tese final do cursu de geofisica

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas. Geofísica 1 Introdução A exploração geofísica moderna se caracteriza pela concorrência de diversos métodos que são empregados para resolver as tarefas geológicas expostas, de forma inter- relacionada e numa sequência adequada. Actualmente prevalece a nível mundial, uma tendência ao enfoque sistemático para a obtenção e interpretação da informação. Sem menoscabo do anterior, o certo é que a medida que se exploram regiões geologicamente mais adversas e objectivos mais profundos, fica um maior acento no conceito de integração de métodos e parece previsível que este enfoque siga prevalecendo no futuro já que as provocações serão cada vez maiores. Problema: Insuficiência de materiais bibliográficos com fins docentes que integram informações de atributos geólogo-geofísicos na exploração gaso-petrolífera, que limita o desenvolvimento bem-sucedido da disciplina Integração de Métodos Geofísicosdo plano curricular da licenciatura em geofísica. Objecto de Estudo: Técnicas e métodos utilizados na interpretação integrada de atributos geólogo- geofísicos para a selecção de áreas perspectivas na exploração gaso-petrolífera. Campo de Acção: Atributos geólogo-geofísicos.

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Page 1: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 1

Introdução

A exploração geofísica moderna se caracteriza pela concorrência de diversos métodos

que são empregados para resolver as tarefas geológicas expostas, de forma inter-

relacionada e numa sequência adequada. Actualmente prevalece a nível mundial, uma

tendência ao enfoque sistemático para a obtenção e interpretação da informação.

Sem menoscabo do anterior, o certo é que a medida que se exploram regiões

geologicamente mais adversas e objectivos mais profundos, fica um maior acento no

conceito de integração de métodos e parece previsível que este enfoque siga

prevalecendo no futuro já que as provocações serão cada vez maiores.

Problema:

Insuficiência de materiais bibliográficos com fins docentes que integram informações de

atributos geólogo-geofísicos na exploração gaso-petrolífera, que limita o

desenvolvimento bem-sucedido da disciplina “Integração de Métodos Geofísicos” do

plano curricular da licenciatura em geofísica.

Objecto de Estudo:

Técnicas e métodos utilizados na interpretação integrada de atributos geólogo-

geofísicos para a selecção de áreas perspectivas na exploração gaso-petrolífera.

Campo de Acção:

Atributos geólogo-geofísicos.

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 2

Objectivo Geral:

Desenhar um procedimento metodológico com fins docentes para a interpretação

integrada de atributos geólogo-geofísicos para a selecção de áreas perspectivas na

exploração gaso-petrolífera.

Objectivos Específicos:

Descrever o estado da arte dos atributos geólogo-geofísicos.

Estabelecer materiais e métodos científicos da investigação.

Desenhar a metodologia de trabalho e caracterização da região estudada.

Principais Tarefas:

Busca de informação técnico-científica.

Processamento das informações técnico-científicas disponíveis (selecção e

tradução).

Recompilação de exemplos de casos de estudos internacionais relacionados com o

propósito de estudo.

Relacionar as técnicas de processamento e interpretação mais relevantes a nível

mundial.

Descrever o poder resolutivo de integração de atributos geofísicos.

Hipótese:

O desenho de um procedimento metodológico com fins docentes para interpretação

integrada de atributos geólogo-geofísicos para a selecção de áreas perspectivas na

exploração gaso-petrolífera, é possível que revele significativo uso como um novo

instrumento para compilar e/ou analisar dados, estruturar e desenvolver a investigação

de fim de curso do licenciado em Geofísica.

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 3

Justificação:

Conveniência: Que tão conveniente é a investigação? Para que serve?

O desenho do procedimento metodológico com fins docentes para a interpretação

integrada de atributos geólogo-geofísicos para a selecção de áreas perspectivas na

exploração gaso-petrolífera foi estimulada pela ausência de um artigo na disciplina

“Integração de Métodos Geofísicos” e porque escasseiam em bibliografias

internacionais materiais com fins docentes que integram tais informações, bem como

exemplos e exercícios que se referem a esta importante temática e que cubram os

objectivos da disciplina pertencente ao plano curricular da licenciatura em Geofísica

Aplicada.

Relevância social: Que projecção social tem?

Implicações práticas: Ajudará a resolver problemas práticos.

Valor teórico: Conseguira preencher as debilidades (em termos de conhecimentos)

existentes no seio dos estudantes.

Utilidade metodológica: A investigação pode criar um novo instrumento para

compilar e/ou analisar dados, servir de guia para estruturar e desenvolver a

investigação de fim de curso da licenciatura em Geofísica.

Viabilidade:

Existe a disponibilidade de recursos: humanos (estudantes com espírito investigativo),

materiais e informação que determinam o alcance da investigação.

O tema a desenvolver sustenta-se numa Investigação do tipo Explicativa: onde se

buscam as razões ou causas que provocam certos fenómenos físicos na relação

interpretativa de atributos geólogo-geofísicos.

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 4

Métodos Científicos.

Empírico e Teórico: Disciplinas de investigação e análise dos diferentes campos físicos

(naturais e artificiais) e os fenómenos associados aos mesmos.

Métodos empíricos: Revelar e explicar as características fenomenológicas do

objecto. Eles são utilizados principalmente na fase inicial de recolha de dados, de

informações empíricas e na verificação experimental da hipótese.

Métodos teóricos: Permitir revelar as relações essenciais do objecto de pesquisa,

não directamente observáveis. Participar no processo de assimilação dos factos,

fenómenos, processos da construção do modelo teórico, hipóteses de pesquisa e

permite a interpretação conceitual dos dados empíricos encontrados, assim como

contribuir para o desenvolvimento de teorias científicas.

Cronograma.

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 5

Capitulo 1 – Núcleo teórico elementar sobre a geologia de petróleo.

1.1 – Generalidades sobre a geologia de petróleo.

Etimologicamente a palavra petróleo é de origem latina petro = rocha e oleum = azeite

que significa ‟‟azeite da rocha‟‟, é uma substância escura e gordurosa que costuma ser

encontrada em estado líquido (petróleo bruto, nafta, óleo), sólido (asfalto), semissólidos

(betumes) e gasoso (gás natural), este último se refere à fracção do petróleo que ocorre

em solução no óleo em reservatórios de subsuperfície.

Actualmente acredita-se que o petróleo é de origem orgânica, resultante de um longo

processo natural baseado em grande parte na decomposição da matéria orgânica

(vegetal e animal), embora, antigamente os cientistas pensavam que a maior parte do

petróleo era de origem inorgânica a partir de reacções químicas que ocorriam entre os

minerais das rochas do subsolo. Hoje, a maioria deles acredita que esse processo é

responsável por uma mínima parte do petróleo que há no mundo, devido a evidências

que favorecem uma origem orgânica para a maior parte dos hidrocarbonetos

encontrados próximos a superfície da Terra, em especial para aqueles com dois ou mais

átomos de carbono, pois quase todo o petróleo é encontrado em rochas reservatório de

bacias sedimentares. É digno de nota, que as ocorrências de petróleo em rochas do

embasamento, estão quase todas associadas a rochas sedimentares adjacentes.

O petróleo contém centenas de compostos diferentes. Estudos realizados em amostras

de óleo do campo de Ponca City (Oklahoma, EUA) foram identificados cerca de 350

hidrocarbonetos, 200 compostos de enxofre, além de diversos não hidrocarbonetos. Em

termos elementares, o petróleo é composto essencialmente por carbono (80 à 90% em

peso), hidrogénio (10 à 15%), enxofre (até 5%), oxigénio (até 4%), nitrogénio (até 2%)

e traços de outros elementos (ex: níquel, vanádio, etc.).

1.1.1 – Configuração das jazidas petrolíferas.

Visto que jazidas petrolíferas são acumulações de petróleo sustentável de exploração

económica, tais jazidas têm forma ou configurações estruturais (dobras e/ou falhas)

sendo estas as mais comuns de encontrar petróleo e estratigráficas (discordância,

descontinuidades) ou ainda mista (Figura 1 e 2).

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 6

Figura 1. Armadilhas Estruturais – Dobras e falhas.

Figura 2. Armadilhas Estratigráficas.

1.1.2 – Características das rochas petrolíferas.

No tempo geológico e nas colunas das formações anotam-se sucessivos incidentes que

marcam a evolução do nosso planeta particularmente no processo evolutivo da vida

vegetal e animal durante todo o desenvolvimento do planeta terra. Em relação a

caracterização aos hidrocarbonetos, é interessante o facto de que em várias partes do

mundo, formações da era Paleozóica contribuíram com significativas acumulações e

volumes de produção de petróleo e gás, por exemplo muitas jazidas nos Estados Unidos,

na Venezuela, são as jazidas de idade geológica mais antiga e muito prolíficos são do

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 7

Mesozóico, especificamente o período Cretácico. Também são muito abundantes e

extensos, tanto no oriente como no ocidente da Venezuela, jazidas dos períodos

Eocenas, Oligoceno e Mioceno. (El petróleo en Venezuela).

No caso de Angola as bacias ocupam uma estreita faixa sedimentária que vai do

Mesozóico aos recentes depósitos costeiros adjacentes ao Pré-câmbrico. (WEC 1991.

Schlumberger).

1.1.3 – Rochas ígneas, metamórficas e sedimentares.

As rochas são as unidades fundamentais da constituição da litosfera e podem definir-se

como associações naturais de um ou mais minerais, agregados ou não entre si. Contudo,

as rochas podem conter elementos de natureza não mineral como, por exemplo, os

restos orgânicos. (El petróleo en Venezuela).

Elas agrupam-se em três categorias: Magmáticas ou Ígneas, Metamórficas e

Sedimentares.

As rochas ígneas, são aquelas que se formam através da solidificação do magma, que

pode ocorrer de forma lenta dando origem as rochas plutónicas (intrusivas) por exemplo

o granito, ou de forma rápida originando as rochas vulcânicas (extrusivas) por exemplo

basalto.

As rochas metamórficas, são aquelas que se formam a partir das rochas pré-existentes

(ígneas e sedimentares) que sofrem transformação pela acção do calor, por efeitos da

pressão ou por acção química para produzir rochas de composição similar, mas de

estrutura, textura e proporções mineralógicas diferentes. São exemplos o mármore

(calcário recristalizado) e o quartzito (arenitos siliciosos recristalizado).

As rochas sedimentares, são rochas que derivam das rochas ígneas e metamórficas por

meio da acção desintegradora de vários agentes como o vento, a chuva, as mudanças de

temperatura, organismos, as correntes de água, as ondas e por acção de substâncias

químicas dissolvidas na água. Em geral, as rochas sedimentares são as de maior

importância no que se refere às investigações petrolíferas. Elas constituem as grandes

bacias onde são descobertas as jazidas e campos petrolíferos do mundo. Por sua

capacidade como armazenadoras, extensão geográfica e geológica como rochas

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 8

produtoras, se sobressaem as areias, os folhelhos, os calcários e dolomites. (El petróleo

en Venezuela).

1.1.4 – Propriedades físicas das rochas.

De um conjunto de dados teóricos e aplicações práticas, tanto no laboratório como em

trabalhos de campo, conseguiu-se enumerar uma variedade de propriedades de

constantes e de relações a respeito das rochas que compõem os estratos geológicos. Por

exemplo:

A aplicação da sismologia depende da propagação das ondas, graças à elasticidade

do meio onde se propagam. As velocidades das ondas variam devido ao facto que

algumas rochas não possuem a mesma elasticidade. Por exemplo, a velocidade

longitudinal das ondas em alguns tipos de rochas, pode ser variável devido a que as

rochas não são perfeitamente elásticas: aluviões: 300 - 610; argilas, argilas-

arenosas: 1.830 - 2.440; siltes: 1.830 - 3.960; folhelho: 2.400 - 3.960; calcária:

4.880 - 6.400; granitos: 5.030 - 5.950.

A proporcionalidade (Lei do Hooke) que existe entre a força (por unidade de área)

que causa deslocamento elástico e a força (por unidade de longitude ou por unidade

de volume) que causa deformação é aplicável aos estratos. Portanto, pode-se

inquirir se os estratos resistem se alongam, se comprimem ou deformam, segundo

forças de tensão, de compressão, de pressão e de vibração.

É importante conhecer, além disso, a origem das rochas, a idade geológica, sua

estrutura, composição, granulometria, características externas, densidade,

propriedades mecânicas e tudo que possa contribuir para interrelacionar melhor as

deduções geológicas e geofísicas que conduzam em definitivo ao descobrimento de

acumulações comerciais de hidrocarbonetos.

1.1.5 – Capacidade de armazenamento das rochas.

Dentre várias teorias existentes nos primórdios da era de exploração petrolífera sobre a

capacidade de armazenamento das rochas, Alexander Mitchel chamou a atenção dos

geólogos e profissionais afins, para a porosidade dos estratos especialmente as areias e

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 9

os arenitos, no sentido de que o espaço criado pelos grãos em contacto era suficiente

para armazenar grandes volumes de petróleo.

Este conceito de porosidade e volume é básico

na estimativa de reservas. Tem seus

fundamentos na configuração dos grãos, a

maneira como estão em contacto, o material que

os une, o volume que representa essa massa e o

espaço criado, o qual pode traduzir-se a

números. Exemplo: se φ =

e sendo que, e

logo temos:

φ =

de espaços vazios que podem ser ocupado por fluidos

“hidrocarbonetos”.

