sistema petrolifo

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As acumulações de hidrocarbonetos no subsolo estão controladas por muitas variáveis na natureza (diagênese, vias de migração, geração de hidrocarbonetos, etc.) que são difíceis de quantificar e definir no tempo e espaço geológicos.

Historicamente, a exploração de petróleo estava orientada por manifestações diretas de hidrocarbonetos no subsolo. Nas últimas décadas várias técnicas e metodologias (entre elas a estratigrafia, geofísica, geoquímica orgânica) têm-se desenvolvido para a identificação e quantificação dos processos que participam na formação do petróleo.

Um sistema petrolífero é definido como um sistema natural que inclui um conjunto de rochas geradoras ativas e todo óleo e gás relacionado, e inclui todos os elementos e processos geológicos que são essenciais para existência de uma acumulação de petróleo. Esta rocha geradora pode estar agora inativa ou esgotada (depletada). O petróleo aqui inclui altas concentrações de (1) gás biogênico ou térmico encontrado em reservatórios convencionais ou em gás hidratado, reservatórios compactados, folhelhos fraturados e carvão; (2) condensados, óleos e asfaltos encontrados na natureza.

O termo sistema descreve os elementos e processos interdependentes que formam a unidade fundamental que cria acumulações de hidrocarbonetos. Os elementos essenciais incluem uma rocha geradora de petróleo, rocha reservatório, rocha selante e rocha soterradora (cobertura), e os processos são a formação de trapas e a geração-migraçãoacumulação de petróleo. Estes elementos essenciais e processos devem ocorrer no tempo e no espaço, tanto quanto matéria orgânica de uma rocha geradora pode ser convertida para uma acumulação de petróleo. Um sistema petrolífero existe sempre que ocorrerem os elementos essenciais e os processos. Todos elementos essenciais devem ser localizados no tempo e no espaço de maneira tal que os processos requeridos para formaruma acumulação de petróleo possam ocorrer.

A metodologia ou lógica do sistema petrolífero é um processo mental que se requer para desenvolver uma interpretação integrada dos processos de geração de petróleo, sua migração e acumulação. Assim, os estudos de sistema petrolífero descrevem a relação genética entre uma rocha geradora ativa e as acumulações de óleo e/ou gás em uma bacia.

A presença de óleo e gás em qualquer bacia sedimentar é, indubitavelmente prova da existência de um sistema petrolífero. Portanto, o ponto de partida para a aplicação do conceito é a identificação e caracterização genética do óleo e do gás. Utilizando técnicas geoquímicas como cromatografia gasosa, isótopos de carbono e hidrogênio e biomarcadores, é possível correlacionar óleos entre si, e com rochas geradoras identificadas. Estas correlações permitem determinar quantos tipos de hidrocarbonetos ocorrem em uma determinada província produtora e seus respectivos graus de evolução térmica.

O sistema petrolífero tem uma amplitude estratigráfica, geográfica e temporal. Seu nome combina os nomes da rocha geradora e a principal rocha reservatório e também

PDF Creator - PDF4Free v2.0 http://www.pdf4free.com expressa o nível de certeza: conhecido, hipotético ou especulativo. O sistema petrolífero pode ser usado como um modelo efetivo para a investigação da descoberta de acumulações de hidrocarbonetos.

Concluindo, se pode dizer que o conceito de sistema petrolífero tem função de avaliar o risco exploratório, começa com um mapa de classificação genética de óleos e gases, o qual retrata acumulações e descobertas e termina com um “case history” de como ocorreu todo o processo de formação no tempo geológico.

Investigações de bacias sedimentares, sistemas petrolíferos, horizontes petrolíferos (plays) e prospectos podem ser vista como níveis separados de investigação de hidrocarbonetos, todas são necessárias paraummelhorentendimento dagênese e habitatde hidrocarbonetos. Investigações de bacias sedimentares descrevema seqüência estratigráfica e o estilo estrutural das rochas sedimentares. Estudos de sistemas petrolíferos descrevem a relação genética entre um grupo particular de rochas geradoras ativas e o petróleo resultante. Investigações de horizontes petrolíferos (plays) descrevem uma série de trapas atuais, e de prospectos, uma trapa individual, e determina se eles têm valor econômico e são exploráveis com tecnologia e ferramentas disponíveis.

As considerações econômicas são sem importância nas investigações de bacias sedimentares e sistema petrolífero, mas são essenciais na avaliação dos horizontes petrolíferos e prospectos. A evidência de uma bacia sedimentar é a rocha sedimentar, a evidência de um sistema petrolífero é a presença de hidrocarbonetos, mesmo um sopro de gás ou gotas de óleo (pequeno volume, mas alta concentração).

Como o foco de investigações de ocorrência de hidrocarbonetos move-se para bacia sedimentar ao nível de prospecto, o custo da investigação por unidade de área superficial geralmente aumenta. Investigações de bacias sedimentares requer uma baixa densidade de informações de informação que cobre uma grande área, tal como linhas sísmicas largamente espaçadas, poucas perfurações exploratórias estrategicamente localizadas, e mapeamento geológico de menores escalas. Em contraste, uma avaliação de prospecto requer uma grade de informação relativamente de alta densidade para cobrir uma pequena área, tal como linhas sísmicas com espaçamento mais fechado sobre um mapa de maior escala.

