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Integração das modelagens sísmica e geomecânica em um setor da Bacia de Santos

Luiz Alberto Santos - Petrobras/UFF

Anderson Moraes - Petrobras

Aline T. Silva - Petrobras

Vinicius F. Carneiro - Petrobras

Carlos A. Cunha - Petrobras

Mauren P. Ruthner - Petrobras

Paulo Marcos de Carvalho - Petrobras

Henrique A. Fraquelli - Petrobras

Índice

- Definições- Visão integrada de cubos multiparamétricos- Macro fluxo- Inversão sísmica (Abordagem acústica)- Parâmetros elásticos- Parâmetros de ruptura- Modelagem tensão-deformação- Modelagem sísmica- Conclusões e observações- Agradecimentos

Geomecânica = o estudo do comportamento mecânico de solos e rochas.

• Delineamento geométrico ou estrutural

• Caracterização mecânica:- Parâmetros elásticos- Resistência

• Ambiente:- Condições de contorno- Condições iniciais

• Cálculo de tensões e deformação

Definições

Visão integrada de cubos multiparamétricos

Cubos multiparamétricosVelocidade P + δ

Velocidade S + δ

Densidade + δ

Pressão (confinante, de poro, hidrostática)

Porosidade (um indicativo)

Critério de ruptura (Mohr-Coulomb)

UCS + δ

ângulo de atrito interno

Azimute + δ

Dip + δ

Zonas fraturadas (0,1)

Permeabilidade (somente um indicativo)

Litologia (código de categoria (SIGEO))

Idade (em estudo)

Velocidade P + δ

Velocidade S + δ

Densidade + δ

Pressão (confinante, de poro, hidrostática)

Porosidade (um indicativo)

Critério de ruptura (Mohr-Coulomb)

UCS + δ

ângulo de atrito interno

Azimute + δ

Dip + δ

Zonas fraturadas (0,1)

Permeabilidade (somente um indicativo)

Litologia (código de categoria (SIGEO))

Idade (em estudo)

Cubos multiparamétricos

Macro-fluxo

Inversão sísmica

Parâmetros elásticos

Parâmetros de ruptura

Modelagem tensão-deformação

Análise

Macro-fluxo

Inversão sísmica

QC sinal ruído

Refletividade

Pseudo-impedância P

Ajuste automático sísmica-poço

Geração do volume de IP

Input Output

Inversão com fluxo de trabalho acústico

Volume near ou empilhadoVolume near ou empilhado

filtrado *

* Volume de Rp banda aumentada **

**

***

Volume de pseudo-impedância P****

Volume de prop. de ajustes#

# Volume de impedância P

QC – amplitudes

- Fase do sinal- Identificação de marcas ou ruídos sistemáticos (grad)- Espectro de amplitude- Razão sinal/ruído

Pseudo-IP

Pseudo-impedância

Pseudo-impedância e DT – poço X

Pseudo-impedância

Ajuste sísmica-poço

pseudo-IP ajustado

IP (poço)pseudo-IP

Geração do volume de IP


1- Separação da impedância em velocidade P e massa específica

( )bpVa=

1

1

+

=

bp

pa

IV

Ip – impedânciaVp – velocidade P

– massa específicaa – parâmetro linear de Gardnerb – parâmetro linear de Gardner


1- Separação da impedância em velocidade P e massa específica

1234567

Camada a b Observação

Parâmetros elásticos - Vp

Parâmetros elásticos -


2- Estimativa de Velocidade S a partir de Vp

C B.V + A.V V p

2

ps +=

1234567

Camada A B C Observação

Parâmetros elásticos - Vs


3- Estimativa dos parâmetros elásticos dinâmicos


3- Estimativa dos parâmetros elásticos dinâmicos

No Tectos para modelos elásticos lineares com ruptura regida pelo critério de Mohr-Coulomb:

E – Módulo de Young

ν– Poisson

r– Massa específica

f– Coesão

Ângulo de atrito interno

Parâmetros elásticos - Young

Parâmetros elásticos - Poisson


4- Estimativa dos parâmetros elásticos estáticos

Premissa: Os parâmetros dinâmicos na escala sísmica se aproximam dos valores estáticos em meso-escala (escala de log). O experimento sísmico amostra um meio fraturado (não contínuo).

Eissa e Kazi (1988)

Parâmetros de ruptura

Parâmetros de ruptura – UCS*

σ

τ

UCS

σ1

UCS=σ1

f

* Unconfined compressive strength

Parâmetros de ruptura - UCS


1- Construção do modelo topológico


2- Simulação: Saídas


2- Simulação - Tensão principal máxima

MPa


2- Simulação - Tensão principal mínima

MPa


2- Simulação - Tensão desviadora máxima

MPa

Modelagem sísmica

Modelagem sísmica

A comparação entre o dado real e o dado sintético, calculado com as propriedades elásticas estimadas, exibe uma ótima correspondência cinemática

XL real XL sintéticaXL - Vp

Prova real

XL real

XL sintética

Prova real

XL campo de Vp

Conclusões e observações

Resumo

Tectos

Ajuste sísmica-poço

Elástico&

rupturaVp 2 Vs

Volume de pseudo-IPVolume de amplitude Volume de IP

Vp

r

Vs

ν

E

UCS

Modelagem sísmica

Conclusões e observações

Os resultados alcançados evidenciam que a integração das modelagens mecânica e sísmica permite amelhor caracterização de propriedades de subsuperfície, a definição de hipóteses de modelos maisprováveis e o aumento no caráter preditivo do campo de tensões em meso-escala, implicando naredução dos riscos exploratórios e otimizando a produção.

O fluxo apresentado constitui uma abordagem acústica – Refletividade P – e está dependente daslimitações inerentes a esta aproximação.

As propriedades estimadas possuem uma distribuição (erro) associada ao método indiretomajoritariamente empregado. A cada volume de propriedade gerado há um volume correspondente deDP associado.

Agradecimentos

Agradecimentos

A Petrobras.

E aos colegas a seguir

EDUARDO FILPO

ANDRÉ BULCÃO

DJALMA M. SOARES FILHO

TALLES BARSANTI MENEGUIM

DIEGO POTOMATI VACCARO NASCIMENTO

ERICK SLIS RAGGIO SANTOS

ANA ZELIA NUNES DE BARROS

ANA MARIA CASTOLDI MOLITERNO

GUILHERME FERNANDES VASQUEZ

ANDRE LUIZ ROMANELLI ROSA

CARLOS LOPO VARELA

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