Figura 3. Esta caixa de 6 cm de lado contém 216 esferas de 1 cm de diâmetro, cada

uma, empilhadas uma sobre outra. O volume da caixa menos o volume total das esferas

deixa um espaço vazio que representa os poros criados pelas esferas em contacto.

1.1.5.1 Porosidade e permeabilidade.

A porosidade, representada pela letra grega φ, é definida como a percentagem (em

volume) de vazios de uma rocha. Na maioria dos reservatórios a porosidade varia de 10

à 20%. A porosidade absoluta corresponde ao volume total de vazios, enquanto a

porosidade efectiva se refere apenas aos poros conectados entre si. Os reservatórios

normalmente apresentam variações horizontais e verticais de porosidade.

A quantidade, tamanho, geometria e grau de conectividade dos poros controlam

directamente a produtividade do reservatório. Medida directamente em amostras de

testemunho, ou indirectamente, através de perfis eléctricos, a porosidade de uma rocha

pode ser classificada como insignificante (0-5%), pobre (5-10%), regular (10-15%), boa

(15-20%), ou muito boa (> 20%).

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 10

A permeabilidade, representada geralmente pela letra K, é a capacidade da rocha de

transmitir fluido, sendo expressa em Darcys (D) ou milidarcys (md). Uma rocha tem 1D

de permeabilidade quando transmite um fluido de 1cP (centipoise) de viscosidade com

uma vazão de 1cm3/s, através de uma secção de 1 e sob um gradiente de pressão de

1atm/cm. Controlada principalmente pela quantidade, geometria e grau de

conectividade dos poros, a permeabilidade de uma rocha é medida directamente, em

amostras de testemunho, e pode ser classificada como baixa (<1md), regular (1-10md),

boa (10-100md), muito boa (100-1000md) e excelente (>1000md). A maior parte dos

reservatórios possui permeabilidades de 5 a 500md.

A permeabilidade raramente é a mesma em todas as direcções numa rocha sedimentar,

sendo geralmente maior na horizontal do que na vertical, dos reservatórios com água,

óleo e/ou gás, cada fluido apresenta uma permeabilidade relativa que varia em função

da sua saturação. Ou seja, a permeabilidade é máxima (permeabilidade absoluta, Ka)

quando um fluído ocupa 100% dos poros e decresce (permeabilidade relativa, Kr) à

medida que este fluido divide o espaço poroso com outro fluido.

A continuidade do reservatório, também constitui um factor crítico para a sua

produtividade. De modo geral, se distingue a espessura total (grosspay) do reservatório,

que corresponde a distância vertical entre o topo do reservatório e o contacto óleo –

água, e a espessura „‟líquida‟‟ (netpay), equivalente a espessura de reservatório de onde

o petróleo pode efectivamente ser produzido.

1.2 – Requisitos geológicos fundamentais para que se originem jazidas de petróleo

e gás.

A formação de uma acumulação de petróleo em uma bacia sedimentar requer a

associação de uma série de factores:

A existência de rochas ricas em matéria orgânica, denominadas de rocha mãe ou

geradoras.

As rochas geradoras devem ser submetidas às condições adequadas (tempo,

temperatura e pressão) para a geração do petróleo.

A existência de uma rocha com porosidade e permeabilidade necessárias à

acumulação e produção do petróleo, denominada de rochas reservatório.

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

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A presença de condições favoráveis à migração do petróleo da rocha geradora até a

rocha reservatório.

A existência de uma rocha impermeável que retenha o petróleo, denominada de

rocha selante ou capeadora.

Um arranjo geométrico das rochas reservatório e selante que favoreça a acumulação

de um volume significativo de petróleo, denominada armadilha ou trampas.

Uma acumulação comercial de petróleo é o resultado de uma associação adequada

destes factores no tempo e no espaço. A ausência de apenas um desses factores

inviabiliza a formação de uma jazida petrolífera (figura 4).

Figura 4. Elementos de um sistema petrolífero.

1.3 – Reservatório.

Denomina-se de reservatório a rocha com porosidade e permeabilidades adequadas à

acumulação de petróleo. A maior parte das reservas conhecidas encontra-se em arenitos

e rochas carbonatadas, embora acumulações de petróleo também ocorrem em folhelhos,

conglomerados ou mesmo em rochas ígneas e metamórficas.

Na avaliação do potencial petrolífero, se a rocha reservatório estiver presente, o

geocientista tem que levar em linha de conta as suas propriedades petrofísicas. Não

esqueça, também, que uma rocha reservatório deve ter uma cobertura impermeável

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 12

vertical e lateral. Caso contrário, ela não pode conter hidrocarbonetos, uma vez que não

há armadilha (figura 5).

Figura 5. Relações espaciais entre rocha geradoras, reservatórios e selantes

1.3.1– Parâmetros que classificam um reservatório

Grande extensão lateral.

Sobreposição vertical retrogradante, de diferentes corpos arenosos.

Boas características petrofísicas (porosidade e permeabilidade).

Boa cobertura vertical e lateral.

1.3.2 – Elementos do sistema petrolífero.

A maioria das classificações e estudos das bacias sedimentares dizem respeito,

principalmente, ao comportamento estrutural de sedimentos que as preenchem. Em

geral, não leva em linha de conta o potencial petrolífero que elas podem ter. As

classificações seguidas neste trabalho de fim de são baseadas no novo paradigma da

geologia moderna.

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 13

1.3.2.1 – A hipótese de Tectónica de Placas.

Esta hipótese explica, em grande parte, a subsidecia e as variações eustáticas (variações

do nível do mar), que são os principais responsáveis do espaço disponível para os

sedimentos (acomodação).

Tais dados geológicos permitem uma melhor abordagem e avaliação dos diferentes

parâmetros de petrolíferos:

Potencial petrolífero (rocha mãe madura).

Rocha reservatório (presença e características petrofísicas).

Armadilha e rocha de cobertura.

Alimentação (idade da migração em relação à idade de armadilha).

Retenção.

A previsão e avaliação dos hidrocarbonetos nas bacias sedimentares são muito melhor

abordadas pelo estudo dos Sistemas Petrolíferos, por outras palavras, "pelo estudo das

relações genéticas entre uma rocha mãe e a acumulação de hidrocarbonetos associada"

(L.B. Magoon, 1988).

Nesse sentido, é muito importante não esquecer que a pesquisa dos hidrocarbonetos

pelo estudo dos sistemas petrolíferos implica que uma série de conjecturas e princípios

geológicos sejam escrupulosamente respeitados. Segundo a correlação geoquímica entre

os hidrocarbonetos e as rochas mãe (conhecidas ou potenciais), Magoon subdividiu os

sistemas petrolíferos em três grandes famílias que sublinham três níveis de

conhecimento.

1.3.2.2 – Sistema Petrolífero Conhecido.

Um sistema petrolífero é conhecido quando há uma boa correlação geoquímica entre as

acumulações e a rocha mãe.

1.3.2.3 – Sistema Petrolífero Hipotético.

Um sistema petrolífero é hipotético quando os dados geoquímicos são suficientes para

identificar a rocha mãe, mas não existe uma correlação geoquímica (biomarcadores)

entre a rocha mãe potencial e as acumulações.

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 14

1.3.2.4 – Sistema Petrolífero Especulativo.

Um sistema petrolífero é especulativo, quando a existência de uma rocha mãe e

acumulações de hidrocarbonetos são possíveis, ou provável, na base de estudos

geológicos e sísmicos, mas sem evidência geoquímica.

1.4 – Algumas referências bibliográficas sobre experiencias existentes a respeito de

integração de atributos geofísico na busca e exploração de jazidas gaso-petrolíferos

A seguir se expõem algumas referências bibliográficas sobre experiências existentes a

respeito:

Landes, K.K., 1972: No seu livro sobre a Geologia do Petróleo, assinala: “Em muitos

lugares tais como o Oriente Médio, a província de diapiros da costa do golfo, Califórnia

e Saskatchewan, a topografia está acostumada a reflectir directamente a estrutura do

subsolo”. Mas adiante nesta própria publicação se expressa: “Da Segunda guerra

mundial as fotografias aéreas foram empregadas como um dos instrumentos principais

na exploração petroleira em todo mundo”.

Katz, A. e outros 1973: Expõe as vantagens que reporta a integração dos dados cosmo-

geológicos, geofísicos e de poços na prospecção gaso-petrolífera. Apresenta uma

valorização aproximada da efectividade económica dos trabalhos cosmo-geológicos e

ao respeito refere o dado, de que por conceito da aceleração e simplificação dos

trabalhos de busca gaso-petrolífera, devido à utilização dos dados cósmicos, na década

dos 70 nos EUA, diminuíram em 25% os gastos em que se incorria pelas companhias

petrolíferas em trabalhos geólogo-geofísicos, o que representou o 10% do orçamento

total atribuído para a busca e prospecção.

Dykstra, J. e outros, 1979: Expressam algumas conclusões a respeito da utilização dos

dados dos satélites, expondo o seguinte: “Embora os mapas geológicos derivados dos

mapas via satélite apresentam algumas classificações erróneas, atendendo o seu custo e

ao tempo que se requer para sua obtenção, constituem um método efectivo para sua

análise geológica preliminar.”

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 15

Halbouty, M. T. 1968: Realiza uma interessante e fundamental análise sobre os efeitos

informativos do emprego das fotos cósmicas do sistema Landsat de diversas regiões do

mundo, concluindo finalmente quão valiosas estas resultam para o estudo prévio de

regiões não exploradas a fim de orientar os trabalhos de investigação subsequente e

também para a reavaliação de áreas parcialmente investigadas anteriormente a fim de

ampliar a informação disponível.

Regam, R. D. 1960: Refere sobre as vantagens que apresenta o emprego da integração

dos métodos geofísicos e de teledetecção para a exploração gaso-petrolífera, referindo-

se a estes últimos o seguinte: “A interpretação geofísica conta com a fortuna de uma

nova informação complementar às técnicas de exploração tradicionais, que nos pode

auxiliar muito nas investigações orientadas à busca de recursos naturais.”

Echeverría G. e outros 1980: Referindo-se às investigações geológicas complexas de

campo, expressam o seguinte: “Este método, o levantamento geólogo-geomorfológico,

tem uma grande utilização nas zonas de elevações regionais e estruturais isoladas. Está

apoiado em que os grandes elementos estruturais e elevações, continuam formando-se

em muitas regiões e se reflectem no relevo actual. Neste caso se observam correlações

directas e indirectas entre as formas estruturais e as formas do relevo actual. Esta

investigação se realiza sobre a base da interpretação dos materiais aerofotográficos, da

análise dos mapas topográficos e do estudo da geologia dos depósitos quaternários.

Além disso, utiliza-se a análise morfométrico dos mapas topográficos.”

Romachov, A. A, 1986 (10); Briujanov, V. N., 1986 (11); Watson, K., 1985:

Estabelecem a utilidade da interpretação consecutiva das informações resultantes da

teledetecção e os dados geólogo-geofísicos para a regionalização tectónica.

Brodovoi, V. V., 1984, 1987: Este autor refere a conveniência de empregar vários

grupos de métodos para diminuir a ambiguidade na interpretação geofísica, propondo

um complexo de dados para realizar estudos regionais de bacias sedimentárias com fins

gaso-petrolíferos, que inclui a decifração de fotos cósmicas e aéreas, os resultados dos

levantamentos geológicos, geomorfológicos, geoquímicos, aeromagnéticos,

gravimétricos e geoeléctricos em escala de 1:200 000 – 1:100 000; os resultados dos

trabalhos sísmicos realizados mediante os Métodos de Sondagem Sísmico Profundo

(MSSP), de Correlação de Ondas Refractadas (MCOR), do Ponto Comum de

Profundidade (MPCP) e das Ondas de Mudança dos Terramotos (MOCT) e os dados

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 16

das perfurações de apoio e paramétricas. Expõe-se, além disso, a conveniência que tem

o emprego dos materiais de teledetecção nos estudos regionais, sobretudo naquelas

áreas em que se conservem os rasgos dos planos estruturais superficiais em

profundidade.

Trofimov, D. M. 1986: Fundamenta amplamente a conveniência da integração dos dados

de teledetecção e geólogo-geofísicos para o estudo de regiões de plataforma.

Florenski, P. V. 1987: Nesta publicação aparece uma interessante exposição de

diferentes experiências da aplicação combinada dos métodos de teledetecção e geólogo-

geofísicos, estabelecendo-se que: ¨A decifração das fotos cósmicas vai constituindo uma

parte inseparável do complexo de investigações gaso-petrolífera.

Chenguelia, M. e outros, 1987: Os autores do artigo sentenciam de forma categórica:

“A aplicação combinada das informações dos métodos geólogo-geofísicos,

aerocósmicos e geoquímicos nas complexas condições geológicas da parte oriental da

Geórgia, permitiu um incremento na efectividade da busca e prospecção gaso-

petrolífera. As informações dos diferentes métodos se complementaram umas com as

outras, permitindo com uma maior confiabilidade valorar os rasgos estruturais e

tectónicos dos territórios investigados.

Jmelevskoi, V. K. 1988: Referindo-se aos trabalhos de busca e prospecção gaso-

petrolífera expressa textualmente: “Deve destacá-la necessidade de empregar com este

fim as informações aerocósmicos já que as estruturas circulares que ficam de manifesto

nelas às vezes estão associadas à estruturas gaso-petrolíferas”.

