Autor
Jesus, Carlos Luciano Costa de (2004)
Título
Determinação da condutividade térmica de rochas sedimentares a partir de perfilagem elétrica de poços
Data da aprovação
17.09.2004
Banca examinadora
Dr. Olivar Antônio Lima de Lima (Orientador), Dr. Roberto Max de Argollo, Dr. Henrique Luiz Barros Penteado
Resumo

Neste trabalho, aplicamos o procedimento teórico proposto por Lima e Sharma (1990, 1992) para descrever a condutividade elétrica de arenitos argilosos e desenvolvemos um método analítico para determinar a condutividade térmica de rochas areno-argilosas usando da dos de condutividade elétrica. Para testar a aplicabilidade deste método, utilizamos dados de perfilagem elétrica de quatro poços exploratórios dos campos petrolíferos das regiões de Araçás e Miranga, ambas da bacia do Recôncavo e comparamos os resultados de condutividade térmica obtidos com as medidas de condutividade térmica efetuadas por Carvalho (1981) usando o condutivímetro do tipo método de barras divididas, nas seqüências terrígenas do Recôncavo.
Os parâmetros petrofísicos fator de resistividade da formação e a condutividade elétrica da matriz argilosa foram determinados utilizando dados dos perfis elétricos (elétrico de indução, normal curto e potencial espontâneo) em aqüíferos próximos aos reservatórios de petróleo. Em seguida, foi calculada uma média aritmética destes dois parâmetros petrofísicos, que foi usada para calcular a saturação de água das formações a partir de equações analíticas desenvolvidas por Lima e Sharma (1990). Com estes parâmetros, foi possível calcular a condutividade térmica nas rochas reservatórios de hidrocarbonetos usando as expressões analíticas desenvolvidas no presente trabalho.
Para o poço AR-0l do campo de Araçás, a condutividade térmica média calculada foi de 2,4 W/m/°C a qual, quando comparada à média similar obtida com o método de barra dividida, dá uma discrepância relativa de ±4,8%. Para o poço AR-02, também do campo de Araçás, a condutividade térmica média calculada foi de 2,15 W/m/°C. Para os poços MG-01 e MG-02, ambos do campo de Miranga, a condutividade térmica média obtida foi de 2,6 W/m/°C.
Observa-se que os resultados obtidos com o método analítico aqui desenvolvido são satisfatórios para litologias semi-permeáveis. Entretanto, o método não é válido para camadas de folhelhos puros, pouco permeáveis ou impermeáveis.

Abstract

In this work we apply the theoretical procedure proposed by Lima and Sharma (1990, 1992) to describe the electric condutivity of shaly sandstones and develop a method to determine the thermal condutivity of shaly rocks using electrical condutivity data. To test the application of this equation, we calculate thermal condutivity using electric profile data from four exploratory wells of the oil fields of Araças and Miranga regions, both in the Recôncavo basin and compare the obtained values with those measured by Carvalho (1981) in terrigenous sequences of the same regions utilizing a thermal condutivimeter of the divided bar method.
The petrophysics parameters formation resistivity factor and the electrical condutivity of the shaly matrix have been determined using electrical well logs (electro-induction, short normal and spontaneous potential) in water-bearing sections near the oil reservoirs . Afterwards, the arithmetic mean of these two petrophysics parameters were used to estimate the formation water saturation from analytical equations developed by Lima and Sharma (1990). With these parameters it was possible to compute, using the analytical expression derived in the present work, thermal condutivity in the oil reservoirs.
For the AR-01 well, in the Araças field, the mean thermal conductivity of the sandstones is 2,4 W m-1 oC-1 which, when compared to a similar mean obtained by Carvalho (1981), shows a relative discrepancy of 4,8%. For the AR-02 well in the Araças field, the mean thermal conductivity is 2,15 W m-1 oC-1. For the MG-01 and MG-02 wells, both in the Miranga field, the mean thermal conductivity of the sandstones is 2,6 W m-1 oC-1.
The obtained results show that the developed method works well for shaly sandstones or other semi-pervious lithologies. However, for pure shale or impervious rocks it does not work because the grain conductive model used is not applied to those materials.