)
A �m de substituir o sinal de proporcionalidade pelo de igualdade, Archie introduziu
duas constantes obtidas empiricamente: o coe�ciente litológico (a), que avalia as diferenças
litológicas entre as rochas reservatótios e o coe�ciente de cimentação (m), que leva em conta
a tortuosidade ou complexidade da rede formada pelos poros interconectados. Fazendo uma
aproximação linear em escala logarítmica entre F e φ, temos que:
logF = loga−mlogφ (2.4)
En�m, a expressão �nal, conhecida como a Primeira Lei de Archie:
F =Ro
Rw=
a
φm−→ Rw =
φmRo
a(2.5)
Segundo Schön (2004), Archie notou que o coe�ciente de cimentação variava de 1,3
para areias inconsolidadas a 2,2 para arenitos bastante cimentados. Já para carbonatos com
porosidade vugular, esse valor poderia chegar a 2,6.
Baseado em Keller (1989), foram utilizados os seguintes valores neste trabalho: a = 0, 88
e m = 1, 37, já que os aquíferos perfurados são formados por rochas detríticas fracamente
cimentadas (como areias, arenitos e alguns calcários), com a predominância de aquíferos de
porosidade entre 25% e 45%, pertencentes ao Terciário.
2.5 Índice de Resistividade e Segunda Lei de Archie
Archie (1942) propôs a existência de um outro fator, denominado como índice de resistividade
I, sendo de�nido como a razão entre a resistividade da rocha parcialmente saturada Rt e a
resistividade da mesma amostra saturada 100% em água Rw. Logo, a rocha terá resistividade
Rt proporcional ao índice de saturação se tivermos o mesmo �uido preenchendo seus poros.
Sendo assim:
17
I =Rt
Rw=
1
Swn= I −→ Rt ∝ I, (2.6)
reescrevendo a Primeira Lei de Archie e agrupando as duas equações anteriores, temos:
Ro = aRwφ−m (2.7)
Rt = aRwφ−mSw−n, (2.8)
Isolando Sw, temos a Segunda Lei de Archie:
Sw =aRw
φmRt, (2.9)
onde:
• Sw é a saturação em água, sendo adimensional;
• Rw é a resistividade da água de formação na profundidade lida (em .m @ temperatura
da formação;
• φ é a porosidade efetiva da rocha, sendo adimensional;
• Rt é a resistividade da rocha na profundidade lida (em .m)
• m é o expoente de cimentação, sendo adimensional;
• a é o coe�ciente litológico, sendo adimensional;
• n é o expoente de saturação, sendo adimensional.
No caso especí�co deste trabalho, onde Sw = 1, utilizou-se a equação (2.5) da Primeira
Lei de Archie.
2.6 O Ambiente da Per�lagem
A perfuração de um poço exige a existência de um �uido de perfuração. Este �uido de
perfuração tem efeitos indesejados que tendem a perturbar as formações originais, ocorrendo
in�ltrado nas rochas quando estas possuem permeabilidade su�ciente para tal. A entrada de
um �uido com diferentes propriedades dos �uidos contidos nas rochas causa uma alteração
nas propriedades físicas originais, dando origem a um efeito, a princípio, indesejável. Porém,
18
este efeito previne o extravasamento de �uidos (blowouts), permitindo, assim, uma maior
segurança à operação. Uma alternativa para este problema, já existente, é a ocorrência de
ferramentas com diferentes capacidades de investigação. O �uido de perfuração também
tem a função de sustentar as paredes do poço, manter os sólidos em suspensão, resfriar a
broca, proteger o meio ambiente, carrear até a superfície os cascalhos perfurados pela broca
e promover meio de condução a correntes elétrica etc.
Figura 2.2: Compartimentos radiais ao poço após invasão do �uido de perfuração.
Devido a in�ltração do �uido de perfuração nas formações, o meio ambiente da per�la-
gem é dividido em três zonas distintas (Figura 2.2):
• A zona lavada, que é a zona completamente alterada próxima à parede do poço;
• A zona de transição ou transicional, onde ocorrem fenômenos de difusão entre os �uidos
invasor e virgem;
• E a zona virgem, que não sofreu in�ltração pelo �uido de perfuração, e é onde se
encontra o �uido intersticial original de interesse.
19
Figura 2.3: Tipos de Per�s Geofísicos usados na per�lagem e suas respectivas pro-
fundidades de investigação. Fonte: Da Silva, 2013.
Tendo em vista a separação em zonas, as ferramentas de per�lagem podem assumir
diferentes geometrias de aquisição com o objetivo de captar medidas de propriedades físi-
cas em distintas profundidades radiais ao poço. De uma maneira geral, ferramentas que
apresentam uma profundidade de investigação radial maior, necessitam de detectores mais
espaçados, fazendo com que percam resolução vertical. Resolução vertical é a espessura da
camada necessária para que a ferramenta leia o verdadeiro valor da propriedade física na
rocha investigada, sem a in�uência das rochas circunvizinhas e adjacentes. Uma comparação
dos tipos de per�s geofísicos relacionados com suas profundidades de investigação pode ser
visualizada na Figura 2.3.
2.7 O Per�l de Raios Gama - GR
A radioatividade é um fenômeno que consiste na propriedade que alguns isótopos tem de
decair espontâneamente, transformando-se em outros isótopos e, assim, liberando partículas
e/ou energia devido ao fato de serem nuclearmente instáveis. O produto de decaimento pode
20
resultar em isótopos estáveis, assim como em isótopos instáveis que continuarão a decair até
se transformarem em isótopos nuclearmente estáveis. A radioatividade pode ser analisada
tanto quanto ao produto inicial e �nal de decaimento, quanto a interação do produto �nal
com o meio ambiente.
Em cada decaimento radioativo há liberação de calor e partículas α, formadas por um
núcleo de Hélio; partículas β, formadas por elétrons que podem apresentar cargas negativa
ou positiva; e radiação γ, que são ondas eletromagnéticas de alta energia. No per�l de Raios
Gama, há somente a análise e captação de raios gama, devido ao fato de partículas α e β
serem absorvidas facilmente pelo próprio corpo metálico das ferramentas.
O per�l de Raios Gama capta e registra a radiação liberada naturalmente das formação
com energias da ordem de 1,4 a 2,6 MeV. O per�l GR é uma ferramenta de discriminação
litológica e quanti�cação de argilosidade. Isto é possível devido ao fato de somente uma
pequena quantidade de minerais abundantes oferecerem respostas signi�cativas desta pro-
priedade. O sinal gerado no per�l geofísico GR é produto dos sinais de vários radioisótopos,
principalmente de K40, Th232, U238 e dos produtos gerados desses decaimentos.
A ocorrência de cada um desses elementos está geralmente associada a um determinado
depósito, sendo que o U238 está frequentemente associado a compostos de matéria orgânica e
sais de Urânio, enquanto o Th232 pode ser encontrado em organo-minerais e em depósitos de
minerais pesados formando placers. Porém, devido a grande abundância do K40 em minerais
comuns na superfície da Terra, como K-feldspato, micas (muscovita, biotita, etc), e sais de
potássio (silvinita, taquidrita, etc), e apesar de apresentar energia envolvidas do decaimento
menores do que daqueles elementos citados, ele é considerado como o maior responsável pelas
medidas captadas pelo per�l de Raios Gama.
A radioatividade total registrada por um detector qualquer pode ser expressa em termos
do peso de um elemento conhecido que produza uma quantidade de radiação equivalente.