As Etapas de Investigação na Exploração Petrolífera se dividem em:

· Investigações de bacias sedimentares, as quais se encarregam da análise de seqüências estratigráficas e o estilo estrutural das mesmas;

• Sistemas petrolíferos, que estudam os elementos e processos geológicos e geoquímicos envolvidos na geração, migração, acumulação e destruição de hidrocarbonetos em uma bacia sedimentar;

• Investigação de horizontes petrolíferos (plays): estes estudos tendem a descrever um determinado segmento estratigráfico ou série de trapas com semelhanças estratigráficas que contem petróleo;

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· Prospectos: este é o estudo detalhado de uma trapa específica da bacia. O objetivo final é a perfuração do prospecto.

Uma bacia sedimentar é uma depressão preenchida com rochas sedimentares. A depressão, formada por qualquer processo tectônico, é limitada pelo embasamento. Bacia inclui a rocha mãe, matéria orgânica e água depositada nesta depressão. A análise de uma bacia sedimentar inclui todos os aspectos da formação da bacia preenchida ao tempo que o petróleo foi gerado, a qual requer uma investigação do sistema petrolífero.

Cada procedimento de pesquisa tem um ponto inicial apropriado. Para a análise de prospectos, o ponto inicial é a trapa; para o play uma série de trapas; e para uma análise de bacias, o ambiente tectônico e rochas sedimentares. Similarmente, o procedimento de investigação para o sistema petrolífero inicia com a descoberta de acumulações de hidrocarbonetos, não importando seu tamanho.

Após o sistema ser identificado, o resto da pesquisa é dedicada a determinação de extensão estratigráfica, geográfica e temporal do sistema petrolífero.

Além da análise de bacia sedimentar e sistemas petrolíferos, os níveis restantes de pesquisa são a análise de play e prospecto. Prospectos foram primeiramente utilizados por geólogos para descrever feições estruturais e estratigráficas atuais que poderiam ser mapeadas e perfuradas. Uma série de prospectos relacionados é um play.

Plays e prospectos incluem o potencial de exploração atual para acumulações comerciais de óleo e gás não descobertas. O play é um ou mais prospectos, e um prospecto é uma trapa potencial que deve ser avaliada para ver se ela conte quantidades comerciais de hidrocarbonetos. A presença de rocha reservatório, rocha selante, volume de trapa, carga de hidrocarbonetos, e timing estão usualmente envolvidos nesta pesquisa.

Campos de óleo e gás já descobertos, tão bem quanto outras quantidades não comerciais de hidrocarbonetos que estão geneticamente relacionados, podem ser mapeados como um sistema petrolífero, que pode assim ser projetado na área play como carga de hidrocarbonetos. A carga de hidrocarbonetos pode assim ser avaliada com respeito ao play ou prospecto.

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Os elementos essenciais de um sistema petrolífero são: rocha geradora, rocha armazenadora ou reservatório, rocha selante, rocha de cobertura ou de sepultamento.

Uma rocha geradora de petróleo é uma rocha sedimentar que pode gerar acumulações comerciais de petróleo (Hunt, 1979). Para ser considerada como geradora, uma rocha deve satisfazer os seguintes requisitos:

- quantidade adequada de matéria orgânica - qualidade adequada de matéria orgânica

- adequada maturação térmica

Para o propósito de avaliações de bacias, além das condições mencionadas, se deve considerar o volume de rocha e seu padrão de drenagem. O objetivo da avaliação de rochas geradoras é o de delimitar a presença de hidrocarbonetos em uma bacia sedimentar. A avaliação das rochas geradoras nos ajuda a predizer: - a presença de óleo ou gás nas trapas

- a quantidade de petróleo disponível para sua acumulação na bacia

- zonas de geração dos petróleos e suas relações

São rochas que tem espaços vazios, poros e fraturas interconectadas de tal forma que permite a circulação e acumulação de fluídos dentro delas. Estas rochas são avaliadas por suas propriedades físicas de porosidade e permeabilidade.

As rochas selantes são caracterizadas por uma baixa porosidade e permeabilidade de tal forma que não permite a passagem de hidrocarbonetos através delas.

As acumulações de hidrocarbonetos e suas rotas de migração no subsolo estão limitadas pela presença de superfícies impermeáveis. Isto é, naquelas bacias donde não existem rochas selantes, os hidrocarbonetos gerados escapam para a superfície. Assim que a distribuição regional das rochas selantes determina a extensão do sistema petrolífero na bacia.

Existem duas classes de rochas selantes: selantes regionais e selantes locais As selantes regionais dirigem e controlam a distribuição dos hidrocarbonetos na bacia, enquanto que as selantes locais detêm a migração e retêm as acumulações de hidrocarbonetos nas trapas.