Capitulo 2 – Procedimento de Investigação.

2.1 – Recompilação da informação existente.

Realiza-se uma revisão bibliográfica dos trabalhos de investigação que se realizaram

numa dada região relacionados com o objectivo de estudo, se estudam literaturas

actualizadas sobre a interpretação sísmica, relatório geólogo-geofísicos, mapas, cortes e

especialmente os trabalhos dedicados a sismoestratigrafía.

Page 17: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 17

A revisão bibliográfica permite agrupar a informação relevante a geologia regional e

local. Também se consultam as bibliografias gerais sobre tectónica, trabalhos

metodológicos, sedimentologia e análise de fácies.

2.2 – Processamento da informação.

Nesta etapa processa-se toda informação existente como as secções sísmicas, os dados

gravimétricos, magnetométricos, mapas, cortes, dados geólogo-geofísicos, imagem

landsat e mapa topográfico da região etc., utilizando GEOSOFTS como, por exemplo,

Auto Desk, DWF, SURFER, e outros.

2.3 – Representação e interpretação da informação.

Para a obtenção e interpretação dos resultados de investigação, de acordo com o

processamento dos dados disponíveis, utilizam-se os conceitos e princípios que

possibilitam a avaliação integral da evolução geológica das bacias e dos sistemas

petrolíferos.

Tais princípios teóricos são: Estudos integrados

As boas práticas actuais na avaliação e prospecção de hidrocarbonetos expõem que é

dever e responsabilidade do gerente da indústria obter uma completa coordenação de

geólogos, geofísicos e engenheiros de reservatórios, para assim avançar na exploração,

desenvolvimento e produção do petróleo de forma racional e eficiente, como se mostra

na figura 6. A integração das diversas ferramentas e metodologias no estudo

multidisciplinar resulta a parte mais importante na investigação integrada da exploração

de bacias sedimentárias, porque se combinam os elementos e processos que permitem

discernir os sistemas petrolíferos que suporta a exploração de hidrocarbonetos.

O processo da exploração de hidrocarbonetos é conceptualizado como uma cadeia de

valores em que para cada fase se deve gerar uma série de produtos específicos que

asseguram que o processo flua e adicione valores. A análise e avaliação da bacia; como

primeira fase, implica estabelecer a existência de uma acumulação sedimentária, definir

o tipo de bacia, a idade, a configuração do embesamento, a espessura dos sedimentos, a

Page 18: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 18

história de sua evolução, e seu comportamento estrutural regional. (Hunt K, 1979,

Wallace e Magoon, 1994).

Figura. 6 – Informação manejada por uma equipa de gerência de jazidas.

2.4 – Marco teórico sobre a interpretação integrada dos atributos geológicos - geofísicos

nas investigações gaso-petrolíferas.

Para resolver o problema da investigação é necessário caracterizar o objecto de

investigação e o campo de acção em que se manifesta o problema. Para isso, o

investigador estuda todas as teorias científicas que existem sobre o mesmo, para inferir

suas qualidades, propriedades e relações, começa-se por observar os fenómenos ou

processos que se manifestam no objecto, determinando no mesmo, certas características

externas (variáveis, etc.) que possibilitam diagnosticar a situação do objecto, assim

como seu comportamento no tempo, também chamado tendências.

Um estudo mais substancial do objecto e do campo de acção, permite aprofundar nos

conceitos, teorias e modelos, que lhe servem de apoio para a formulação de hipóteses do

trabalho, assim como para a sustentação de um modelo teórico.

Page 19: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 19

O marco teórico é o resultado do estudo, sistematização e a reflexão crítica do

conhecimento científico existentes, previamente sobre o objecto de investigação. Isto

permite caracterizar o estado actual do conhecimento que existe sobre o mesmo, seu

diagnóstico, assim como as tendências do desenvolvimento das teorias científicas a

respeito do dito objecto. Portanto, de acordo com o objecto de estudo expõe-se o marco

teórico adequado.

Como referido acima, a exploração geofísica moderna é caracterizada pela concorrência

de diversos métodos que servem para resolver as tarefas geológicas expostas em uma

sequência adequada (Miró 2010).

Não obstante o anterior, é importante consignar que o Método Sísmico de Reflexão pela

qualidade e resolução da informação que oferece, ocupa a liderança do mercado a nível

mundial no campo da exploração petrolífera entre todos os métodos que concorrem para

este fim; (Xerife, 1987), por exemplo, se informa que 96,9% do volume total de gastos

em trabalhos de exploração geofísica eram dedicados à busca de hidrocarbonetos e que,

92,6% do total dessa distribuição de bens eram destinadas precisamente a trabalhos de

exploração sísmica com ondas longitudinais.

A análise combinada dos dados joga um importante papel nas inter-relações que

frequentemente se manifestam entre as propriedades físicas das rochas, as que

condicionam o vínculo entre os campos geofísicos a elas associados e suas anomalias;

por exemplo habitualmente se observam correlações, entre as velocidades de

propagação das ondas sísmicas e as densidades, entre as resistividades eléctricas e as

velocidades e/ou as densidades, entre as densidades e as susceptibilidades magnéticas

etc; por outra parte conforme foi observado, muitas vezes as imagens via satélites

reflectem os elementos tectónicos predominantes no subsolo.

Actualmente, a nível mundial, a interpretação integrada dos atributos geólogos-

geofísicos, constitui uma ferramenta importante na exploração petrolífera. A análise

combinada destes atributos permite obter informações mais fidedignas a respeito das

litologias cujo conhecimento é de grande importância na avaliação de projectos de

prospecção de hidrocarbonetos (González, 2005; Mike, 2005).

O emprego de complexos de dados obtidos com uma sequência adequada, permite

também ganhar uma melhor compreensão sobre a geologia regional, e com uma

Page 20: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 20

frequência ajuda a diminuir o montante das distribuições de bens causadas pelos estudos

sísmicos que são muito dispendiosos constituindo de uma vez uma ajuda efectiva para

racionalizar a programação dos trabalhos de prospecção sísmica (Azcona, 2008); o

mesmo facilita resolver as tarefas expostas diminuindo os tempos de execução e

conduzindo de uma vez uma significativa economia de recursos materiais e humanos

(Stout, 2009).

A análise combinada de atributos geólogos-geofísicos permite obter melhores resultados

e a sua integração contribui com critérios que permitem conformar melhores propostas

exploratórias (Dias, 2005), permitindo identificar em muitos casos a existência de

determinadas premissas tectónicas potencialmente favoráveis para a exploração gaso-

petrolífera (Miró, 1993).

A combinação da Gravimetria e a Magnetometria, é útil fundamentalmente para o

estudo das bacias sedimentárias e a estimativa de suas espessuras e sua interpretação

integrada, contribui com valiosas informações sobre os modelos geológicos que

resultam mais pertinentes (Klingelé, 2006; Resumo, 2008).

A estratégia da interpretação integrada consiste na comparação directa dos resultados

obtidos pelos diferentes métodos em perfis ou em áreas (neste último caso, ultimamente

está sendo muito empregada a ferramenta informática SIG).

Durante a execução dos trabalhos regionais de busca e exploração, os métodos

geofísicos e a perfuração são tidos como prioritários.

É de exprimir que a chamada geofísica petrolífera (sísmica) ocupa hoje em dia dentro

do contexto dos métodos geofísicos de exploração, o primeiro lugar atendendo a seu

efeito económico e aos gastos que se derivam de sua actividade (Brodovoi, 1987).

A aplicação integrada de métodos geofísicos de exploração está sustentada na

necessidade de diminuir a ambiguidade própria da solução da tarefa inversa que

geralmente caracteriza ao emprego de um só método, o que no caso da prospecção

petrolífera pode conduzir perdas económicas milionárias.

Historicamente na exploração petrolífera, os métodos mais baratos e mais monopolistas

como a Teledetecção, Morfometria, Gravimetria, Magnetometria, Aerogamma ou

Espectrometria antecederam à Sísmica 2D e obviamente a 3D.

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 21

A escala regional, a análise integrada permite processar a informação em forma

combinada com dois objectivos principais:

• De carácter metodológico económico, dirigido a investigar as possibilidades de

obtenção de nova informação através do emprego de métodos geofísicos mais

baratos.

• De carácter Geológico, orientado a obter novos dados sobre a constituição das

regiões do objecto de estudo e a se localizar nelas as possíveis áreas de maior

interesse para a prospecção gaso-petrolífera.

Em “Brodovoi, 1987” expõem-se textualmente: “O processamento e análise dos dados

dos métodos geofísicos em forma sistemática destinada à regionalização tectónica e ao

estudo da constituição profunda dos territórios, deve incluir três etapas; a análise das

estruturas dos campos físicos, a modelagem iterativa (solução das tarefas directa e

inversa empregando métodos de interpretação apoiados em relações funcionais

analíticas e estatísticas) e a interpretação geológica dos resultados.”

Resumindo o anterior se conclui que a análise conjunta do comportamento dos distintos

campos geofísicos, geralmente diminui o grau de ambiguidade da interpretação

geológica dos resultados obtidos por um só método, proporcionando critérios mais

confiáveis que aproximam a possível existência de áreas de interesse nas regiões

investigadas.

2.5 – Sequência da investigação.

O procedimento empregado para a análise integrada dos dados no marco teórico pode

ser representado mediante um diagrama de blocos (figura 7). O qual pode adaptar-se às

condições objectivas segundo os dados disponíveis ao desenvolver uma tarefa

investigativa em questão.

O processamento das informações geólogo-geofísicas que aparece indicada neste

diagrama se apoia na utilização da potencialidade dos Geosofts, permitindo obter

mapas, cortes, imagens, secções que formam parte dos atributos geólogos-geofísicos, e

a integração de toda a informação à escala de trabalho, através do suporte do SIG com o

objectivo de seleccionar áreas possivelmente favoráveis para a prospecção petrolífera.

Page 22: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 22

A selecção e aplicação do procedimento de trabalho anteriormente referido implica

consultar virtualmente todas as datas disponíveis para a investigação da região com fins

de prospecção gaso-petrolífera.

Figura 7. Diagrama do modelo de integração dos atributos geólogo-geofísicos.

2.6 – Caracterização da região estudada.

Nesta epígrafe, o investigador deve expor as características físicas geográficas da zona

tais como:

Clima, Flora, Fauna, Relevo, Hidrografia e Comunicações.

2.6.1 – Localização geográfica da região de estudo.

Descrevem-se os limites territoriais da área a investigar, assim como as coordenadas.

Por exemplo: A Bacia do Baixo Congo, é uma bacia, que faz parte de um conjunto de

Bacias que se formaram durante a fase de separação do grande continente Gondwana,

ela está limitada entre os paralelos (Latitudes) 5°S – 8°S e os meridianos (Longitudes)

10°E – 13°E (figura 8).

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 23

Figura 8 – Localização geográfica da Bacia do Baixo Congo, (uma zona económica

Exclusiva angolana)

Outro exemplo: O bloco 5 (CON5) da porção terrestre da mesma bacia (baixo Congo)

ver figura 9, tem 683,29Km2 de área e as coordenas que se encontram na tabela-1

(SONANGOL RONDA DE LICITAÇÕES 2013/2014).

Figura 9 – Localização do bloco 5 (CON5) da porção terrestre da bacia do baixo

Congo.

Pontos Latitude S Longitude E

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 24

1 6o 13’24” 12

o 54’15”

2 6o 13’28” 13

o 09’17”

3 6o 14’35” 13

o 12’49”

4 6o 17’26” 13

o 13’09”

5 6o 26’43” 13

o 06’33”

6 6o 26’04” 12

o 54’15”

Tabela 1 – Coordenas Geográfica do CON5.

2.6.1.1 – Antecedentes sobre os trabalhos realizados na área de estudo.

Neste processo faz-se uma busca minuciosa das informações bibliográficas, permitindo

fazer um diagnóstico adequado do objecto a investigar, desta maneira facilita a tirada de

decisões do desenho de metodologia de investigação, este processo pode ser resumido

em tabela. Exemplo tabela 2.

Nº Métodos geofísicos Investigação desenvolvida na área de estudo

1 Gravimetria

As primeiras investigações foram realizadas durante

os anos 1950 – 1952, por companhias Norte –

Americanas utilizando pêndulos. Os resultados

apresentados a várias escalas expuseram algumas

anomalias interessantes na área da bacia e suas zonas

vizinhas tais como os máximos Levingstone, Mayarí

– Baracoa, Jobabo e os mínimos Cautos e Nipe. Nos

restantes anos da própria década de 50 foram

executados outros trabalhos Gravimétricos, também

por companhias Norte – Americanas a diferentes

escalas.

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Geofísica 25

2 Magnetometria

As primeiras investigações Magnetométricas

reportadas nesta área foram realizadas desde aviões

pela companhia Norte – Americanas Aero Service

Corporation em 1957 com uma distribuição entre

perfis de voo de aproximadamente 3,20 Km. Com

resultado foram obtidos diferentes mapas do campo

T as várias escalas.

Posteriormente na década dos 80 foi realizado um

novo levantamento Aeromagnético nesta região,

pelo grupo da Aerogeofísica do MINBAS (Aballi,

1999; Miró, 1993 e 2000; María, 2007).

Tabela 2 – Antecedentes dos trabalhos realizados.

2.6.2 – Cenários geológicos

Faz-se uma caracterização geológica da região de estudo de acordo com a

disponibilidade de dados de trabalho realizados, exemplo figura 10.