Desta maneira, surgiu a Unidade ou Grau Padrão API (UAPI ou GAPI), que é a medida da
radioatividade de uma rocha (radioativa arti�cialmente) que serve de normalização, na qual
foi disseminada quantidade conhecida de U238, Th232 eK40. Ela representa 1/200 da de�exão
entre um valor máximo e um mínimo de um poço padrão na Universidade de Houston, USA.
Na prática, e em rochas sedimentares, os valores de GR são considerados como uma
função do teor do volume de folhelhos devido ao fato de estes serem constituídos por mine-
rais abundantes em K40. Dessa forma, associa-se que nos intervalos de maiores contagens
de GR estão localizados os folhelhos e nos intervalos de menores contagens estão os reserva-
tórios, que podem ser tanto carbonatos quanto areias limpas. Devido ao fato de ser possível
individualizar potenciais reservatórios que o per�l GR é básico, e necessário, em qualquer
programa de per�lagem. Porém é fundamental se saber que há exceções, como por exemplo,
arenitos arcoseanos que contém alto teor de feldspatos e, sendo assim, apresenta maiores
21
valores de GR do que um arenito quartzoso.
O per�l GR possibilita o cálculo de uma importante propriedade relacionada a reserva-
tórios: o volume de folhelhos (V sh). Este cálculo consiste em reescalonar os intervalos dos
per�s, a partir da proporção entre os valores de GR nos folhelhos mais argilosos (desde que
não representem anomalias) e nas areias limpas (reservatórios). A partir dessa proporção
faz-se um cálculo inicial do Índice de Argilosidade (IGR), que é dado por:
IGR =GRLog −GRmin
GRmax −GRmin
(2.10)
Sendo que:
• GRlog corresponde ao valor de GR (em GAPI) lido no per�l em uma profundidade
especí�ca;
• GRmin corresponde ao valor de GR (em GAPI) mínimo escolhido;
• GRmax corresponde ao valor de GR (em GAPI) máximo escolhido;
Os dois últimos valores (GRmax e GRmin) devem estar localizados acima e abaixo da
camada a ser analisada.
A escolha dos valores de GRmax e GRmin foram feitos através de grá�cos de distribuição
de pontos (x, y) de cada poço individualmente, onde y corresponde aos valores de Tempo de
Trânsito (DT ) e x representa os valores de GR. Posteriormente foram analisados os valores
que correspondiam aos máximos de folhelhos e mínimos de areias limpas. No cálculo do IGR,
o valor do GRmin escolhido foi o mínimo relativo a todos os poços estudados e utilizados da
área, pois o presente trabalho é relativo a uma área de um mesmo pacote eletrofaciológico e
não a cada poço individualmente. Na de�nição do GRmax, foi feita uma média dos máximos
de cada poço a�m de não se obter um valor irreal devido a anomalias de radioatividade.
Este método foi adotado a�m de ser possível a comparação de dados proveniente de poços
distintos, porém de uma mesma área geológica.
Frequentemente são efetuadas transformações não-linerares nos valores do IGR, com o
objetivo de se obter valores mais realistas do volume de folhelho na formação investigada.
Estas transformações são realizadas para compensar a existência de diferentes tipos de folhe-
lhos, das variações referentes a atenuações que ocorrem devido a rochas mais compactadas e
por isso absorvedoras, e também pela in�uência das idades das rochas. No presente trabalho,
utilizaremos a expressão de Stieber (1970):
V sh =IGR
A− (A− 1)IGR(2.11)
22
onde A é igual a 3 quando a rocha pertence ao Terciário e igual a 2 quando mais velha.
Como as rochas da área de estudo neste trabalho pertencem ao Cretáceo, utilizou-se A = 2.
2.8 O Per�l de Indução Profunda - DIR
O per�l de indução DIR (Deep Induction Resistivity, denominação da ferramenta da Hydrolog
Serviços de Per�lagem Ltda.) se diferencia dos per�s elétricos galvânicos convencionais por
não ser necessário a existência de meios condutivos para funcionar, tendo como princípio a
propagação radial de campos eletromagnéticos para medidas de condutividade.
O funcionamento da ferramenta de indução se baseia na geração de campos eletromag-
néticos primários por uma bobina emissora e geração de campos secundários induzidos pela
formação. Mais detalhadamente, temos: uma corrente alternada é enviada a uma bobina
emissora, gerando um campo magnético concêntrico ao eixo da ferramenta. Este induz a pre-
sença de correntes elétricas alternadas na formação, chamadas de correntes de Foucault, pois
são defasadas de 90o em relação ao campo da bobina emissora. Este campo elétrico induzido
gera um novo campo magnético na formação, gerando, por conseguinte, uma nova corrente
elétrica mais radialmente afastada que gera outro campo magnético, repetindo o processo
fazendo com que o sinal se propague no interior da formação. Tanto o campo magnético
primário quanto os campos magnéticos secundários são captados pela bobina receptora, que
por sua vez gera uma corrente elétrica em seu circuito interno. As diferenças de fase e am-
plitude na bobina receptora são individualizadas e os sinais de interesse constroem o per�l
de indução. A partir do sinal recebido e da geometria da aquisição, é realizado o cálculo da
impedância elétrica e da constante dielétrica da formação e então a resistividade é estimada.
O princípio de funcionamento das bobinas no interior do poço pode ser visto na Figura 2.4.
Uma das limitações do per�l de indução seria a sua aplicação conjuntamente com �ui-
dos de perfuração muito salgados, o que faria com que as correntes alternadas circulassem
preferencialmente no �uido, não penetrando satisfatoriamente na formação.
Na prática é feito uma associação do per�l de indução com o per�l da normal curta (RSN
- Resistivity Short Normal) para veri�car se uma formação é ou não permeável. Ela será
permeável se houver um afastamento entre as curvas em per�l. Se este afastando não existir,
a formação não possui permeabilidade su�ciente para produzir o �uido intersticial. Também
costuma-se considerar, na prática, a curva DIR como sendo o próprio valor da resistividade
verdadeira da rocha Ro, sendo uma aproximação válida em uma primeira interpretação e no
cálculo da resistividade da água de formação Rw, utilizando a Primeira Lei de Archie.
23
Figura 2.4: Esquema de funcionamento das bobinas transmissora e receptora no
interior do poço. Modi�cado de Ellis e Singer, 2007.
2.9 O Per�l Sônico - DT
O Per�l Sônico está agrupado nos per�s acústicos, sendo aquele que mede o tempo gasto por
uma onda compressional ao percorrer uma dada espessura de uma formação. As velocidades
das ondas sonoras variam de acordo com o meio em que estão se propagando, sendo mais
rápidas em sólidos do que em líquidos e gases. Sendo assim, uma onda compressional levaria
mais tempo para percorrer uma determinada espessura de um meio gasoso ou líquido, do
que para percorrer a mesma espessura em um meio sólido.
Pode-se perceber que, ao �xar-se a distância percorrida pelas ondas acústicas, a veloci-
dade pode ser escrita em função de uma medida de tempo. Este é o príncipio da ferramenta
sônica, registrando, assim, intervalos de tempo. Um exemplo de uma ferramenta do per�l
sônico é mostrada na Figura 2.5.
O per�l sônico é muito importante no estudo de reservatórios, devido ao fato de se-
rem possíveis cálculos de aproximação de porosidade utilizando o mesmo, além de se poder
24
Figura 2.5: Esquema de funcionamento da ferramente sônica com 1 transmissor e 2
receptores, ilustrando ainda a trajetória da onda compressional captada
pelos receptores.
calcular alguns parâmetros elásticos quando utilizado em conjunto com o per�l radioativo
da densidade, bem como velocidades intervalares, dados úteis à sísmica de exploração. No
presente trabalho foram utilizados duas equações de porosidade a�m de se obter uma com-
paração entre ambas.