As melhores rochas selantes são: evaporitos, rochas de granulação fina (lutitos) e rochas com alto conteúdo de matéria orgânica (rochas geradoras). Estas litologias são as melhores rochas selantes porque reúnem as características de uma uniformidade litológica,

PDF Creator - PDF4Free v2.0 http://www.pdf4free.com são relativamente dúcteis e podem manter grandes pressões de fluídos, como petróleo e água, sem deformar-se nem se fraturar no subsolo.

Estas rochas são o grosso do pacote sedimentar por cima da rocha selo e rocha geradora. Este material comprime e consolida as outras rochas que formam o sistema petrolífero e causa o trapeamento da rocha geradora em profundidades apropriadas para a geração de petróleo.

Os processos dos sistemas petrolíferos são aqueles eventos geológicos que causam a acumulação de petróleo no subsolo e são:

- formação da trapa - geração - migração

- preservação do petróleo.

Formação da trapa: uma trapa é um arranjo geométrico de rochas que permite a acumulação significativa de petróleo e gás. Os componentes de uma trapa são a rocha armazenadora, a rocha selante e o arranjo geométrico entre elas. As trapas petrolíferas podem classificar-se em três grandes categorias: trapas estruturais, estratigráficas e trapas com uma combinação de ambos elementos;

Geração - migração - acumulação: na área de influência em que se levam a cabo os processos de geração de petróleo, migração e acumulação em trapas de uma bacia sedimentar se denomina extensão geográfica de um sistema petrolífero. As áreas de exploração com grandes possibilidades de êxito são aquelas que se encontram dentro da extensão geográfica de um sistema petrolífero;

Preservação do petróleo: é o tempo que o petróleo permanece em uma trapa. Durante este período, a composição do petróleo trapeado pode sofrer alterações extremas devido a processos tais como biodegradação, lavagem de água, desmigração, etc.

O momento crítico é aquele ponto no tempo selecionado pelo pesquisador que melhor retrata a geração-migração-acumulação de hidrocarbonetos em um sistema petrolífero. Estratigraficamente, o sistema petrolífero inclui a seguintes unidades de rocha e elementos essenciais na extensão geográfica: uma rocha geradora de petróleo, rocha reservatório, rocha selante e rocha soterradora no momento crítico. A geração-migração- acumulação de hidrocarbonetos, ou idade do sistema petrolífero é baseada em estudos

PDF Creator - PDF4Free v2.0 http://www.pdf4free.com estratigráficos e geoquímicos do petróleo e na história do soterramento. Estes dois processos são seguidos pelo tempo de preservação, o qual ocorre após a geração-migraçãoacumulação de hidrocarbonetos ocorrer, e é o tempo que hidrocarbonetos naquele sistema petrolífero são preservados, modificados ou destruídos.

Um sistema petrolífero pode ser identificado por três níveis de certeza: conhecido, hipotético ou especulativo.

Um sistema petrolífero conhecido existe quando, baseados em informações geoquímicas, se define uma correlação positiva entre uma rocha geradora ativa e os óleos trapeados na bacia. Este sistema é indicado com um sinal de afirmação ( ! ).

Um sistema petrolífero hipotético existe quando se tem identificado uma rocha geradora, porém em não se têm informações para correlacionar tal rocha com os óleos acumulados na bacia. O sistema é indicado com um ponto ( . ).

Um sistema petrolífero especulativo existe quando a presença de uma rocha geradora ou jazimentos de petróleo estão definidos por evidência geológica e geofísica.

Para a nomenclatura deste sistema petrolífero é usado o sinal de interrogação ( ? ).

O nome dos sistemas petrolíferos incluem a rocha geradora seguido pelo nome da rocha armazenadora mais importante da bacia e pelo símbolo que expressa o nível de certeza de tal sistema, que indica a confiança com a qual é definido que uma rocha geradora ativa tem produzido os hidrocarbonetos acumulados numa bacia. Alguns exemplos de sistema petrolífero são La Luna-Misao (!) na Venezuela, onde o petróleo encontrado na Formação Misao tem sido correlacionado com a Formação La Luna que é a rocha geradora.

Ex. Sistema Petrolífero Barreirinhas-Itaituba (!) Bacia de Solimões

Sistema Petrolífero Gomo-Marfim (!) Bacia do Recôncavo Sistema Petrolífero Ibura-Muribeca (!) Bacia Sergipe-Alagoas

Sistema Petrolífero Lagoa Feia-Carapebus (!) Bacia de Campos

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1 - O SISTEMA PETROLÍFERO É UMA FERRAMENTA ANALÍTICA NA EXPLORAÇÃODEPETRÓLEO

O objetivo dos sistemas petrolíferos é analisar objetivamente e, na forma simples, cada uma das variáveis na exploração (p. ex. rochas selantes). Cada variável pode definir-se como conhecida, hipotética ou expeculativa de acordo com o nível de confiança com que se quantifique. Assim, os sistemas petrolíferos servem como um método de revisão (“check list”) de cada aspecto da exploração petrolífera.

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