Figura 10 – Mapa Geológico estrutural da Bacia do Cauto (García, 2007).

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 26

2.6.2.1 – Estratigrafia.

Permite descrever a composição litostratigráfica das formações na coluna estratigráfica

(Composição Litológica, Idade). Figuras 11 e 12.

Figura 11 – Coluna estratigráfica generalizada da Bacia do Precavido (Álvarez, 2001)

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Geofísica 27

Figura 12 – Coluna litostratigráfica dá Bacia do Baixo Congo (Modificado do

Brownfield e Charpentier, 2006).

2.6.2.2 – Tectónica.

Permite inferir sobre a deformação estrutural das formações de sal e das rochas

adjacentes, dobras e deformação em bacias geo-sinclinais causados por subsidência geo-

sinclinal e curvatura dos estratos, segregação tectónica, Relevo formado por efeitos

tectónicos, tectónica vertical e sistemas de falhas.

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 28

2.6.2.3 – Magmatismo.

O magmatismo é conjunto de fenómenos relacionados com a formação, a cristalização e

a deslocação dos magmas (figura 13).

Figura 13 – Imagens ilustrativas do magmatismo.

As pesquisas realizadas nos últimos anos sobre os eventos magmáticos presentes nas

bacias sedimentares têm mostrado a importância destes episódios para a exploração de

hidrocarbonetos. Citam-se os casos de geração (aquecimento), migração (alterações

estruturais e petrográficas), acumulação (basalto fracturados) e barreira (diques e

soleiras) dos hidrocarbonetos formados por estas rochas.

O magmatismo é acompanhado pelo aumento da temperatura da bacia nos arredores de

sua intrusão o que produz o aquecimento das rochas geradoras de hidrocarbonetos e

assim, possibilita a maturação da matéria orgânica nela contida. Ao mesmo tempo, tem

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 29

sido verificado que os contactos diques / rochas sedimentares podem ter propiciado

importantes caminhos para a migração dos hidrocarbonetos. Estudos recentes têm

mostrado que o magmatismo deve merecer análises mais pormenorizadas até mesmo em

suas manifestações extrusivas, tendo em vista as perspectivas de terem actuado como

efectivos selantes e em consequência, possibilitando a acumulação de hidrocarbonetos

gerados nos sedimentos subjacentes.

2.7 – Modelos Geológicos

Apoiando-se na integração de dados o modelo geológico é um compêndio das

características das propriedades estáticas de uma jazida. O modelo geológico em geral

consta de modelos mais detalhados de acordo com as diversas áreas de geologia quer

dizer, um modelo geológico consta de um modelo estrutural, um modelo sedimentar-

estratigráfico e um litológico. Um dos objectivos do modelo geológico é de determinar a

heterogeneidade da jazida e identificar suas influências nas propriedades petrofisicas

das rochas e nas características que terá o fluxo de fluidos ao momento de produção de

hidrocarbonetos. Á baixo são apresentados dois modelos geológicos da bacia do

Kwanza como exemplos, lembrando sempre que o modelo geológico confecciona-se,

tendo como base as informações disponíveis da região alvo (figuras 14 e 15).

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 30

Figura 14 – Modelo geológico apresenta estrutura do bloco (pré-sal com falhas normais

radicadas no embasamento com formação de Horts e Grabens profundos, com

acumulação de mais de 3 mil metros de pacote sedimentar e o pós sal com a presença de

rafts, falhas normais de crescimento com rejeito lístrico, fossa terciária com falhas

estencionais, e domos salinos a oeste).

Figura 15 – Perfil geológico da bacia do Kwanza ilustrando a estruturação do bloco

(pré-sal altos estruturais e pós-sal com falhas normais de crescimento com rejeito

lístrico).

2.8 – Possíveis perspectivas gaso-petrolíferas

Possíveis perspectivas gaso-petrolíferas referem-se às possibilidades de existência de

hidrocarbonetos em determinada zona, partindo da teoria segundo a qual o petróleo tem

origem orgânica que é a mais aceite, existem pelo menos quatro condições mínimas

indispensáveis para a formação e acumulação do mesmo: a existência de sedimentos,

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 31

matéria orgânica, rochas colectoras e selos bem como armadilhas (estruturais ou

estratigráficas) tais condições devem verificar-se na região seleccionada. Para melhor

inferir-se, faz-se correlações minuciosas entre a bacia seleccionada (modelo geológico

análogo) e bacias adjacentes a ela (figura 16), de modos a criar um mapa de

manifestação de petróleo (figura 17).

Figura 16 – Correlação entre as bacias do Congo, Kwanza e Namibe.

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 32

Figura 17 – Mapa de área perspectiva para busca de estruturas gaso-petrolíferas, bacia

do Cauto (Cuba).

Capitulo 3 – Dados, Processamento e Interpretação.

3.1- Atributos empregados.

Os dados geólogo-geofísicos permitem identificar estruturas favoráveis à existência de

reservatórios com grande precisão. Hoje em dia é praticamente impossível a realização

de estudos para a exploração petrolífera sem o uso da:

Petrofísica.

Gravimetria.

Magnetometria.

Sísmica.

Eléctrica.

Geofísica de poço.

Atributos geólogo-geofísicos: são quantidades de informações extraídas ou derivadas de

dados geológicos e geofísicos que podem ser analisados a fim de melhorar a

informação, levando a uma melhor interpretação geológica ou geofísica dos dados.

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 33

Dos atributos empregados para está investigação temos os seguintes:

Dados Petrofísicos

Dados geofísicos:

Gravimétricos.

Magnéticos.

Sísmicos

Dados geológicos:

Mapa geológico, Estrutural e Coluna Estratigráfica.

Imagem Landsat ou Imagem via satélite.

Mapa morfométrico.

Mapa de manifestações de petróleo.

Mapa de poços

3.1.1 – Dados Petrofísicos

Petrofísica é a ciência que se dedica á descrição e medida directa e/ou análoga das

propriedades físicas das rochas, incluindo os efeitos que possam produzir os fluidos

contidos nelas ou em seus arredores (H. Leão, 1982).

Em resumo, a petrofísica oferece a possibilidade de estudos e verificações de uma

quantidade de dados fundamentais para as operações como:

Controle de profundidade do poço.

Verificação de velocidades de reflexões dos estratos.

Determinação do topo e base (espessura) de um estrato.

Medição do potencial espontâneo e resistividade das rochas e fluidos.

Dedução valores de porosidade, saturação e permeabilidade das rochas.

Dedução da presença de fluidos nas rochas: gás, petróleo, água.

Perfil de circularidade do poço (diâmetro).

Registo de temperatura.

Registo de pressão.

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 34

Recolha de amostras da formação (rocha).

3.1.2 – Dados Geofísicos

3.1.2.1 – Dados gravimétricos.

O objectivo principal dos estudos de gravimetria é medir a atracção gravitacional que a

terra exerce sobre um corpo de massa determinada. Mas como a terra não é uma esfera

perfeita e não está em repouso nem é homogénea e possuem movimentos de rotação e

translação, a força de gravidade que exerce não é constante, portanto, as medidas

gravimétricas em exploração na realidade são representações de anomalias,

concretamente o contraste de densidades dos diferentes tipos de rochas: sedimentos não

consolidados, areias finas, sal-gema, calcárias, granito, etc.

Figura 18 – Aquisição de dados gravimétricos e a respectiva resposta.

Na actualidade a prospecção gravimétrica se efectua no primeiro estágio da etapa de

busca para resolver virtualmente todas as tarefas que se expõem em dito estágio. A

escala dos trabalhos gravimétricos em geral é de 1: 100 000 - 1:200 000. No segundo

estágio a gravimetria é utilizada em proporção menor que no primeiro, entretanto se

utiliza para resolver uma variedade de tarefas:

A busca e estudo dos domos salinos, de maciços arrecifais, de armadilhas perspectivas

para a acumulação de petróleo e gás, buscas directas. A escala predominante nestes

trabalhos oscila de 1: 50 000 até 1: 10 000.

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 35

Um dos primeiros objectos de busca com a ajuda da prospecção gravimétrica nos anos

20 do século passado foram os domos salinos. Com a ajuda do método se descobriu

uma grande quantidade de domos salinos em diferentes regiões do mundo. Aos domos

se associam grandes reservas de petróleo e gás no mundo. Considera-se que no mundo,

excluindo a EX-URSS, 90% das reservas se encontram em regiões de desenvolvimento

de domos salinos.

As rochas de composição salina por sua permeabilidade permitem a acumulação de

grandes concentrações de petróleo e gás por debaixo dos mesmos. Isto está motivado

pela existência de uma alta pressão anómala da camada que permite uma alta

permeabilidade e porosidade por debaixo das rochas Salinas. Até a 66 % das jazidas de

petróleo gigantes se formaram por debaixo de coberturas Salinas.

A densidade do sal nos domos não varia virtualmente com a profundidade e é de 2,10 –

2,20 t/m3.

Os domos no campo gravitacional se revelam por mínimos locais que podem chegar até

dezenas de miligaus. No plano possuem um contorno elíptico ou circular com diâmetros

desde 1,5 até 8 km. Nos domos superficiais o sal está coberta por uma estrutura (cap-

rock) de rochas formadas por anidrido, gesso e calcário.

As estruturas anticlinais se caracterizam por uma elevação dos estratos para a superfície.

Desde que se tirou o chapéu que existiam grandes acumulações de petróleo e gás nestas

estruturas, os trabalhos de busca geólogo-geofísico se orientaram para esse tipo de

estrutura. Considera-se que actualmente a 90 % das jazidas de petróleo e gás estão

associados a este tipo de armadilha estratigráfica.

Na actualidade se buscam estruturas dependentes suaves que se caracterizam por

ângulos de inclinação da ordem de 1 - 2 graus e inclusive menores e com uma amplitude

de dezenas de metros, devido a que as estruturas de grandes amplitudes já foram

descobertas e se exploraram ou se exploram na actualidade. Embora o método

fundamental para a busca destas estruturas é a sísmica, entretanto, quando a inclinação

dos flancos é muito suave a sísmica não dá bons resultados. Para o descobrimento e

estudo destas estruturas se utiliza a prospecção gravimétrica a escala 1: 50 000 – 1: 25

000, como complemento da sísmica.

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 36

Estas estruturas anticlinais, inclusive as de pendente suave, que se encontram nas zonas

de plataforma e nos arcos de ilhas se reflectem no campo gravitacional anómalo e sua

amplitude oscila desde décimas de miligaus até 5mgal e maiores. Apesar dos

relativamente altos valores destas anomalias, em muitas ocasiões são difíceis detectar

estas estruturas por heterogeneidades no embasamento e na parte superior do corte. Se,

se contar com uma informação geólogo-geofísica a prior é necessário excluir estes

factores que constituem um ruído em nosso estudo. Se os dados de propriedades físicas

sobre a cobertura sedimentária e sobre o embasamento são insuficientes, é conveniente

realizar determinadas transformações do campo das anomalias do Bouguer (que

representa os excessos e deficiências de massas, medidas no campo, onde se realizam as

diferenças entre as gravidades observadas e a gravidade apoiada em um modelo teórico

da terra).

A figura 19 é resultado da integração de nove prospectos gravimétricos, dos quais seis

são terrestres e três são aéreos, feito na bacia do Macuspana-México. (PEMEX- activo

de exploración Mecupana)

Figura 19 – Mapa de anomalia de Bouguer no campo gravitacional.

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 37

Figura 20 – Mapa de anomalia de Bouguer no plano. Revelação de domos salinos com

prospecção gravimétrica no campo do Quanguela norte “bacia do Kwanza.”

3.1.2.2 – Dados magnéticos.

Aproveitando a força de atracção que tem o campo magnético da Terra, é possível

medir essa força por meio de aparelhos especialmente construídos que levam imãs ou

agulhas magnéticas. Esses aparelhos são os magnetómetros que detectam as

propriedades magnéticas das rochas.

O levantamento magnético faz-se tomando medidas de gammas em sítios dispostos

sobre o terreno. Logo as medidas são indicadas em um mapa e os pontos de igual

intensidade são unidos por curvas iso-gammas que representam a configuração e

detalhes detectados.

Na exploração petrolífera a magnetometria é usada na fase preliminar para situar o

embasamento, dá-nos a informação (nem sempre com êxito) acerca da profundidade das

rochas do mesmo, das estruturas encaixantes e dos domos salinos, o que permite

localizar e definir a extensão das bacias sedimentares situadas em cima do embasamento

susceptíveis de conterem acumulações sustentáveis de hidrocarbonetos.

As rochas sedimentares geralmente exercem um efeito magnético desprezível em

comparação com o efeito magnético gerado pelas rochas ígneas a maioria das variações

das intensidades magnéticas medidas na superfície terrestre resulta das variações

litológicas ou topográficas associadas com as rochas ígneas ou com rochas do

embasamento.

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Geofísica 38

Os domos salinos se expressam mediante campos de anomalias em forma de mosaicos,

que podem ser positivas quando se encontram por debaixo de rochas efusivas ou

negativas em outros casos (Alaminos, 2004).

Figura 21 – Mapa de intensidade magnética de uma zona não identifica.

3.1.2.3 – Dados sísmicos.