Raymer et al. (1980) propôs a seguinte equação para o cálculo da estimativa da poro-
sidade efetiva:
φe = K
[∆t −∆tm
∆t
](1− V sh) (2.12)
em que φe é a porosidade efetiva, ∆t é o tempo de trânsito lido no per�l a uma dada
profundidade, ∆tm é o tempo de trânsito característico da matriz , V sh é o volume de folhelho
e K é chamado de coe�ciente universal, que corresponde a uma média de vários tipos de
litologias.
Segundo Mabrouk (2008), Raymer et al. (1980) novamente propôs uma equação de
porosidade que é muito utilizada. Baseada na comparação do tempo de trânsito da matriz
25
da rocha e do �uido de perfuração, ela é escrita da seguinte maneira:
∆t =
[(1− φs)
2
∆tma
+φs
∆tf
]−1
; (2.13)
em que ∆t representa o tempo de trânsito registrado no per�l, φs representa a porosidade
obtida pelo per�l sônico, ∆tma é o tempo de trânsito característico da matriz, ∆tf é o tempo
de trânsito característico do �uido intersticial, onde nesse trabalho os valores utilizados
foram: ∆tma = 55, 5µs/pé e ∆tf = 200µs/pé, correspondentes, respectivamente, ao arenito
e a água doce, uma vez que os poços utilizados são provenientes de pequenas profundidades
e bons aquíferos (Sw = 1).
Reescrevendo a equação (2.14), temos que:
∆t =∆tma∆tf
(1− φs)2∆tf + φs∆tma
(2.14)
Reescrevendo-a novamente, obtemos:
φ2s + φs
[∆tma
∆tf
− 2
]−[
∆tma
∆t
− 1
]= 0; (2.15)
A equação (2.16) representa uma equação do tipo:
Ax2 +Bx+ C = 0; (2.16)
onde as raízes da equação (2.17 ) são dadas por:
x =−B ±
√B2 − 4AC
2A; (2.17)
fazendo, x = φs temos que:
A = 1, B =[
∆tma
∆tf− 2]e C =
[∆tma
∆t− 1].
Para formações que contém folhelho, acrescenta-se o seguinte termo V sh:
V sh
[−B ±
√B2 − 4ACsh
2A
](2.18)
onde Csh = −[
∆tma
∆tsh− 1].
Substituindo os valores já citados para a matriz arenosa, para o �uido e para os folhelhos
(∆tsh = 140µs/pé), sendo este último calculado através de uma média dos valores dos poços
e consequentemente da área (obtido de maneira semelhante ao valor de GRmax), temos que:
26
A = 1, B = −1, 7225, C = (∆t−55,5)∆t
e Csh = 0, 6035.
Assim, a porosidade efetiva pode ser calculada utilizando a equação abaixo:
φe =−B ±
√B2 − 4AC
2A− V sh
[−B ±
√B2 − 4ACsh
2A
](2.19)
A principal diferença entre as equações (2.12) e (2.19) é que na primeira não há a
necessidade de saber qual o �uido intersticial. Sendo assim, é uma boa alternativa nesses
casos. Porém, como já se sabe qual é o �uido presente na área de estudo desse trabalho, sendo
uma água pouco salinizada, a segunda equação terá, então, mais sentido em ser utilizada.
Uma outra desvantagem da equação (2.12) consiste no fato do uso do coe�ciente universal,
visto que corresponde a uma média que pode fugir muito da realidade.
CAPÍTULO 3
Sistemática de Trabalho
3.1 Escolha da Área de Trabalho
Este trabalho foi direcionado ao estudo do comportamento areal e suas variações no espaço
de corpos areníticos potencialmente reservatórios análogos, existentes nas Formações de São
Sebastião e Marizal localizadas nos municípios de Cícero Dantas e Banzaê. A escolha da
área foi devido ao fato da disponibilidade de uma boa quantidade de poços per�lados.
Inicialmente foram estudados cerca de 30 per�s de poços. No entanto, eram desejados
aqueles que apresentavam uma correlação satisfatória pois os corpos arenosos escolhidos
deveriam pertencer a um só compartimento geológico ou ambiente deposicional. Sendo
importante relembrar que este estudo foi aplicado a ambas as formações (São Sebastião
e Marizal), pois a individualização das mesmas não foi possível devido a inexistência de um
marco regional e de�nições litológicas detalhadas. Outros per�s também foram descartados
devido a profundidades insu�cientes. Portanto, 13 poços atenderam a esta demanda, sendo
que 6 deles pertencem ao município de Cícero Dantas e 7 deles ao município de Banzaê.
Pode-se visualizar a localização dos 13 poços utilizados neste trabalho na Figura 3.1.
Os sentidos dos poços correlacionados também são mostrados.
3.2 Aquisição dos Dados
Para a elaboração deste trabalho foi necessário recorrer ao banco de dados de duas empresas:
• Hydrolog Serviços de Per�lagem Ltda.;
• Cerb - Companhia de Engenharia Ambiental e Recursos Hídricos da Bahia.
A empresa Hydrolog cedeu, com a permissão de seu cliente (Cerb), todos os per�s
que foram utilizados para as interpretações geofísicas feitas e dados digitalizados (LAS),
enumerados à própria conveniência:
27
28
Figura 3.1: Mapa de Localização dos Poços em Coordenadas UTM com a nume-
ração dada à própria conveniência. Seções N-S e W-E são mostradas,
respectivamente, através das linhas azul escuro e azul claro.
• Poço 1 - Major - Proj.Tucano - Irrigação - Cícero Dantas;
• Poço 2 - Serrão - Proj. Tucano - Irrigação - Cícero Dantas;
• Poço 3 - Juá - Cícero Dantas;
• Poço 4 - Juá - Proj. Tucano - Proj. Nordeste - Fase I - Cícero Dantas;
• Poço 5 - Itaparica - Proj. Tucano - Irrigação - Cícero Dantas;
• Poço 6 - São João da Fortaleza - Proj. Tucano - Proj. Nordeste - Fase I - Cícero
Dantas;
• Poço 7 - Campo do Brito - Proj. Tucano - Proj. Nordeste - Fase I - Banzaê;
29
• Poço 8 - Pedra Furada - Proj. Tucano - Proj. Nordeste - Fase I - Banzaê;
• Poço 9 - Campo do Brito - Proj. Tucano - Irrigação - Banzaê;
• Poço 10 - Pau Branco - Proj. Tucano - Proj. Nordeste - Fase I - Banzaê;
• Poço 11 - Tamburil - Proj. Tucano - Proj. Nordeste - Fase I - Banzaê;
• Poço 12 - Tamburil - Banzaê;
• Poço 13 - Sítio Boquerão - Banzaê.
A Cerb contribuiu com as �chas de poços com as seguintes informações de cada poço:
mapa geológico, localização geográ�ca, a profundidade útil, o tipo de aquífero, per�l litológico
e o construtivo (�ltros).
Um per�l exemplo da área pode ser visualizado na Figura 3.2.
3.3 Escolha do Reservatório Análogo
Para a escolha do corpo arenoso objeto de estudo do presente trabalho, foi necessária a
correlação de poços de modo a se obter um reservatório presente em todos eles, pertencente
a um mesmo compartimento geológico, ou seja, pertecente as formações Marizal e São Se-
bastião, não diferenciadas. O estudo qualitativo das curvas foi feito com o auxílio dos per�s
litológicos cedidos.
