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 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.
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.
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.
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.
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.
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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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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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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.
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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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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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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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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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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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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
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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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.
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selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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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
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.
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
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.
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.
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).
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
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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).
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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)
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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).
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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,
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.
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.
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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,
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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:
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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,
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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,
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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).
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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).
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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
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
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).
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.
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.
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).
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
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
selecção de áreas perspectiva na exploração gaso-petrolíferas.
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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.
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.
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).
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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
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).
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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).
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.
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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.
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.
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
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
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
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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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
Procedimento metodológico de interpretação integrada de atributos geólogos-geofísicos para a
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