A prospecção sísmica baseia-se no estudo da propagação das ondas elásticas na crosta

terrestre. Os dados sísmicos são adquiridos na disposição no terreno (terra ou mar) por

meio de dispositivos preconcebidos, que geram perturbações na superfície através de

fontes de energia e consequentemente a recepção das reflexões através dos receptores,

sendo que os equipamentos utilizados nesse processo variam.

Após serem efectuados os disparos as ondas sísmicas propagar-se-ão no subsolo, ao

encontrar uma interface entre dois tipos de rochas com contraste de impedância acústica

diferente, parte da onda sofre refracção e continua propagar-se no interior do subsolo,

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 39

enquanto a outra parte sofre reflexão retornando para a superfície, daí o surgimento de

dois tipos de prospecção sísmica: a sísmica de refracção e a sísmica de reflexão.

Refracção sísmica

O fundamento físico do funcionamento da refracção sísmica está ligado à teoria óptica.

A propagação da onda muda de direcção quando há uma mudança de propriedades

físicas na massa que percorre. A geometria dos raios segue as regras que controlam a

propagação da luz.

Um dos métodos muito utilizado no início das explorações petrolíferas foi o método da

refracção rasa, neste método os geofones (dispositivos que recebem ou detectam o sinal

da onda) ficam a distâncias muito grandes em relação ao ponto de tiro, quando

comparados com a profundidade dos refractores. São medidos os tempos gastos pelas

ondas sísmicas ao percorrerem o trajecto da fonte ao receptor após terem sido

refractadas, em subsuperfície. Até os anos trinta se utilizou-se a sísmica de refracção

com bom êxito na detecção, principalmente, de domos salinos, embora também se

aplicou para delinear anticlinais e falhas, mas aos pouco começou-se a impor o método

de reflexão.

Reflexão sísmica

A prospecção por reflexão sísmica baseia-se na execução de perfis sísmicos, à

superfície do terreno ou na água, e consiste em efectuar registos sucessivos, de uma

forma praticamente continua, ao longo de um dado alinhamento. O sismógrafo

armazena as amplitudes das ondas de intervalo de tempo regular (geralmente, 4ms)

tanto o instante de tempo da chegada da informação quanto da onda nesse momento.

Não obstante, os avanços técnicos obtidos por este método o refinaram ao extremo de

proporcionar uma melhor interpretação do subsolo comparado a qualquer outro método

de prospecção. Na prática se dispõe de uma fonte de ondas induzidas que se projectam

em profundidade e ao reflectirem são recolhidas na superfície por geofones dispostos a

distâncias críticas. Os sinais são registados na superfície. A relação velocidade – tempo

– profundidade é interpretada para deduzir da malha de linhas levantadas sobre o

terreno, as correlações obtidas das secções e finalmente produzir mapas do subsolo.

Abaixo se observa uma secção sísmica com potenciais reservatórios de hidrocarbonetos.

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Geofísica 40

Figura 22 – Secção sísmica picada com identificações de vários Leads na área do Chela

Angola equivalente do pré-sal. Potencias reservatórios nos carbonatos a nível do albiano

e cretácico superior.

3.1.3-Dados geológicos.

Os dados geológicos duma dada região em estudo são obtidos através da análise

minuciosa da documentação existente e disponível sobre a estratigrafia, tectónica,

geomorfologia, história geológica, etc., da mesma.

Para melhor aclara a ideia temos como exemplo concreto a bacia do Kwanza.

Estratigrafia da Bacia do Kwanza

As formações da Bacia do Kwanza foram depositadas discordantemente sobre o Soco

cristalino e em diferentes ambientes (Figura 17). Elas compreendem sedimentos de

idade pós Pré-câmbrico ao Quaternário na seguinte sequência:

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Geofísica 41

Figura 23 - Estratigrafia da bacia do Kwanza (Geoluanda 2000 Int. Conf., GuideBook

Luanda – Benguela - Dombe Grande, 2000)

Legenda

Tipos de rochas Tipos de formações

1 Intrusivas, granito LC Cuvo

2 Efusivas, basalto SL Chela;

3 Metamórficas MS Sal maciço

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Geofísica 42

Tabela 3 – Legenda da coluna estratigráfica acima (bacia do Kwanza)

4 Conglomerados DGG Dombe Grande

5 Areias TZ Tuenza

6 Shales CT Catumbela

7 Evaporitos QS Quissonde

8 Gesso CL Cabo Ledo

9 Carbonatos ITB Itombe

10 Carbonatos e dolomites silicificados NGL N‟golome

11 Calcilutitos TB Teba

12 Marls TS Tchipupashales

RD Rio Dande

GT Gratidão

CG Cunga

QF Quifangondo

CC Cacuaco

LD Luanda

AC Areias Cinzentas

QL Quelo

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Geofísica 43

3. 1.6 – Imagem via satélite ou Teledetecção.

Denomina-se teledetecção à técnica em que se obtêm os dados e informações a distância

sem um contacto físico com o propósito de investigação, está apoiada nas propriedades

de radiações electromagnéticas e nos estudos que se realizam sobre variações espectrais,

espaciais e temporais das ondas electromagnéticas, mostrando as correlações existentes

entre estas e as características dos diferentes objectos observados (Embed, 2009). A

utilização de técnicas de processamento digital de imagens de sensores remotos

converteu-se em uma ferramenta de trabalho muito útil nas explorações petrolíferas. Se

incorpora o uso dos sensores remotos para potencializar a detecção de estruturas,

morfologia e elementos destas (falhas) responsáveis por regular a capacidade do selo e

do reservatório destas sequências (Alvares, 2005).

Por exemplo, a imagem de satélite Landsat TM-7 serve-nos de ferramenta para

cartografar os elementos que condicionam a acumulação potencial de hidrocarbonetos.

Este sensor, está composto por 8 bandas espectrais que podem ser combinadas de

distintas formas para obter variadas composições de cor ou opções de processamento

(Alvares, 2005). Por outra parte, as fotografias aéreas foram empregadas como um dos

instrumentos principais na exploração petrolífera em todas as partes do mundo na

Segunda guerra mundial (Miró, 1993).

A interpretação consecutiva das informações resultantes da teledetecção e os dados

geólogo-geofísicos é de grande utilidade para o estudo da tectónica regional

(Romachov, 1986; Briujanov, 1986; Watson, 1985; em Miró, 1993). Alguns satélites

também obtêm imagens de radar para mapear os elementos tectónicos. Os dados obtidos

com estes diferentes tipos de sensores são úteis muito além de sua capacidade para

mapear as topografias, a geologia regional, os alinhamentos e as tendências estruturais.

Estes dados adquiridos sobre terra firme analisam-se para inferir a presença de

hidrocarbonetos através de signos indirectos, tais como mudanças químicas, físicas ou

microbiológicas provocadas no chão e na vegetação. Nas áreas marinhas, as imagens via

satélites são úteis para o desenvolvimento de explorações preliminares por meio da

identificação das manifestações superficiais de petróleo (Coulson, 2009).

As imagens via satélites permitem identificar e caracterizar estruturas geológicas como

anticlinais e sinclinais. Sua compreensão ajuda a interpretar os movimentos da crosta

que formaram o terreno actual. As estruturas que se manifestam podem indicar

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Geofísica 44

concentrações potenciais de petróleo e reservas de gás (Te reme, 2008 e 2009). A

decifração das fotos aéreas e imagens cósmicas constitui um método muito importante

nas investigações gaso-petrolíferas (Florenski, 1987; em Olhou, 1993). As estruturas

circulares que se manifestam nas fotos aero-cósmicas às vezes estão associadas a

estruturas gaso-petrolíferas (Jmelevskoi, 1988; em Miró, 1993).

Entre as principais áreas de aplicação das imagens via satélites para a exploração dos

recursos naturais se podem citar (Te reme, 2008 e 2009):

Realização de inventários meio ambientais.

Cartografias geológicas para a exploração mineral e petrolífera.

Cartografias de depósitos vulcânicos.

Controle de acumulação de neve.

Inventários de águas subterrâneas e sobre a humidade do chão.

Cartografias térmicas do mar.

Cartografias da cobertura vegetal do chão.

Cartografias de áreas queimadas.

Cartografa para determinar o uso do chão.

Selecção de rotas óptimas para novas vias de comunicação.

Aplicações militares múltiplas.

Em geral, as técnicas de teledetecção via satélite são valiosas para a selecção rápida de

áreas extensas ou inacessíveis permitindo estabelecer prioridades sobre áreas

prospectivas de modo que estas sejam investigadas posteriormente com outras técnicas

(Coulson, 2009).

Figura 24 – Imagens landsat de zonas desconhecidas. A imagem a esquerda pode

fornecer informações sobre a tectónica regional, quanto a da direita suscita interesse a

investigações com outras técnicas divido ao contraste de propriedades na superfície.

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Geofísica 45

3.1.7-Mapa morfométrico

Os métodos morfométricos, permitem obter uma medida das formas da superfície

terrestre, são utilizados muito frequentemente durante as investigações geomorfológicas

e de forma muito especial como métodos mais exactos de análise estrutural

geomorfológica no estudo dos movimentos recentes da crosta terrestre (Rodríguez,

2000).

A geomorfologia estrutural trata dos fundamentos litológicos e tectónicos que definem o

relevo na Terra, das formas estruturais elementares, das grandes unidades

morfoestruturais e seus contactos além das relações da hidrografia com a estrutura

geológica. As formas estruturais elementares se agrupam de forma sistemática em

grandes unidades morfoestruturais (Vermelhas, 2008). A aplicação de índices

geomorfológicos ao estudo da actividade tectónica de uma região é uma ferramenta

muito útil hoje em dia. Existem numerosos índices geomorfológicos que permitem

detectar a presença de deformações tectónicas (Carvajal, 2010). Uma das principais

direcções científicas das geociências contemporâneas constitui a geomorfologia

estrutural, cujos objectivos estão dirigidos a valorizar as influências geólogos-tectônicas

para a caracterização das morfoestructuras das principais unidades do relevo e sua

aplicação permite revelar a grande diversidade regional das condições estruturais

geomorfológicas do relevo (Hernández, 2008). As análises morfométricas têm uma

grande importância na prospecção das estruturas de interesse gaso-petrolíferas (Miró,

1993).

A aplicação dos métodos geomorfológicos na prospecção de jazidas de petróleo e gás

permitem identificar estruturas que podem constituir possíveis armadilhas, assim como

identificar as possíveis vias de migração dos hidrocarbonetos das rochas mães às

armadilhas, também se pode comprovar a elevada coincidência que existe muitas vezes

entre as anomalias geomorfológicas e as anomalias geofísicas (Cruz, 2007).

Mediante a aplicação combinada dos métodos geomorfológicos, geofísicos, de

teledetecção e de campo, pode-se determinar a localização espacial das falhas de

diferentes tipos (Cruz, 2007). A análise morfoestructural do subsolo constitui um

modelo concreto, sustentado basicamente na interpretação: morfológica, topográfica,

geológica, hidrogeológica, paisagens naturais e chãos, onde se estudam os elementos de

textura do relevo e drenagem, tonalidades de cinzas, etc., sobre imagens via satélites,

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Geofísica 46

suportados com dados de informação sísmica e de perfuração de poços vizinhos

(Bolívar, 2010) o que permite a identificação de descontinuidades estruturais, falhas,

fracturas, fissuras, discordâncias etc.

3.1.8-Mapa de manifestações de petróleo.

As manifestações superficiais de petróleo constituem um índice directo de busca de

hidrocarbonetos (Geológico, 2010), a qual justifica a existência de um sistema

petrolífero cuja génese pode estar associada a rochas mais antigas nesta região.

3.1.9 – Mapa de poços e dados dos mesmos.

Os métodos Geofísicos de Poços medem campos físicos naturais ou artificiais presentes

nas rochas que constituem os poços, caracterizando estas geologicamente, geradas pelas

propriedades físicas das rochas presente, que se conhecem apartir dos estudos realizados

em registos geofísicos de poços que se obtêm com diferentes instrumentos de medições

de fundo (chamado sonda) e com sensores remotos com uma estrutura standard

(mergulhadores, cabos e registador de superfície). Sua interpretação final permite

avaliar as formações e detectar a localização de hidrocarbonetos.

Actualmente as produções de petróleo e gás se extraem das acumulações nos espaços

porosos das rochas das jazidas, conhecidas como rochas colectoras, que podem ser

geralmente areias finas, calcários, dolomitas, onde a quantidade de hidrocarboneto

contido numa unidade volumétrica da jazida é o produto de sua porosidade pela

saturação deste. Estes constituem parâmetros petrofísicos requeridos para avaliar um

depósito, portanto para avaliar a produtividade de uma jazida é necessário saber com

que facilidade pode fluir o líquido através do sistema poroso das rochas. Além disso, a

geometria, temperatura, pressão e litologia jogam um papel importante na avaliação,

determinação e produção de uma jazida.

Daí que as principais aplicações qualitativas e quantitativas da geofísica de poços sejam:

Qualitativas:

Identificação litológica.

Correlação entre poço.

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Geofísica 47

Identificação do fluido que satura os poros das rochas.

Identificação de fracturas.

Controle de profundidade e calibração do poço.

Permeabilidade.

Quantitativas:

Cálculo da porosidade e a permeabilidade.

Cálculo da saturação de fluidos.

Cálculo da espessura dos reservatórios.

Cálculo da densidade das rochas.

Cálculo das velocidades sónicas.

Cálculo do volume de argilas.

Figura 25 – Registo do poço A da bacia do kwanza, acompanhado da legenda litológica

da diagrafias de poços.