Os per�s litológicos e os per�s geofísicos de cada poço foram dispostos em um mesmo
padrão de escala vertical para que permitisse uma correlação entre eles. Além disso, ao
colocá-los numa mesma escala, facilita-se a comparação direta entre o per�l litológico e as
curvas utilizadas neste trabalho (raios gama, resistividade e sônico). Os per�s geofísicos
foram dispostos em ordem de acordo com sua distribuição na área de estudo e colocados
verticalmente de acordo com a profundidade.
Interpretando os altos valores de raios gama como sendo devido a presença de camadas
de folhelhos, e os baixos valores de raios gama como sendo relativos a areia limpas e, portanto,
potenciais reservatórios análogos, é possível se individualizar estes corpos e correlacioná-los
com os demais, de maneira a achar as semelhanças de um mesmo compartimento geológico.
Após a análise dos per�s, a escolha do reservatório análogo foi baseada nas seguintes
características, contidas em todos as curvas dos per�s analisados:
• O topo do reservatório foi delimitado baseando-se em uma mudança abrupta ("que-
bra") na curva de raios gama (GR);
30
• A base do reservatório foi delimitada baseando-se no surgimento de um folhelho mar-
cador, interpretado dessa maneira devido ao elevado valor de raios gama (GR).
Sendo assim, pela distribuição dos poços, foram confeccionadas duas seções geofísicas
dispostas nos sentidos N-S e E-W (Figura 3.1), como podem ser vistas nas Figuras 3.3 e 3.4.
3.4 Obtenção dos Parâmetros Petrofísicos
Os parâmetros petrofísicos calculados e desejados referentes ao corpo arenoso de�nido, foram:
a porosidade efetiva (φe), calculada a partir da equação (2.19); e a resistividade da água de
formação (Rw) calculada a partir da equação (2.5). Com os dados dos per�s geofísicos
registrados nos arquivos .LAS (Log Ascii Standard), foram elaboradas planilhas de cálculos
no Excel que ajudaram na obtenção dos valores destes parâmetros em cada profundidade dos
corpos arenosos de�nidos para cada poço individualmente. Ou seja, nas planilhas há somente
profundidades referentes aos intervalos dos reservatório análogos. Porém, para a escolha dos
valores de GRmax, GRmin e ∆tsh foi necessário a avaliação de todos os valores referentes a
todas as profundidades dos poços (Figura 3.4). Foram feitos grá�cos de dispersão dos valores
de GR e de DT para cada poço e de�nidos os valores dos mesmos, como já citado no capítulo
2, foi escolhido o GRmin relativo a todos os poços, enquanto que os valores do GRmax e do
∆tsh foram escolhidos a partir de uma média, para não ocorrer erros referentes à anomalias.
Com estes dados, é possível realizar os mapas de isoteores, referentes a variação espacial da
porosidade efetiva e da resistividade da água de formação na área de estudo.
A planilhas de cálculos interpretativos estão apresentadas no Apêndice A.
3.5 Elaboração dos Mapas de Isoteores
Mapas de isoteores dos valores referentes as curvas de GR, DIR e DT são úteis para uma
interpretação da variabilidade espacial eletrofaciológia da região de estudo. Depois da ela-
boração dos cálculos dos parâmetro petrofísicos, também foram confeccionados mapas de
isoteores referentes a porosidade efetiva e a resistividade da água de formação.
Para a confecção desse mapas, foi necessário a montagem de planilhas referentes a cada
atributo, como os seguintes dados:
• Número do poço;
• Profundidade do topo do reservatório análogo;
• Profundidade da base do reservatótio análogo;
31
Figura 3.2: Per�l exemplo contendo as curvas de Raios Gama (GR), Potencial Es-
pontâneo (SP), Normal Curta (SN), Indução Profunda (DIR), Sônico
(DT) e Cáliper (MCAL).
32
• Espessura do reservatório análogo;
• Coordenadas UTM (UTME e UTMN) obtidas através das coordenadas geográ�cas
convertidas por programa especí�co;
• Valores dos per�s de Indução no topo do arenito reservatório até a base do mesmo;
• Valores dos per�s de Raios Gama no topo do arenito reservatório até a base do mesmo;
• Valores dos per�s do Sônico no topo do arenito reservatório até a base do mesmo;
• Valores de porosidade efetiva no topo do arenito reservatório até a base do mesmo;
• Valores de resistividade da água de formação no topo do arenito reservatório até a base
do mesmo;
Como pode-se perceber, os valores colocados em um mesmo mapa de isoteor não são
pertencentes a uma mesma profundidade absoluta, pois foram escolhidos os valores referentes
ao topo do reservatório em cada poço. Como o arenito reservatório em cada poço tem
início, ou seja, apresenta o topo em profundidades diferentes, os valores aqui comparados
são pertencentes a profundidades diferentes (Figura 3.6). Pode-se observar que a espessura do
reservatório aumenta para leste em conformidade com a profundidade da sua base. Percebe-
se também que o início dos corpos �ca cada mais vez mais profundo, também para leste, de
acordo com o mapa do topo do arenito.
Devido ao fato do reservatório apresentar espessuras diferenciadas em cada poço, visível
principalmente na Figura 3.4, não foi possível elaborar mapas de isoteores relacionados às
maiores espessuras, devido à falta de dados. Sendo assim, só foi possível a execução de mapas
a partir primeiro metro do topo do reservatório até o nível de 40 metros. No entanto, existem
poços com o corpo arenoso apresentando menor espessura. Só que, devido a localização e a
quantidade desses poços com espessuras menores que 40 metros, não há perdas signi�cativas
de dados para a elaboração dos mapas. Somente a partir de 40 metros contados desde o
topo do reservatório de�nido, é que há perdas signi�cativas de dados, prejudicando, assim,
os mapas de isoteores.
Neste trabalho, foi utilizado o software Surferr , para realizar interpolação por meio
de tranformações de dados XYZ para a modelagem de terrenos e análises de surperfícies,
mapeamentos de contornos, etc. Foi utilizado o método de Krigagem, que parte do princípio
que pontos próximos no espaço tendem a ter valores mais parecidos do que pontos mais
afastados. A técnica de Krigagem assume que os dados recolhidos de uma determinada
população se encontram correlacionados no espaço. A metodologia de construção das curvas
de proporção utilizando a Krigagem leva em conta a in�uência dos poços e suas localizações,
e mostram como gerar de maneira mais e�ciente tais curvas, que uma vez construídas podem
33
auxiliar na caracterização de reservatórios, principalmente no que diz respeito à modelagem
litológica. A Krigagem é bastante utilizada na indústria mineral para mapeamento de corpos
e determinação de direcionamento de cavas ou túneis.
34
Figura 3.3: Seção com sentido Norte - Sul que ilustra a escolha do reservatório
análogo através da correlação dos per�s de Raios Gama.
35
Figura 3.4: Seção com sentido Oeste - Leste que ilustra a escolha do reservatório
análogo através da correlação dos per�s de Raios Gama.
36
Figura 3.5: Exemplo de grá�co crossplot relativo ao poço 01, para aquisição de
GRmax, GRmin e ∆tsh, parâmetros úteis na interpretação quantitativa
de per�s.
37
Figura 3.6: Mapas elaborados no Surferr que ilustram as variações nos diferentes
poços das profundidades do topo do arenito reservatório análogo, da
base do arenito reservatório e da espessura do mesmo.
CAPÍTULO 4
Análise dos Resultados e Discussões
Os mapas de isoteores aqui apresentados serão aqueles relativos aos valores de Raios
Gama (GR), Resistividade Profunda (DIR) e Tempo de Trânsito (DT). Serão também ana-
lisados aqueles referentes aos cálculos da porosidade efetiva (φe) e da resistividade da água
de formação (Rw).
4.1 Interpretação dos Mapas de Raios Gama (GR)
O per�l de Raios Gama é muito utilizado, em bacias sedimentares, como indicador de argi-
losidade. Utiliza-se, neste trabalho, esta propriedade como indicador das regiões da área de
estudo onde há uma maior presença de argilas, sendo melhor para a prospecção e alocação
de poços aquelas localidades que apresentam uma menor argilosidade; isto é, onde ocorrem
reservatórios mais limpos, sem ou com pouca presença de argila. A argila é indesejável devido
a sua propriedade de fechar as gargantas dos poros, impedindo o �uxo de �uidos, ou seja, a
argila tem a capacidade de diminuir a permeabilidade dos reservatórios, além de in�uenciar
na resistividade devido ao excesso de sua condutância super�cial. Sendo assim, procura-se
nos mapas aquelas regiões onde escontramos baixos valores de GR.
Após uma análise dos valores de GR das curvas dos per�s combinados com os per�s
litológicos, foi feita uma tabela (Tabela 4.1) dos valores de GR presentes nos reservatórios
que correspondem à uma determinada litologia.
RAIOS GAMA (GAPI) LITOLOGIA
0− 30 Areia Limpa
30− 45 Areia Argilosa
45− 60 Areia Muito Argilosa
> 60 Folhelho
Tabela 4.1: Tabela de valores de radioatividade (GR) relacionados à litologia atra-
vessada
38
39
Foram elaborados mapas de metro em metro, a partir do topo do reservatório análogo
de cada poço. Porém, para efeito de apresentação do trabalho serão mostrados apenas os
mapas dispostos a cada 5 metros, até a profundidade de 40 metros (Figura 4.1).
Observando e analisando os mapas de GR, pode-se perceber que há uma predominância
de corpos arenosos limpos na região leste da área de estudo. Sendo que, à medida em que
aumenta a profundidade, o reservatório torna-se mais argiloso na parte central da área,
enquanto que a parte leste ainda permanece menos radioativa. Mais profundamente, o
reservatório se encontra mais bem selecionado ao sul e sudeste, enquanto que os valores de
radioatividade e consequentemente de argilosidade, aumentam muito a norte e noroeste.
4.2 Interpretação dos Mapas de Indução Profunda (DIR)
O per�l de Indução Profunda será aqui analisado como uma curva auxiliar do per�l de Raios
Gama, com relação a discriminação litológica, além de ser uma importante curva avaliadora
do �uido contido no reservatório análogo.
Na área de estudo, altos valores de resistividade estão associados a corpos arenosos
bem selecionados que, provavelmente, contém água pouco salinizada, ou seja, apropriada
para consumo. Valores de resistividade intermediários a altos estão relacionados a forma-
ções arenosas. Já medidas mais reduzidas de resistividade correspondem ao aparecimento
de argila nos reservatórios ou a águas mais salinizadas, alcançando os menores valores na
presença de formações de folhelhos (Tabela 4.2).
Analogamente aos mapas de radioatividade, mapas de resistividade Indução Profunda,
estão mostrados na Figura 4.2.
Como podemos observar, nos primeiros metros de profundidade, a região leste e nordeste
dos mapas apresentam elevados valores de resistividade, correspondendo aos valores de areias
limpas que, provavelmente, contém água pouco salinizada. No mapa referente a profundidade
10, temos no centro do mesmo os maiores valores de resistividade do indução profunda.
Mais profundamente, a partir dos 20 metros, há uma predominância de baixos valores de
resistividade na região central, indicando um aumento de argilosidade no local, e menores
medidas na região sudeste, indicando naquela região, a presença de corpos arenosos mais
limpos. Nos mapas mais profundos, a região sudeste apresenta um aumento nos valores de
resistividade. No nível de 40 metros, há uma predominância de alta resistividade em quase
todo o mapa da região.
Pode-se perceber que há uma correlação forte entre os mapas de resistividade e os mapas
de raios gama, o que demonstra uma coerência no trabalho desenvolvido, além da e�cácia
da metodologia aplicada neste trabalho.
40
RESISTIVIDADE (Ohm.m) LITOLOGIA
0− 50 Folhelho
50− 100 Areia Argilosa
> 100 Areia Limpa
Tabela 4.2: Tabela de valores de resistividade (DIR) relacionados à litologia atra-
vessada
4.3 Interpretação dos Mapas de Tempo de Trânsito (DT)
O per�l de Tempo de Trânsito não só está relacionado a litologia da rocha atravessada, como
também é utilizado como um indicador da porosidade e/ou consolidação das formações.
Altos valores de tempo de trânsito estão relacionados a rochas porosas, com uma grande
quantidade de espaços vazios, ou a sedimentos pouco consolidados. À medida que os valores
de tempo de trânsito diminuem, a porosidade das formações diminui. Existe também um
fator que altera bruscamente os valores de DT: a existência, ou não, de água nos poros da
rocha. Quando uma rocha apresenta ar em seus poros, os valores de DT são muito mais
elevados dos que de uma rocha que se encontra preenchida por água. Sendo assim, o per�l
sônico também é utilizado como indicador do nível estático em um determinado poço. A
presença de argila nas camadas permoporosas aumenta a quantidade de água intersticial
(comparadas àquelas limpas ou sem argila), atenua a velocidade do som e aumenta o valor
de DT registrado. Ou seja, elevados valores são associados a presença de argila. Devido a
essas diversas variáveis que alteram a curva de tempo de trânsito, não foi elaborada uma
tabela que relacionasse os valores com a litologia atravessada, visto que a curva se altera
signi�cativamente sem que haja necessariamente uma mudança litológica. Também devido
a este fato, não há uma correlação direta tão evidente entre os mapas de DT com os mapas
de GR e DIR.
Os mapas de DT foram elaborados da mesma maneira que os mapas de GR e DIR e
são mostrados na Figura 4.3, localizada no �nal deste capítulo.
Pode-se perceber através da análise dos mapas que nos primeiros mapas há a predomi-
nância de valores de tempos de trânsito mais baixos nas regiões central e sudeste da área,
onde predominam, à medida em que se aumenta a profundidade, as regiões sul e sudeste
com valores mais baixos, enquanto que as regiões norte e oeste apresentam valores mais
elevados de tempo de trânsito. Retirando os mapas dos níveis de 1 metro, 15 metros e 20
metros, os outros mapas estão satisfatoriamente correlacionáveis com os mapas de GR e
DIR, onde os altos valores de tempo de trânsito correspondem a presença de formações mais
argilosas e, sendo assim, os mais baixos valores correspondem à diminuição da argilosidade
41
ou ao aumento da consolidação das formações (reservatórios mais limpos). Uma correla-
ção satisfatória pode não ter ocorrido devido ao fato do tempo de trânsito mudar muito
a depender do �uido que está contido nos poros da formação. Sendo assim, nos primeiros
metros não se observa uma correlação tão evidente devido ao fato da formação não estar
completamente saturada em água fazendo com que, consequentemente, os valores de tempo
de trânsito modi�quem signi�cativamente.