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Geofísica 48

3.2 – Técnicas aplicadas para o processamento dos dados, integração e a

visualização da informação.

As Técnicas empregadas para o processamento dos dados, integração e a visualização

da informação são:

Ferramenta informática do SIG

Software Arc View

Geosoft Oásis Montaj

Aplicação da deconvolução de Euler.

3.2.1 – A ferramenta informática dos SIG

Nos últimos anos cada vez é mais empregada às ferramentas informáticas dos Sistemas

de Informação Geográfica para a análise integrada dos dados geólogo-geofísicos já que

facilitam o manejo e a visualização dos dados durante o processo de interpretação. Um

Sistema de Informação Geográfica (SIG ou GIS segundo as siglas inglesas), é um

conjunto de ferramentas informáticas que capturam, armazenam, transformam,

analisam, administram e editam dados geográficos (obtidos espacialmente à superfície

da Terra) com o objectivo de obter informações territoriais para resolver problemas

complexos de planeamento, gestão e tomada de decisões apoiando-se na cartografia.

Um SIG é um sistema geográfico porque permite a criação de mapas e a análise

espacial, quer dizer, a modelização espacial, é um sistema de informação porque orienta

na gestão, processa dados armazenados previamente e permite consultas eficazes

espaciais repetitivas e padronizadas que possibilitam acrescentar valor à informação

administrada; e é um sistema informático com hardware e software especializados que

tratam os dados obtidos (base de dados espaciais) e são dirigidos por pessoas peritas.

Os dados geográficos ou entidades espaciais georreferenciadas aparecem armazenados

de diversas formas: como pontos, linhas, polígonos, redes (combinação de pontos e

linhas) ou superfícies (combinação de redes e altitude). A referenciação espacial ou

georreferenciação é o meio pelo qual os dados geográficos se relacionam com a

localização.

Alguns dos sistemas mais comuns são: as coordenadas geográficas (latitude e longitude

em uma esfera), a malha de coordenadas rectangulares (projecção sobre uma superfície

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Geofísica 49

plana) e um sistema sem coordenadas. Os dados geográficos se caracterizam por sua

posição (projecções cartográficas e coordenadas), sua relação espacial com outras

entidades ou topologias (conectividade, contenção, adjacência) e seus atributos (por

exemplo, estrada de 2º ordem, afluente, etc.).

Um SIG está desenhado para aceitar dados de uma grande variedade de fontes quer

sejam mapas geológicos ou geofísicos, fotografias aéreas, imagens de satélite, dados

GPS ou estatísticos.

As aplicações de um SIG são amplas e continuam aumentando: servem para a

elaboração de mapas e composições cartográficas ou acrescentar gráficos e pranchas

combinadas com os mapas; oferecem informação para decidir a localização correcta de

um poço de petróleo ou para decidir as melhores rotas para a aquisição de dados

geofísicos de campo; permitem criar inventários de recursos naturais e humanos

(cadastros), a investigação das mudanças produzidas no meio ambiente, a cartografia de

usos da superfície e a prevenção de desastres etc.

O governo canadense construiu o primeiro SIG do Canadá na década de 1960 para

analisar os dados recolhidos pelo inventário territorial do Canadá. Logo outros governos

e laboratórios de universidades criaram sistemas parecidos. Entretanto, os SIG não se

utilizaram de forma generalizada até finais da década de 1970, quando os avanços

tecnológicos e os mais baixos custos fizeram que os ordenadores fossem mais acessíveis

para todos. Na década de 1980 aumentaram as vendas do SIG, já que os governos e as

empresas encontraram novas aplicações para estes sistemas. Um grande número de

companhias começou a produzir novos programas do SIG para sistemas de

programação de computadores com o fim de aumentar suas funções. Nos começos da

década de 1990 estavam funcionando, aproximadamente, cem mil Sistemas de

Informação Geográfica e hoje esta cifra se triplicou.

Mas os efeitos do SIG vão muito mais à frente. Por exemplo, os mapas tradicionais,

embora contenham grandes quantidades de informações e são mais apto para utilização

sobre o terreno, apresentam dificuldades na hora de extrair-se deles diferentes tipos de

informações e de combinar estas de modos a dar-lhes um sentido e adaptar-se às

necessidades individuais. Por outro lado, o mapa continua sendo o melhor método de

representar as variações geográficas de um modo que possa ser compreendido com

rapidez por diferentes pessoas. A combinação de um SIG, “instrumento para explorar,

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 50

seleccionar e analisar as informações” com a cartografia automatizada está assegurando

a rápida expansão dos mapas. Precisamente este é o «forte» da ferramenta SIG sendo

por isso amplamente utilizada ultimamente para a análise integrada dos dados geólogo-

geofísicos com fins de prospecção.

3.2.2 – Emprego do software Arc View.

Este software é um SIG destinado à captura, visualização, consulta e apresentação de

dados georreferenciados. As principais vantagens que oferecem o Arc View em relação

a outros softwares similares são as seguintes:

Melhor aplicação das potencialidades que possui nas gestões dos dados

georreferenciados.

Trabalho com base de dados próprios e externos.

3.2.3 – Emprego do software Geosoft (Oásis montaj).

Este Geosoft é um dos líderes mundial na integração de trabalhos multidisciplinares e

exploratórios nas Geociências.

É usado na integração de métodos porque elimina as agregações e integra os dados

magnéticos e gravimétricos com outras informações Geofísicas e geológicas como a

sísmica e geofísica de poços incrementando seu uso actual na exploração de

hidrocarbonetos.

3.2.4 – Aplicação da deconvolução do Euler.

O objectivo da aplicação da técnica da deconvolução de Euler (Gubins, 1997; Fitz

Gerald, 2004; Cooper, 2008; Mushayandebvu, 2010) é produzir mapas que mostrem a

localização espacial em x, y, z de fontes de diferentes geometrias e profundidades de

zonas dos campos potenciais, um dos softwares usados para esse fim é o Geosoft Oásis

Montaj. O método se fundamenta na denominada equação de homogeneidade de Euler.

Esta equação relaciona o campo magnético ou gravimétrico e os componentes de seus

gradientes, para a localização espacial (X0, Y0, Z0) das fontes das anomalias, com o

denominado grau de homogeneidade N, o qual pode ser interpretado como um índice

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Geofísica 51

estrutural (Elawadi, 2002; Dewangan, 2007; Lince, 2008; Yaghoobian, 2009). Este

índice estrutural é uma medida da relação de mudança de um campo com a distância (ou

seja de seus gradientes em diferentes direcções).

Qualquer função tridimensional f (x, y, z), diz-se que é homogénea de grau n, se a

mesma cumpre com a seguinte expressão:

A partir da expressão anterior, pode-se mostrar que a seguinte equação, cumpre também

com a condição de homogeneidade (a qual representa a equação do Euler):

Se considerarmos os dados de um campo potencial (gravimétrico ou magnético), a

equação anterior pode ser definida como segue (Xiong, 2002; Mushayandevu, 2010;

Goussed, 2009):

Onde:

(Xo,Yo,Zo): coordenadas da posição no espaço da fonte ( magnectica ou

gravimetrica), cuja a intensidade foi medida no ponto de coordenadas ( x,y e z).

(x,y,z): coordenadas da posição do ponto de medição da intensidade do campo

T: intensidade do campo medido no ponto ( x,y,z).

B: valor regional da intensidade do campo no ponto de coordenadas ( x,y,z).

N: grau de homogeniedade ou indice estrutural ( equivalente a –n na equação de

euler ).

Aos efeitos práticos se usou um índice estrutural (Pasteka, 2001 e 2004; Silva, 2003;

Hassan, 2004; Verlag, 2007) para o campo gravimétrico de 2 e para o magnético de 3

que ajustasse a uma figura geométrica esférica, porque a superfície batente dos altos

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Geofísica 52

estruturais, principalmente os anti-clinais, podem ser modeladas como

aproximadamente esféricas (figura 26).

Figura 26 – Diagrama do modelo da integração da deconvolução de Euler.

Seguem-se alguns exemplo de mapas resultantes da aplicação das técnicas empregadas

para o processamento dos dados,

Exemplo1: Região Sul Oriental de Cuba (estudo da bacia sedimentar). Mapa de

integração dos dados magnéticos e residual do campo gravimétrico (cartografia em

suporte SIG).

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Geofísica 53

Figura 27 – Mapa de integração dos dados magnéticos e residual do campo

gravimétricos.

Exemplo 2: Região Sul Oriental de Cuba (estudo de concha sedimentária). Mapa da

integração dos dados do campo gravitacional, magnético e as estruturas mapeadas

associada ao batente do Cretácico (cartografia em suporte SIG).

Figura 28 – Mapa de integração dos dados do campo gravitacional, magnético e as

estruturas mapeadas associadas ao batente do Cretácico.

Exemplo 3: Região sul Oriental de Cuba (estudo da bacia sedimentar). Mapa de

integração dos dados magnéticos, residuais de acampo gravimétrico e as estruturas

mapeadas associada ao batente do Cretácico Superior (cartografia em suporte SIG).

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Geofísica 54

Figura 29 – Mapa de integração dos dados magnéticos, residuais de campo

gravimétrico e as estruturas mapeadas associadas ao batente do Cretácico superior.

Exemplo 4: Região sul Oriental de Cuba (estudo de bacia sedimentar). Mapa de

integração das linhas sísmicas, as estruturas mapeadas associada ao batente do Cretácico

e o modelo digital de terreno (cartografia em suporte SIG).

Figura 30 – Mapa de integração das linhas sísmicas, as estruturas mapeadas associadas

ao topo do Cretácico e o modelo digital de terreno (cartografia em suporte SIG).

Na figura 31 mostra-se um exemplo a respeito, obtido nos EUA Conforme foi

evidenciado, sejam as armadilhas de tipo estrutural, estratigráfica ou combinadas, a

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 55

sobreposição das imagens de esboços (derivados do estudo do relevo do terreno e de

imagens via satélites de teledetecção), das manifestações petrolíferas e dos dados

geofísicos constitui uma poderosa ferramenta para melhor estudo dos reservatórios.

Figura 31 – Mapa de integração com ajuda de SIG de manifestação petrolíferas do

Pérmico da Pansilvania.

Existem outros Softwares de referência para a integração de dados citam-se a seguir

alguns como exemplos:

Software Decision Space Geosciences (DSG).

Dynamic Framework to fill (DFF)

São ferramentas do módulo de geologia utilizado para complementar o módulo de

geofísica, assim sendo é usado para fazer a interpretação geológica e mapeamento

dinâmico da área de estudo.

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Geofísica 56

3.3 - Aspectos básicos teórico da interpretação de atributos geólogos-geofísicos

segundo experiências internacionais.

3.3.1. Aspectos gerais.

As estruturas que em geral servem de reservatórios aos hidrocarbonetos e as anomalias

geofísicas que estas provocam, não existem relações universais e invariáveis mas sim

estas dependem das regiões específicas onde se observam.

As intensidades das anomalias geofísicas são tão maiores, quanto maiores forem os

contrastes das propriedades físicas dos objectivos ou fronteiras dos meios.

Experiências internacionais.

Os métodos sísmicos e geo-eléctricos geralmente apresentam uma maior

capacidade de resolução para estudar meios estratificados horizontalmente

enquanto a gravimetria e a magnetometria são mais adequados para identificar

contactos verticais.

A fronteira do embasamento geralmente constitui a zona mais profunda que é

identificada nas campanhas petrolíferas de exploração sísmica e geoeléctrica,

enquanto as variações de seu relevo com frequência podem ser estudadas à partir

das formas das curvas gravimétricas e magnetométricas.

Combinando os dados gravimétricos e magnetométricos com os resultados da

exploração sísmica, o geofísico pode identificar e discriminar com maior clareza e

confiabilidade as estruturas e formações geológicas, como domos de sal ou

intrusões de rochas ígneas por exemplo, o que não aconteceria se aplicasse um

destes métodos geofísicos de exploração de forma parcial.

A potência (espessura) dos objectivos ou coberturas geológicas são tão importantes

como os contrastes das propriedades físicas destes em relação ao meio envolvente,

a espessura vertical influem na intensidade das anomalias gravimétricas,

magnetométricas e geo-eléctricas e na capacidade de resolução vertical dos cortes

de tempos sísmicos.

Geralmente a sísmica proporciona maior precisão na estimativa das profundidades

das jazidas, dos objectivos e fronteiras, estas informações geralmente são obtidas

com menor precisão à partir dos dados de campos potenciais pelo carácter integral

de suas anomalias e a forma como a extensão dos objectivos geológicos anómalos

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 57

(falhas, anticlinais, etc.) frequentemente se manifestam através da morfologia das

isoanomalias dos métodos de campos potenciais e seus gradientes horizontais.

As discrepâncias que às vezes se observam entre os sítios de localização e as

extensões das anomalias vinculadas a diferentes profundidades, muitas vezes foram

exitosamente interpretadas como uma não correspondência entre os planos

estruturais do embasamento e dos complexos de rochas sedimentares sobrejacentes;

nesta circunstância, geralmente a sísmica e a geo-electricidade caracterizam melhor

o comportamento dos horizontes sedimentares enquanto a gravimetria e a

magnetometria contribuem mais para informação sobre o comportamento das

rochas subjacentes ao embasamento.

A existência de boa correlação entre as anomalias gravimétricas e magnetométricas

indica geralmente que as fontes que provocam as mesmas estão associadas às

rochas ígneas e metamórficas do embasamento.