4.4 Interpretação dos Mapas de Porosidade Efetiva (φe)
Foram elaborados mapas utilizando a equação (2.19), chamada de PHI Efetiva devido ao
fato de ser mais petro�sicamente completa do que a equação (2.12), como já visto no capítulo
2.
A porosidade é um importante parâmetro petrofísico na caracterização de reservatórios,
pois, quanto mais poroso um reservatório é, mais espaços vazios este tem para armazenar
um �uido intersticial de interesse. A depender dos valores de porosidade calculados, uma
área pode ou não ser descartada em prospecções futuras.
Os mapas de porosidade efetiva não são diretamente correlacionáveis com os mapas de
GR e DIR, devido ao fato de não tratarem diretamente com a litologia atravessada.
Tendo sido elaborados da mesma maneira que os mapas anteriores, os mapas de poro-
sidade efetiva são mostrados na Figura 4.4.
Pode-se observar que, nos três primeiro mapas referentes aos níveis de 1 metro, 5 metros
e 15 metros, menores porosidades se encontram no centro da região de estudo, porém conti-
nuam sendo valores bastante satisfatórios. Os maiores valores se concentram no nordeste e
no sudoeste, modi�cando para o norte e nordeste a medida em que a profundidade aumenta.
No mapa de nível de 30 metros, o norte apresenta os menores valores de porosidade efetiva e,
mais profundamente, o leste da área de estudo sofre um incremento nos valores de porosidade
efetiva.
4.5 Interpretação dos Mapas da Resistividade da Água de Forma-
ção (Rw)
A resistividade da água de formação está diretamente ligada a salinidade dá água subter-
rânea, como prosposto teoricamente por Nery (1996). Porém, como não foram utilizadas
as análises hidroquímicas, por não ser o foco deste trabalho, a salinidade da água subterrâ-
nea não foi calculada. No entanto, é possível inferir sobre a qualidade da água contida nos
aquíferos da região através de uma análise dos valores da resistividade da água de formação
42
distribuídos espacialmente.
Como visto no capítulo 2, a resistividade da água de formação é um parâmetro obtido
através dos valores das curvas do per�l do Indução Profunda (DIR) e dos valores obtidos de
porosidade efetiva pelas curvas do per�l de Tempo de Trânsito (DT). Devido a este fato, as
curvas de DIR e Rw vão apresentar uma certa semelhança.
Altos valores de resistividade Rw são interpretados como provenientes de águas pouco
salinizadas, adequadas para o consumo humano. Como a região de estudo é uma região
característica por apresentar aquíferos, considerou-se através de uma análise de temperatura
nas profundidades envolvidas, que uma boa água para consumo humano é observada em
valores iguais ou maiores que 20 Ohm.m.
Os mapas de Resistividade da Água de Formação foram elaborados da mesma maneira
que todos os outros mapas do trabalho (Figura 4.5).
Ao fazer uma análise dos mapas, veri�ca-se que há uma predominância nos primeiros
mapas, de uma água bastante resistiva no nordeste e na região central e leste dos mapas. À
medida em que aumenta-se a profundidade, a água mais resistiva e, portanto, menos salgada,
é aquela encontrada na região leste. Até que, no último mapa elaborado (40 metros), há
uma água mais resistiva no nordeste da área de estudo.
43
Figura 4.1: Mapas de Isoteores referentes aos valores de GR, dispostos de 5 em 5
metros.
44
Figura 4.2: Mapas de Isoteores referentes aos valores de DIR, dispostos de 5 em 5
metros.
45
Figura 4.3: Mapas de Isoteores referentes aos valores de DT, dispostos de 5 em 5
metros.
46
Figura 4.4: Mapas de Isoteores referentes aos valores de porosidade efetiva, dispos-
tos de 5 em 5 metros.
47
Figura 4.5: Mapas de Isoteores referentes aos valores de resistividade da água de
formação, dispostos de 5 em 5 metros.
CAPÍTULO 5
Conclusão
No presente estudo foram utilizadas curvas dos per�s de Raios Gama (GR), Indução
Profunda (DIR) e Tempo de Trânsito (DT) para um mapeamento eletrofaciológico de um
reservatório análogo de�nido em uma área localizada na Bacia Sedimentar de Tucano, com
a �nalidade de visualizar espacialmente o comportamento dessas curvas e, sobretudo, inter-
pretar quanto as regiões mais favoráveis ao sucesso em perfurações futuras de novos poços.
Foram também realizados cálculos e mapas de isoteores para obter os parâmentros petrofí-
sicos de porosidade efetiva (φe) e resistividade da água de formação (Rw), importantes no
estudo de reservatórios, sendo possível analisar a variação espacial desses atributos, dando
maiores possibilidades de acertos em prospecções futuras. A metodologia apresentada se
mostrou coerente e con�ável, revelando a versatilidade da per�lagem geofísica de poços.
Analisando conjuntamente todos os mapas, podemos observar que há, nos primeiros
mapas dos níveis 1 metro, 5 metros, 10 metros e 15 metros, áreas signi�cativamente contem-
pladas por baixos valores de GR indicados pelas cores roxas e azuis, e elevados valores de DIR
indicados pelas cores verdes, amarelas e vermelhaas, podendo-se inferir a presença de um
reservatório mais limpo nesses níveis e possivelmente com água pouco salinizada adequada
para consumo. Esta observação é evidencializada pelos mapas referentes a resistividade da
água de formação Rw, que apresentam medidas elevadas nas áreas correspondentes. Valores
de DT mais baixos também são vistos em uma área verde dos mapas mais abrangente quando
comparada com os mapas DT de outros níveis. Ao analisar os mapas de porosidade efetiva,
valores elevados são mostrados por meio de cores vermelhas intensas nestas profundidades.
Podemos destacar, dentre esses primeiros mapas citados, o mapa do nível de 10 metros, que
apresenta os valores mais elevado de DIR, contendo regiões com medidas de cerca de 250
Ohm.m. Este valor é re�etido também no mapa de GR, com valores que chegam a 20 GAPI.
Pode-se ver no mapa DT de 10 metros que há uma área verde extensa correspondente a
baixos valores associados a uma argilosidade baixa na região. Os mapas de Rw neste nível
apresentam, também, uma região extensa, a maior dentre os mapas de Rw, caracterizada
pela cores verde e amarela (30 a 60 Ohm.m), com uma elevada resistividade, sendo assim
associada a uma água de boa qualidade (pouco salinizada). O mapa de porosidade efetiva
apresenta nessa região valores entre 25% e 35% que, apesar de não serem as maiores deste
mapa, como quase todos os mapas de porosidade deste trabalho, apresenta valores bastante
48
49
razoáveis. Uma análise total desses mapas revela que as regiões central e leste da área apre-
senta arenitos mais bem selecionados com água intersiticial bastante resistiva, devido ao fato
de apresentar pouca salinidade. São os mapas mais bem característicos de um reservatório
de água subterrânea de boa qualidade.
Visualizando os mapas mais profundos referentes aos níveis de 20, 25, 30 e 35 metros,
observa-se um aumento geral de argilosidade, sobretudo a oeste da área, evidenciado nos
mapas de GR pela cor verde localizada no centro-oeste dos mapas de 20 e 25 metros, e no
norte e noroeste nos mapas de 30 e 35 metros. Esta observação é con�rmada pelos mapas
de DIR, que contém menores valores de resistividade associados a formações argilosas e a
uma água mais salina (cores lilás a roxa nos mapas). Os mapas de DT estão caracterizados
por valores elevados de tempo de trânsito, predominando entre 110 e 150 µs/pé, causados
também pelo aumento geral da argilosidade nesses níveis. Nos mapas de Rw há uma di-
minuição dos valores absolutos de resistividade, causados pela presença de uma água mais
salina, apresentando principalmente a oeste, valores entre 0 e 10 Ohm.m, valores bem abai-
xos da média geral. As porosidades efetivas nesses mapas também são reduzidas quando
comparadas aos mapas de porosidade dos outros níveis. Há, de uma maneira geral, uma
tendência de maior argilosidade, menor porosidade efetiva e menor resistividade encontrada
nesses mapas e principalmente na região oeste, com um aumento gradual da qualidade do
reservatório e da água contida no mesmo a leste.
Nos mapas dos níveis de 30, 35 e 40 metros, ocorre uma perda gradual de formações
argilosas devido aos valores absolutos de GR diminuírem com a profundidade, e valores abso-
lutos de DT aumentarem, bem como os de DIR. Há também um aumento em profundidade
bem signi�cativo na área e nos valores absolutos nos mapas de porosidade efetiva. No geral,
estes mapas estão caracterizados por um formato das curvas semelhante, onde a norte e
noroeste tem-se um incremento da argilosidade, enquanto que a leste há uma diminuição.
Pode-se perceber que o último mapa (40 metros) apresenta elevados valores de DIR, Rw e de
porosidade efetiva, o que leva a inferir que o reservatório pode alcançar melhores condições
a níveis inferiores.
Existem algumas localidades, contidas nos mapas de 10 metros e 20 metros, que apre-
sentam um baixo valor de GR ao mesmo tempo que apresentam um baixo valor de DIR.
Isto foi interpretado como locais que apresentam arenitos bem selecionados devido aos bai-
xos valores de radioatividade, porém, contendo águas mais salinizadas que provocaram uma
diminuição nos valores de DIR. Esta situação não está presente de modo signi�cativo devido
ao fato da área de estudo apresentar aquíferos de boas qualidades.
Generalizando, a interpretação conjunta dos mapas indica a região leste como provável
região destinada ao sucesso em futuros programas de exploração.
50
Os mapas mostrados no presente trabalho obtiveram uma boa correlação geral, prin-
cipalmente os mapas de GR, DIR e Rw. Como o sônico se altera de acordo com muitas
variáveis envolvidas, seria de se esperar que ele apresentasse uma variação com relação as
outras curvas. Como o mapa de porosidade efetiva é calculado utilizando-se dos valores
de tempo de trânsito, os mapas de porosidade efetiva também apresentaram uma variação
esperada.
Com este trabalho foi possível atestar e consolidar a importância das curvas dos per�s
geofísicos, principalmente as curvas de Raios Gama e Resistividade Profunda, que são os
per�s que estão sempre presentes em todos os programas que envolve a per�lagem geofísica de
poços. O GR, é devido a sua importância na discriminação litológia, e os per�s indutivos de
gerações posteriores ao ainda utilizado na água (DIR), tem seu uso em apoio a discriminaçaão
da litologia e também na avaliação do �uido intersticial da formação.
Devido ao fato dos mapas de porosidade efetiva apresentarem valores de porosidade
bastante elevados, neste trabalho, convém lembrar que a porosidade não foi um parâmetro
determinante na escolha das regiões onde se encontram reservatório mais limpos contendo
água de boa qualidade, nem determinante no descarte de regiões pouco favoráveis a explo-
ração.
Foi importante perceber que a aplicação de fórmulas e equações generalizadas não é a
melhor alternativa quando se deseja estudar uma área de estudo especí�ca, entretanto, em
vista dos dados escassos, deu-se preferência a uma equação (2.19) que contemplasse a área de
estudos em função dos parâmetros obtidos, tendo resultados bastante satisfatórios, re�etidos
dos mapas de resistividade da água de formação.
Agradecimentos
Agradeço, primeiramente e principalmente, à minha mãe, Virgínia das Graças Cunha
Santos, por ser a melhor mãe que alguém pudesse ter. Agradeço muito também ao meu pai,
Ulisses, pelo carinho e torcida sempre intensas, e a minha querida irmã Raissa, pela parceria,
apoio e paciência nos momentos de estudo. Á minha avó, Elza, pelo apoio e pelo exemplo de
mulher, e ao meu avô, Teté (in memoriam), por ter conhecido a pessoa mais leve do mundo.
Agradeço também meus tios e tias, primos e primas. Família, amo vocês.
Aos meus bichinhos e companheiros, Hugo e Farofa, amados intensamente.
Agradeço também aos meus amigos da faculdade, pelos estudos intensos e pelas risadas:
Curió, Mocita, Routo, Cavanha, Duzão e Manenti. Ao meu namorado, Caio, muito obrigada.
Você fez com que essa graduação fosse mais leve.
Ás minhas amigas de infância: Vena, Lai, Cela, Nan, Thay e Ludy. Um beijo carinhoso
para todas.
À FAPEX e à ANP-PRH 08 pelo incentivo na forma de bolsa de estudos. Ao Pro-
fessor Cícero da Paixão Pereira e ao Professor Hédison Kiuity Sato, pela coordenação da
bolsa de estudos. Aos professores componentes da banca examinadora, pela atenção e dis-
ponibilidade. À CERB e à Hydrolog Serviços de Per�lagem Ltda., por cederem os per�s
aqui apresentados. E, �nalmente, ao meu estimado orientador, Geraldo Girão Nery, pela
paciência, ensinamentos, incentivos e apoio.
Muito obrigada!
51
APÊNDICE A
Planilhas de Cálculos Interpretativos.
Neste apêndice, são mostradas 13 planilhas de cálculos interpretativos referentes à seção
3.4.
Figura A.1: Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 01.
52
53
Figura A.2: Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 02.
54
Figura A.3: Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 03.
55
Figura A.4: Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 04.
56
Figura A.5: Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 05.
57
Figura A.6: Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 06.
58
Figura A.7: Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 07.
59
Figura A.8: Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 08.
60
Figura A.9: Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 09.
61
Figura A.10: Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 10.
62
Figura A.11: Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 11.
63
Figura A.12: Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 12.
64
Figura A.13: Planilha de cálculos interpretativos referentes ao poço 13.
Referências Bibliográ�cas
ARAGÃO, M. A. N. F.; PERARO, A. A. Elementos estruturais do rifte Tucano/Jatobá.
In: SIMPÓSIO SOBRE O CRETÁCEO DO BRASIL, 3., 1994, Rio Claro. Boletim. Rio
Claro: Universidade Estadual Paulista, 1994. p. 161-165.
ARCHIE, G . E. (1942) The electrical resistivity as an aid in determining some reservoir
characteristics, Am. Inst. metall. Engineers, pp. 54-62.
BIGARELLA, J. J. 1975. The Barreiras Group in Northeastern Brazil. In: Simpósio
Internacional sobre o Quaternário. Curitiba, Acad. Bras. Ci. Anais, v. 47, p. 365-393.
BUENO, G. V. Análise de Bacia em riftes não-marinhos com enfoque na exploração do
petróleo: Tucano-Jatobá uma experiência. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLO-
GIA, 39., 1996b, Salvador. Anais. São Paulo: Sociedade Brasileira de Geologia, 1996. v. 1,
p. 317-320.
CAIXETA, J. M.; BUENO, G. V.; MAGNAVITA, L. V.; FEIJÓ, F. J. Bacias do
Recôncavo, Tucano e Jatobá. Boletim de Geociências da Petrobras, Rio de Janeiro, v. 8, n.
1, p. 163-172, jan./mar. 1994.