As estruturas circulares que se manifestam nas isolinhas do relevo e nas imagens de

teledetecção podem estar ligadas aos objectivos geológicos de forma

aproximadamente circular; quanto a natureza destes, podem ser julgadas segundo

os dados da gravimetria e magnetometria, já que quando estes métodos contribuem

com máximos nos locais referidos, muitas vezes obedecem as intrusões de rochas

ígneas básicas.

Os esboços que se manifestam nas isolinhas do relevo e nas imagens de

teledetecção muitas vezes são exitosamente correlacionados com falhas.

As anomalias de altas resistividades eléctricas que proporcionam os métodos

electromagnéticos, associadas às estruturas que a sísmica detecta nos trabalhos

marinhos, ultimamente foram correlacionadas exitosamente a carga destas

estruturas com hidrocarbonetos.

A detecção de manifestações de hidrocarbonetos no mar mediante métodos via

satélites como o RADARSAT permitiu orientar as campanhas de aquisição da

sísmica.

3.3.1.1 – Exemplos internacionais que ajudam-nos a tomar decisões para selecção e

interpretação integrada do complexo de métodos de acordo a complexidade

geológica

A seguir se expõem diferentes exemplos típicos sobre a aplicação integrada dos

métodos geofísicos, a solução de diferentes tarefas geológicas e à exploração

Page 58: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 58

petrolífera. É óbvio que, o que se oferece em seguida é apenas uma pálida amostra da

infinita quantidade de exemplos que aparecem na INTERNET sobre os assuntos

incluídos aqui como uma ilustração aos estudantes com o objectivo de dar lhes uma

referência para o estudo e elaboração dos trabalhos em equipe e individuais que mais

adiante lhes serão solicitados.

3.3.1.2 – Para investigação do embasamento

A fronteira do embasamento é considerada como uma importante fronteira para a

exploração gaso-petrolífera, já que ela delimita a espessura do pacote de rochas

sedimentares sobrejacentes, cuja magnitude tem grande importância para o

estabelecimento das possibilidades dos sistemas petrolíferos. Geralmente esta fronteira

está associada a uma mudança importante das propriedades elásticas por cima e por

baixo ao marcar uma variação entre rochas sedimentares sobrejacentes e ígnea-

metamórficas subjacentes, o que está associado a um significativo salto nos valores das

velocidades de propagação das ondas sísmicas (na ordem de centenas ou milhares de

m/s) e das densidades (na ordem de 2,27 gr/cc a 2,67 gr/cc de baixo) que a fazem com

frequência muito expressiva para a Geofísica.

Em muitas investigações se estabeleceu que a velocidade de fronteira do embasamento é

geralmente na ordem de 5,6 – 6,5 Km/s.

A figura 32 é um exemplo do modelo de resposta Geofísica do embasamento com a

passagem do perfil LV-1 (aprecia-se a secção sísmica em profundidade e as curvas

gravimétrica e magnetométrica), na figura 33 a interpretação do modelo que aparece na

figura 32, na figura 34 um exemplo da interpretação integrada no nordeste de México e

na figura 35 outro exemplo na Arábia Saudita.

Um aspecto a ressaltar quanto ao embasamento, é a ausência de eixos cofásicos

extensos que caracteriza geralmente sua imagem sísmica devido a petrografia ígnea-

metamórfica que o compõe. Ver imagem sísmica do embasamento (figura 32).

Page 59: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 59

Figura 32 – Integração sísmica, gravimétrica e magnetométrica ao longo de um perfil

Figura 33 – Interpretação geológica do modelo da figura 32.

Page 60: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 60

Figura 34 – Integração da sísmica, gravimetria e magnetometria para o estudo da crosta

numa região do nordeste de México.

Figura 35 – Modelo da crosta numa região da Arábia Saudita resultante da

interpretação integrada dos dados sísmicos, Gravimétricos e Magnetométricos.

Page 61: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 61

3.3.1.3 – Para investigações de anticlinais em coberturas sedimentares.

Os altos estruturais com frequência se manifestam expressivamente nas secções

sísmicas e se expressam por um efeito nas curvas gravimétricas, este último em

dependência da magnitude do desnível isométrico ligado a estruturas anticlinais e do

contraste das densidades das rochas que compõem o núcleo das mesmas e as

sobrejacentes a esta (Figura. 36, 37 e 38). Uma sucessão estratificada e pregada, de

formações com diferenças apreciáveis das suas densidades, se reflectirá em diferenças

das intensidades de gravidade na superfície terrestre. No caso em que as capas de

densidades são superiores à média da sucessão que estejam perto da superfície, como na

dobradiça de um anticlinal, esta linha marcará o eixo do máximo gravimétrico. Para o

caso em que as capas de densidades forem inferiores à média da sucessão que estejam

mais próximas da superfície, o eixo do anticlinal estará associado com um mínimo

gravimétrico.

Figura 36 – Imagem de uma dobra anticlinal num corte sísmico em tempos.

Figura 37 – Combinação da Gravimetria e a Sísmica na identificação de uma estrutura

anticlinal em sequências do terreno Zaza em Cuba (segundo Outeiro-Marrero R. e

outros no GEOMIN-2003).

Page 62: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 62

Figura 38 – Imagem Landsat do lago Sakakawea (Dakota do norte, EUA). Produto da

análise integrada desta Imagem, da Sísmica e da Aeromagnetometria se localizam os

batentes de 5 possíveis estruturas petrolíferas indicando as reservas, a provável

magnitude estimada de cada uma das descobertas e os custos/barril.

3.3.1.4 – Para delimitação de falhas

As falhas com frequência se manifestam segundo os eixos cofasicos de ondas

difractadas associadas aos planos de rotura nos cortes sísmicos não migrados ou de

desníveis ou interrupções destes nos cortes migrados, assim como por variações mais ou

menos expressivas das curvas dos métodos de campos potenciais ou de gradientes

horizontais intensos nos mapas de isoanomalias destes métodos (figura 39, 40 e 41).

Figura 39 – Expressão dos borde de falhas segundo eixos cofasicos de difracção em

Page 63: Tese Final do cursu de Geofisica

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 63

cortes sísmicos não migrados.

Figura 40 – Imagem de falhas numa secção sísmica migrada

Figura 41 – Imagem de falhas numa secção sísmica migrada

3.3.1.5 – Para investigação de domos salinos.

Os domos salinos (figura 42 e 43) com frequência se manifestam nas secções sísmicas

como sectores de ausência de reflexões pelo seu carácter de corpos plásticos

Page 64: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 64

relativamente homogéneos; não obstante os limites destes corpos geralmente provocam

reflexões que permitem cartografar sua morfologia. Geralmente os domos de sal são

localizados em profundidades superficiais, na crosta terrestre aparecem rodeados por

rochas mais densas e de maiores susceptibilidades magnéticas. Como consequências, na

superfície se detectam valores mínimos locais das isoanómalias de gravidade e do

campo magnético (figura 44 e 45). Quando o domo de sal está coberto por formações

rochosas mais densas, então se produz um aumento local de gravidade dentro do

mínimo de extensão mais amplo causado por este. Os domos salinos sempre foram de

grande interesse para a prospecção petrolífera já que associados a seus flancos foram

identificadas importantes armadilhas; recentemente foram detectadas grandes jazidas

em diferentes áreas em offshore do mundo (Golfo de México, Brasil etc.) em camadas

subsalinas cujo estudo representa uma grande provocação para a exploração sísmica

(figura 46 e 47).

Figura 42 – Domo salino em um fraude-slice de sísmica 3D.

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Geofísica 65

Figura 43 – Domo salino na secção sísmica 2D correspondente à linha 11250 da figura

12.

Figura 44 – Isoanómalias e T sobre um domo salino no Texas, EUA.

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 66

Figura 45 – Secção sísmica obtida através do domo expresso na figura 44.

Figura 46 – Reflexão subsalinas num corte sísmico.

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 67

Figura 47 – Reflexão sísmica de uma tectónica salina.

3.3.1.6 – Para investigação de recifes.

A localização dos recifes constitui uma tarefa geralmente difícil para a geofísica; não

obstante, nas secções sísmicas às vezes estes se expressam segundo aparentes estruturas

que devido a sua constituição de massas de rochas carbonatadas com velocidades

geralmente altas provocam distorções na imagem dos horizontes subjacentes nas

secções sísmicas não migradas em profundidade (figura 48). Os recifes de calcários são

auspiciosos para as prospecções petrolíferas pelas propriedades colectoras como rochas

reservatório que os caracterizam. Sua localização através do método gravimétrico

depende em primeiro lugar da magnitude do contraste de densidade entre as rochas que

constituem o recife de calcário como tal e as rochas que o rodeiam. Conforme se diz há

vezes que, as variações da intensidade gravitacional podem ser da ordem de 0,3mgal à

0,1mgal.

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Geofísica 68

Figura 48 – Imagem de uma estrutura recifal em uma secção sísmica obtida na Líbia.

3.3.1.7 – Para investigação de pinchout.

Os Pinchouts ou cunhas representam armadilhas estratigráficas de interesse

exploratório.

Nas figuras seguintes se apreciam as imagens sísmicas típicas destes reservatórios.

Figura 49 – Cunhas estratigráficas típicas em uma secção sísmica correspondente à área

Junín na bacia oriental da Venezuela.

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 69

Figura 50 – Cunhas estratigráficas típicas em uma secção sísmica.

Ultimamente está se empregando o método electromagnético em trabalhos de

exploração offshore como já foi demonstrado, que com sua ajuda se podem avaliar as

perspectivas das eventuais armadilhas que são localizados pela sísmica devido a que

quando estas estão carregadas de hidrocarbonetos, então se expressam mediante

máximos da resistividade eléctrica (figura 51); também é muito empregado a análise

misturada de manifestações de hidrocarbonetos no mar e de secções sísmicas, para

localizar sítios de provável interesse exploratório (figura 52, 53 e 54).

Figura 51 – Imagem sísmica de uma eventual armadilha à esquerda e a informação de

um valor alto da resistividade eléctrica associado a ela à direita.

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 70

Figura 52 – Modelo de manifestações de hidrocarbonetos no mar.

Figura 53 – Análises misturadas de manifestações de hidrocarbonetos e de uma secção

sísmica no mar Cáspio.

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 71

Figura 54 – Análise mistura de manifestações de hidrocarbonetos e de uma secção

sísmica na Baía do Cárdenas de Cuba (Segundo Artiles J. e outros, GEOCUBA –

Estudos marinhos).

3.3.1.8 – Para esclarecer as causas das anomalias.

Existem ocasiões em que a interpretação da sísmica é ambígua e se precisa da

implementação de outros métodos geofísicos para diminuir as incertezas.

No alto estrutural da Bacia do Tarim (China), realizou-se sísmica 2D em uma malha

2 4 km. Como resultado se detectaram 2 corpos anómalos a 6000 – 6500m de

profundidade e espessuras de 300 – 600 M. Existem várias possíveis interpretações para

estes corpos: recifes, corpos ígneos ou anticlinais. Para tratar de esclarecer as dúvidas se

empregou um complexo de Gravimetria, Magnetometria e métodos Electromagnéticos

na área investigada com a sísmica (figura 55).

Page 72: Tese Final do cursu de Geofisica

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 72

Figura 55 – Complexo de Gravimetría, Magnetometría e métodos Electromagnéticos na

área investigada com a sísmica.

Como resultado da análise combinada empregando técnicas de modelagem concluiu-se

o seguinte:

Quadro estatístico das características dos corpos anómalos em Ordovician médio e

superior

Item Nº1 Anomalia

corporal

Nº2 Anomalia

corporal Tz 49 Anomalia

Tz 45 Anomalia

corporal

Resistividade 25 – 30 65 – 78 87 80

Densidade 2,61 2,67

Magnetismo Magnetismo fraco Magnetismo fraco

Característica

Geológica

Recife inferido e

lama calcária

Corpo recife

inferida

Pedra calcária com

uma espessura de

1,5 m de basalto

(conhecido)

Biorecife,

calcário

(conhecido)

Tabela 4

3.3.1.9 – Para o estudo de cinturões de cavalgamento.

A exploração petrolífera nas áreas de cinturões de cavalgamento apresenta muitas

dificuldades tão inerentes à qualidade dos dados como aos custos da prospecção e

perfuração.

Em muitas regiões do mundo os cinturões de cavalgamento são perspectivos devido à

combinação de factores tais como os reservatórios existentes e a maturação termal das

rochas mães.

Entretanto as coberturas alóctonas sobrejacentes tipicamente constituem amálgamas

caóticas de rochas de diferentes litologias que dão lugar a uma pobre qualidade da

sísmica.

As condições tectónicas que dão lugar a isto, caracterizado pelo movimento de um

estrato relativamente plástico sobre um nativo mais rígido, podem também dar lugar a

uma justaposição de rochas de muitas variadas resistividades eléctricas; há muitos

exemplos que confirmam o antes dito como ao longo da linha tectónica Alpina-toros,

onde as camadas de baixa resistividade correspondentes a rochas sedimentárias de águas

Page 73: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 73

profundas às vezes com intercalações de ofiolitas que transpuseram-se sobre rochas

carbonatadas de altas resistividades (figura 56).

Figura 56 – Secção esquemática confeccionada com apoio dos dados de poços; escala

vertical em quilómetros.