CHOPRA, P.; Èva Papp e Gibson, D. (2000) Knowledge Creation Diusion Utilization,
vol. 1, cap. Geophysical Well Logging, pp. 105115, Academic Press Inc.
CLAVIER, C. ; POUPON, A. ; DUMANOIR, J. ; GAYMARD, R. ; MISK, A. (1970)
Log analysis of sand-shale sequences - A systematic approach, Journal of Petroleum Tech-
nology, 867-881.
COSTA, I. P.; MILHOMEM, P. S.; BUENO, G. V.; LIMA E SILVA, H. S. R.; KOSIN,
M. D. (2007) Botetim de Geociências da Petrobras, Edição vol. 15, no 2, novembro 2007.
DA SILVA, R. R. (2013) Geologia do Petróleo, Notas de Aula.
ELLIS, D. e SINGER, J. (2007) Well Logging for Earth Scientists, Second Edition,
Springer, Dordrecht, Netherlands.
GHIGNONE, J. I. A evolução estrutural do Recôncavo durante o tempo Candeias.
Revista Brasileira de Geociências, São Paulo, v. 2, p. 35-50, 1972.
GONTIJO, G. A. Estudo de proveniência em arenitos da Bacia do Tucano, partes sul
e central: Bahia. 1988. 97 p. Tese (Mestrado): Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro
Preto, 1988.
65
Referências Bibliográ�cas 66
KELLER, G. V. (1989) Electrical properties, In: Practical handbook of Physical Pro-
perties of Rocks and Minerals (Ed. Carmichael, R. S.) CRC Press, 1989, Boca Raton.
KLIMENTOS, T. (1991) The eects of porosity-permeability-clay content on the velocity
of compressional waves, Geophysics, 82-89.
LAMBIASE, J. J. A model for tectonic control of lacustrine stratigraphic sequences in
continental rift basins. In: KATZ, B. J. (Ed.). Lacustrine basin exploration: case studies
and modern analogs. Tulsa: The American Association of Petroleum Geologists, 1990. p.
265-276. (AAPG. Special Publication, 50).
LARIONOV, V. V. (1969) Borehole Radiometry, Nedra, Moscow.
MABROUK, W. M. (2008) An Approach for Estimating Porosity from Sonic-Logs in
Shaly Formations, Geophysics Dept., Faculty of Science, Cairo University, Giza, Egypt.
MAGNAVITA, L. P. Geometry and kinematics of the Reconcavo-Tucano-Jatoba rift,
NE Brazil. 1992. Tese (Doutorado): Wolfson College, Earth Sciences Department, Univer-
sity of Oxford, Oxford, 1992.
MAGNAVITA, L. P. Sobre a implantação da fase sinrifte em riftes continentais. In:
CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 39, 1996, Salvador. Anais. São Paulo:
Sociedade Brasileira de Geologia, 1996. p. 335-338.
MAGNAVITA, L. P.; DESTRO, N.; CARVALHO, M. S. S.; MILHOMEM, P. S.;
SOUZA-LIMA, W. Bacias sedimentares brasileiras: Bacia de Tucano. Aracaju: Fundação
Paleontológica Phoenix, 2003. (Série Bacias Sedimentares, n. 52).
NERY, G. G. (1989) Per�lagem em poço aberto, Publicação interna PETROBRAS,
Bahia, Brasil.
NERY, G. G. (1996) Equações hiperbólicas relacionando Rw com STD: Determinação
da qualidade da água através dos per�s geofísicos, In: Cong. Bras. Águas Subt. Anais,
ABAS, Salvador, Brasil.
NERY, G. G. (2009) Per�lagem geofísica de poços, In: Hidrogeologia - Conceitos e
Aplicações, cap. 6.2, CPRM, 3o edic..
Raphael Lorenzeto de Abreu. Banzaê [Internet]. Wikipédia: [3 de setembro de 2006].
Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Bahia_Municip_Banzae.svg
Raphael Lorenzeto de Abreu. Cícero Dantas [Internet]. Wikipédia: [3 de setembro de
2006]. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Bahia_Municip_CiceroDantas.svg
RAYMER, L. L.; HUNT, E. R.; GARDNER, J. S. (1980) An improved sonic transit
time-to-porosity transform, Trans. Soc. Prof. Weell Log Analysts, 21st Annual Logging
Symposium.
Referências Bibliográ�cas 67
ROSA, E. S. (2004) Avaliação hidrogeológica do aquífero São Sebastião na falha de
Olindina utilizando geofísica de poço e de superfície, Dissertação de mestrado. Universidade
Federal da Bahia, Salvador, Brasil.
SANTOS, C. F.; CUPERTINO, J. A.; BRAGA, J. A. E. Síntese sobre a geologia das
bacias do Recôncavo, Tucano e Jatobá. In: RAJA GABAGLIA, G. P.; MILANI, E. J.
(Coord.) Origem e evolução de bacias sedimentares. Rio de Janeiro: Petrobras, 1990. p.
235-266.
SCHÖN, J. H. (2004) Physical Properties of Rocks: Fundamentals and Principles of
etrophysics, vol. 18, Handbook of Geophysical Exploration - Seismic Exploration, Elsevier.
SCHOPPER, J. R. (1982) Porosity and permeability, In: LANDOLT- BORNSTEIN
Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology, New Series; Group
5. Geophysics and Space Research, Vol 1 Physical Properties of Rocks, Subvol. a Springer-
Verlag Berlin. Heidelberg. New York.
SERRA, O. (1984) Fundamentals of Well Log Interpretation, vol 2, Elsevier, Amster-
dam.
SILVA, H. T. F. Flooding surfaces, depositional elements and accumulation rates: cha-
racteristics of the Lower Cretaceous Tectonosequence in the Reconcavo Basin, northeast
Brazil. 1993. 312 p. Tese (Doutorado): Texas University, Austin, 1993.
SILVA, H. T. F. Caracterização do início da fase sinrifte na Bacia do Recôncavo, estado
da Bahia: discussão sobre a formação água Grande e o reconhecimento da erosão do início do
rifteamento. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 39., 1996, Salvador. Anais.
São Paulo: Sociedade Brasileira de Geologia, 1996, p. 325-328.
STIEBER, S. J. (1970) Pulsed neutron capture log avaluation in the Louisiana Gulf
Coast, SPE Annual Meeting, Houston.d
THOMAS, J. E.; TRIGGIA, A. A.; CORREIA, C. A.; FILHO, C. V.; XAVIER, J. A.
D.; MACHADO, J. C. V.; FILHO J. E. S.; PAULA, J. L.; ROSSI, N. C. M.; PITOMBO, N.
E. S.; GOUVEIA, P. C. V. M.; CARVALHO, R. S. BARRAGAM, R. V., 2001. Fundamentos
de Engenharia de Petróleo. Rio de Janeiro. Interciência.
VIANA , C. F.; GAMA JUNIOR, E. G.; SIMÕES, I. A.; MOURA, J. A.; FONSECA,
J. R.; ALVES, R. J. Revisão estratigrá�ca da Bacia do Recôncavo/Tucano. Boletim Técnico
da Petrobras, Rio de Janeiro, v. 14, n. 34, p. 157-192, 1971.
WORTHINGTON, S. R. H.. 2003. A comprehensive strategy for understanding �ow
in carbonate aquifers. In Palmer AN, Palmer MV ans Sasowsky ID (eds) Spelogenesis and
Evolution of Karst Aquifers. Karst Modeling Special Publication N. 5, The Karst Water
Institute, Charles Town, p 30-37.
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