3.3.2 – O que pode acontecer se trabalharmos apenas com um método?

No trabalho “Why 3D Seismic Missed ao Giant Field in the Eastern a Venezuela Thrust

Belt, Postmortem of a Pulsa Discovery” se expõe uma “pífia” na interpretação sísmica

devido a uma insuficiente consideração dos dados geológicos de poços originalmente

existentes e a uma certa falta de comunicação entre geólogos e geofísicos como

resultado entre outros enganos, identificou-se um estilo de falhas errado (figura 57).

Figura 57 – Cinturão de cavalgamento (leste da Venezuela).

Page 74: Tese Final do cursu de Geofisica

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 74

Caso do poço mais profundo do mundo perfurado na península de Kola (h = 12 km.) ao

norte da Rússia. Antes da perfuração do poço se realizou uma campanha de sísmica

profunda e se identificaram aparentes fronteiras geológicas.

Logo depois da perfuração pôde-se constatar “inexistência das fronteiras petrográficas

que haviam sido identificadas” (no artigo de internet “seismics - verysimply” de

glikman A. ltd "geophysprognos" saint-petersburg- Rússia).

A interpretação (Sísmica)

A interpretação moderna integra elementos de ciência, tecnologia, engenharia e

inclusive arte (Herron, 1999).

Para detectar as fronteiras sísmicas hoje em dia “não fazem falta espejuelos a não

ser geofones” (Segunkunin Y).

A interpretação sísmica sempre tem um maior ou menor grau de incerteza.

Recentemente na universidade Inglesa de Glasgow se fez um interessante experimento

para analisar a confiabilidade da interpretação geológica dos dados sísmicos. Com esse

fim, foi desenhado um modelo geológico, calculado seu corte sísmico (sintético) e

convidados a 213 experimentados especialistas a interpretar o corte sísmico assim

obtido.

Nas figuras que a seguir se evidenciam, vê-se o modelo de partida e o corte sísmico em

tempo calculado.

Figura 58 – Modelo geológico (Sintético).

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 75

Figura 59 – Corte sísmico em tempo calculado.

Observe que uns não marcaram o fundamental (extrema esquerda), os do centro

indicaram os elementos chave e os da direita adicionalmente contribuíram com

correctos comentários.

Figura 60 – Resultados das interpretações feitas pelos 213 experimentados a interpretar

o corte sísmico.

Cada qual interpretou o mesmo corte, principalmente de acordo à experiência

acumulada em trabalhos realizados anteriormente em áreas com estilo tectónico

compressivo, extensivo, de tectónica salífera, sismoestratigrafía etc.

Conclusões obtidas do estudo feito:

1. Só 43% dos participantes no estudo interpretou correctamente o estilo tectónico

original correspondente ao modelo de partida.

2. A interpretação sísmica (como é a solução da tarefa inversa de qualquer método

geofísico) é intrinsecamente ambígua.

Page 76: Tese Final do cursu de Geofisica

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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 76

3. Devem ser formuladas várias possíveis hipóteses para interpretar geologicamente um

mesmo cortem.

4. Deve realizar-se sempre que for possível uma interpretação combinada de vários

métodos geofísicos.

5. A interpretação dos dados geofísicos para o estudo dos sistemas petrolíferos exige um

trabalho em equipas constituído por geofísicos, geólogos, geoquímicos etc., que

abordem de modo harmónico, integrado e coerente esta fundamental tarefa.

Conclusões

De acordo à experiência adquirida como estudantes durante o curso de licenciatura em

geofísica, os investigadores do presente trabalho de fim de curso percebem a

necessidade de desenvolver aulas práticas, onde se desenvolvam exercícios com

situações problemáticas de atributos geólogo-geofísicos, que permitam integrar

conhecimentos dos diferentes campos físicos para a interpretação de possíveis presenças

de estruturas gaso-petrolíferas. Razão pela qual se expõem as seguintes conclusões:

1. O procedimento desenvolvido em trabalho de fim de curso inclui uma série de

exercícios integradores dos principais atributos geólogo-geofísicos de experiências

internacionais de acordo à disponibilidade das bibliografias consultadas durante o

desenvolvimento da investigação, que permitem ao estudante de geofísica familiarizar-

se com o que fazer da exploração petrolífera, para a selecção de áreas perspectivas.

2. O Procedimento metodológico com fins docentes para a interpretação integrada

de atributos geólogo-geofísicos para a selecção de áreas perspectivas na exploração

gaso-petrolífera, pode criar um novo instrumento para compilar e/ou analisar jogo de

dados, servir de guia para estruturar e desenvolver a investigação de fim de curso do

licenciado em geofísica.

Page 77: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 77

Classificação bibliográfica.

É importante referir aqui o grau de modernidade das bibliografias consultada e sua

classificação por idiomas (gráficos 1 e 2).

Gráfico 1 – Grau de modernidade das

bibliografias consultadas.

Gráfico 2 – Classificação das bibliografias por idiomas.

Recomendações.

Recomenda-se ao Departamento de Geofísica incorporar o presente procedimento

metodológico de interpretação integrada de atributos geólogo-geofísicos para a selecção

de áreas perspectivas na exploração gaso-petrolífera como um material bibliográfico de

consulta para os estudantes do curso de Geofísica.

Page 78: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 78

Recomenda-se ao Departamento de Geofísica que faça uma reestruturação do plano

curricular da licenciatura em Geofísica nas especialidades de petróleo, de modos a ser

mais direccionado.

Referências bibliográficas.

1 – ALAMINOS, C. 2004: Geofísica para Geólogos. Método Gravimétrico.

Universidade Agostinho Neto. Luanda, Angola, 88p.

2 – ALLEN J R. (1990) “Basin analysis: principles and applications”, Blackwell

Scientific Publications.

3 – AMINU, M. B. 2012: Evaluación de la parte suroeste de la Cuenca Cauto y sus

posibilidades gaso-petrolíferas, Dr. Jesús A. Blanco (Tutor), tese de mestrado, Instituto

Superior Minero Metalúrgico de Moa „„Dr. Antonio Núñez Jiménez‟‟ 89p

4 – ARBERII, EFRAÍN E. 1998: El petróleo en Venezuela, 5ed, Editorial Centro

Internacional de Educación y Desarrollo (FONCIED), Caracas, 671p.

5 – ÁLVAREZ, O. Processamento de imagens landsat para avaliação regional de

estruturas com potencial gaso – petrolífero. VI Congresso de geologia (GEOLOGIA -

´2005). Cidade de Havana, Cuba, 2005.

6 – CRAMEZ, C. e ROSSO, M. 2004: Bacias sedimentares e sistema petrolífero, Plus

petrol. [email protected]. 405p

7 – Dr PAGÉS M. G. 2010: Métodos geofísicos integrados na exploracão petrolífera,

em: 3 aula teórico prática, Departamento de geociencias CUJAE, Cuba, Agosto 61p.

8 – ESCARTÍN E. 2002: A tecnologia dos SIG no contexto da exploracão petrolífera,

Congresso de Geofísica, cidade de Havana, 204 – 206.

9 – KATZ, A. e outros. 1976: Métodos cósmicos na geologia [em russo]. Editorial

Universidade Moscovo, Moscovo 115p.

10 – LEWIS, G. E. J. A. STRACZEK (1955), "Geology of south central Oriente,

Cuba". U.S. Geol. Survey Bull. núm. 975 D, pp. 171-336

Page 79: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 79

11 – KEAREY. P., BROKS. M., HILL. I. 2002; Geofísica de exploracão, Blackwell

Science Ltd. UK, 431p.

12 – SACRAMENTO, J. B. V. 2011: Interpretação integrada de atributos geólogo-

geofísico para selecção de áreas perspectivas para a exploracão gaso - petrolífera na

bacia do Cauto, DR. Guillermo Miró Pagés, (Tutor), tese mestral, Faculdade de

engenharia civil, departamento de geociencias, 91p.

13 – SONANGOL E.P. 2014: Estratégia da exploracão, Em: Ronda de Licitações

2013\2014. Licitações. Centro de convenções do Talatona, Angola, 27 de Janeiro, 130 –

133.

14 – WATTS M., 1998: Petroleum exploration in overthrust areas using

magnetotelluric and seismic data, SEG, USA 122p.

Sumário

Introdução ..................................................................................................................... 1

Capitulo 1 – Núcleo teórico elementar sobre a geologia de petróleo. .......................... 5

1.1 – Generalidades sobre a geologia de petróleo......................................................... 5

1.1.1 – Configuração das jazidas petrolíferas. .............................................................. 5

1.1.2 – Características das rochas petrolíferas. ............................................................. 6

1.1.3 – Rochas ígneas, metamórficas e sedimentares. .................................................. 7

1.1.4 – Propriedades físicas das rochas. ........................................................................ 8

1.1.5 – Capacidade de armazenamento das rochas. ...................................................... 8

1.1.5.1 Porosidade e permeabilidade. ........................................................................... 9

1.2 – Requisitos geológicos fundamentais para que se originem jazidas de petróleo e

gás. .............................................................................................................................. 10

1.3 – Reservatório. ...................................................................................................... 11

1.3.1– Parâmetros que classificam um reservatório.................................................... 12

1.3.2 – Elementos do sistema petrolífero .................................................................... 12

1.3.2.1 – A hipótese de Tectónica de Placas. .............................................................. 13

1.3.2.2 – Sistema Petrolífero Conhecido. ................................................................... 13

1.3.2.3 – Sistema Petrolífero Hipotético. .................................................................... 13

Page 80: Tese Final do cursu de Geofisica

Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 80

1.3.2.4 – Sistema Petrolífero Especulativo. ................................................................ 14

1.4 – Algumas referências bibliográficas sobre experiencias existentes a respeito de

integração de atributos geofísico na busca e exploração de jazidas gaso-petrolíferos 14

Capitulo 2 – Procedimento de Investigação. .............................................................. 16

2.1 – Recompilação da informação existente. ............................................................ 16

2.2 – Processamento da informação. .......................................................................... 17

2.3 – Representação e interpretação da informação.................................................... 17

2.4 – Marco teórico sobre a interpretação integrada dos atributos geológicos -

geofísicos nas investigações gaso-petrolíferas. .............................................................. 18

2.5 – Sequência da investigação. ................................................................................ 21

2.6 – Caracterização da região estudada. .................................................................... 22

2.6.1 – Localização geográfica da região de estudo. .................................................. 22

2.6.1.1 – Antecedentes sobre os trabalhos realizados na área de estudo. ................... 24

2.6.2 – Cenários geológicos ......................................................................................... 25

2.6.2.1 – Estratigrafia. ................................................................................................. 26

2.6.2.2 – Tectónica. ..................................................................................................... 27

2.6.2.3 – Magmatismo. ............................................................................................... 28

2.7 – Modelos Geológicos .......................................................................................... 29

2.8 – Possíveis perspectivas gaso-petrolíferas ............................................................ 30

Capitulo 3 – Dados, Processamento e Interpretação. .................................................. 32

3.1- Atributos empregados. ......................................................................................... 32

3.1.1 – Dados Petrofísicos .......................................................................................... 33

3.1.2 – Dados Geofísicos ............................................................................................ 34

3.1.2.1 – Dados gravimétricos. ................................................................................... 34

3.1.2.2 – Dados magnéticos. ....................................................................................... 37

3.1.2.3 – Dados sísmicos. ........................................................................................... 38

3.1.3-Dados geológicos. .............................................................................................. 40

3. 1.6 – Imagem via satélite ou Teledetecção. ............................................................ 43

3.1.7-Mapa morfométrico ........................................................................................... 45

3.1.8-Mapa de manifestações de petróleo. .................................................................. 46

3.1.9 – Mapa de poços e dados dos mesmos. ............................................................. 46

3.2 – Técnicas aplicadas para o processamento dos dados, integração e a visualização

da informação. ............................................................................................................ 48

3.2.1 – A ferramenta informática dos SIG .................................................................. 48

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Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a

selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.

Geofísica 81

3.2.2 – Emprego do software Arc View. .................................................................... 50

3.2.3 – Emprego do software Geosoft (Oásis montaj). ............................................... 50

3.2.4 – Aplicação da deconvolução do Euler. ............................................................. 50

3.3 - Aspectos básicos teórico da interpretação de atributos geólogos-geofísicos

segundo experiências internacionais. .......................................................................... 56

3.3.1. Aspectos gerais. ................................................................................................ 56

3.3.1.1 – Exemplos internacionais que ajudam-nos a tomar decisões para selecção e

interpretação integrada do complexo de métodos de acordo a complexidade geológica

.................................................................................................................................... 57

3.3.1.2 – Para investigação do embasamento ............................................................. 58

3.3.1.3 – Para investigações de anticlinais em coberturas sedimentares. ................... 61

3.3.1.4 – Para delimitação de falhas ........................................................................... 62

3.3.1.5 – Para investigação de domos salinos. ............................................................ 63

3.3.1.6 – Para investigação de recifes. ........................................................................ 67

3.3.1.7 – Para investigação de pinchout. ..................................................................... 68

3.3.1.8 – Para esclarecer as causas das anomalias. ..................................................... 71

3.3.1.9 – Para o estudo de cinturões de cavalgamento. .................................................. 72

3.3.2 – O que pode acontecer se trabalharmos apenas com um método? ................... 73

Conclusões .................................................................................................................. 76

Recomendações. ......................................................................................................... 77

Referências bibliográficas. .......................................................................................... 78

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Geofísica 82

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