Aula 2 GeraçãO Do PetróLeo E Sistemas PetrolíFeros Anp
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Geração, Formas de Geração, Formas de Ocorrência e Obtenção de Ocorrência e Obtenção de Petróleo e Gás NaturalPetróleo e Gás Natural
AULA 2 – Geração do Petróleo e Sistemas Petrolíferos
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Geoquímica Orgânica do PetróleoGeoquímica Orgânica do Petróleo
Estuda a composição e evolução da M.O. desde sua incorporação nos sedimentos até sua transformação em petróleo
Petróleo: composto orgânico formado basicamente por H e C (hidrocarboneto), formado pela transformação térmica da M.O. vegetal/animal acumulado nos sedimentos e preservado da destruição por oxidação
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A geração do PetróleoA geração do Petróleo 99,9% do C é reciclado apenas 0,1% fica disponível para
participar do processo de geração de hidrocarbonetos
A M.O. deve constituir no mínimo 2% do volume dos sedimentos para que a geração seja possível, neste caso os sedimentos são denominados de rocha-fonte ou geradora
Ambiente de circulação restrita, alta produtividade e de baixa oxidação
Além disso, é preciso:– TEMPO: 60 milhões de anos– TEMPERATURA: 60 A 120 graus Celsius– CONDIÇÕES DE PRESERVAÇÃO: Ambiente Redutor
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A geração do PetróleoA geração do Petróleo
Alterações físico-químicas devido ao aumento progressivo de temperatura e pressão a medida que os sedimentos são soterrados
Já a algumas dezenas de metros o Nitrogênio é expulso na forma de NH3
Progressivamente, parte da água intersticial também vai sendo expulsa dos sedimentos
Cerca de 600m a temperatura atinge 41 graus Celsius e a M.O. se transforma em Querogênio
Posteriormente, com acréscimo de temperatura e pressão o Querogênio se desintegra em moléculas menores dando origem ao petróleo líquido, condensado e/ou gás natural
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A geração do PetróleoA geração do Petróleo Janela de Geração: entre 60 e 120 graus Celsius
Estágios de Maturação:– MATURO: Petróleo líquido fluido e enriquecido em parafinas
(cadeias não saturadas)– SUPERMATURO (T>120o C): ‘queima’ dos sedimentos e do
petróleo líquido, que será transformado em condensado, gás úmido e, finalmente, seco
– IMATURO (T<60o C): se gerado, será viscoso e rico em componentes pesados
A Composição do Querogênio determina o tipo de Hidrocarboneto que poderá ser gerado
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A geração do PetróleoA geração do Petróleo Tissot (1974): Querogênio Tipo I, II ou III
– Proporção de H/C e O/C na M.O.
Diagrama de van Krevelen: – trends de evolução
Classificação: Indicadores obtidos a partir da Pirólise e análise do COT– Índice de Hidrogênio – HI– Índice de Oxigênio – OI
H/C & HI elevados : Geração Óleos O/C & OI elevados : Geração Gás
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A Qualidade do PetróleoA Qualidade do Petróleo Qualidade do óleo é diretamente proporcional a sua densidade,
viscosidade e composição química. A presença de elementos que aumentam sua acidez é particularmente preocupante, tanto devido a questões de Segurança Operacional como na disponibilização para o Refino– API (grau): escala comparativa entre a densidade do fluido e a da água
(10o API <=> d = 1,0 g/cm3)– Viscosidade (em cP): impacto nas capacidade de produção– RGO (Razão Gás/Òleo): função da Rs (Razão de Solubilidade do gás
no óleo); Influência a produtividade, as vazões e a recuperação final dos reservatórios
– Psat (Pressão de Saturação): abaixo da qual o gás em solução começa a constituir uma fase separada do óleo; afeta a produtividade e a recuperação final
– H2S: problema para a Segurança Operacional– TAN (Total Acid Nunber): problemas no refino
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A Qualidade do PetróleoA Qualidade do Petróleo
Bacia API Mínimo API Máximo
Todas 11 50
Campos 17 36
Potiguar 14 47
Solimões 44 50
Espírito Santo 11 36
Recôncavo 14 50
Sergipe 16 42
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BiodegradaçãoBiodegradação
37 API – Paleoceno – Não degradado
25,4 API – Paleoceno – Mistura de óleo pesado, parcialmente degradado, e óleo leve36 API – Eoceno –
Mistura Óleo leve moderada degradação e Condensado
17 API – Eoceno – Mistura Óleo muito degradação e óleo leve
Paleoceno – Óleo muito degradado
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Biodegradação e Alteração Composicional Biodegradação e Alteração Composicional durante a Migraçãodurante a Migração
Óleo proveniente de Fonte Madura
Alterações de viscosidade devido a presença de águas ricas em oxigênio
Biodegradação produz uma zona de petróleo morto (tar mat) na interface óleo-água
Óleo pesado sobre óleo leve
Biodegradação durante a migração
Rocha selada pelo óleo morto (tar)
Zona de Águas Meteórica
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Diagrama de van KrevelenDiagrama de van Krevelen
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Sistemas PetrolíferosSistemas Petrolíferos
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Sistema PetrolíferosSistema Petrolíferos
Condições essenciais para que exista uma Acumulação de petróleo:– Existência de Geração na Bacia Sedimentar– Existência de Rochas Reservatórios– Existência de Rochas Capeadoras (Selante)– Existência de Estruturas de captação e aprisionamento (Trapas)– Condições físicas para Migração
O conjunto destes elementos mais suas relações espaciais e temporais define um SISTEMA
PETROLÍFERO
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Sistema PetrolíferosSistema Petrolíferos
A identificação de um Sistema Petrolífero depende da caracterização do hidrocarboneto (Assinatura Geoquímica) e da capacidade de relacioná-lo a uma determinada rocha-fonte
Além disso, é preciso determinar os caminhos físicos de interconexão entre as acumulações e a rocha-fonte (Rota de Migração)
Mais de um Sistema Petrolífero pode ocorrer numa mesma Bacia Sedimentar e estar atuando num mesmo tempo ou em tempos distintos
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Assinatura Geoquímica do PetróleoAssinatura Geoquímica do Petróleo
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Rotas de Migração: através de FalhaRotas de Migração: através de Falha
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Sistema PetrolíferosSistema Petrolíferos
Para Magoon & Dow, fisicamente podemos entender um Sistema Petrolífero como:– “um Sistema Natural que compreende uma determinada porção de
uma rocha-fonte ativa, todo o óleo e gás natural a ela relacionados e, ainda, todos os elementos geológicos (...) essenciais para a existência de uma acumulação”
Rocha-fonte
SeloReservatório
Falha
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Sistema PetrolíferosSistema Petrolíferos A existência de um Sistema Petrolífero depende não apenas
da existências dos elementos geológicos, mas, essencialmente, da relação espacial e temporal entre eles– Migração não pode ocorrer antes de que os reservatórios e selos
estejam depositados e estruturados para receber o petróleo e/ou gás gerado
– Se não houver rotas de migração apropriadas e antes que a rocha-fonte entre na janela de maturação, de forma que a expulsão do petróleo seja impossível, então poderá ser atingido o estágio supermaturo e o hidrocarboneto líquido poderá ser transformado em gás ou totalmente perdido.
– Se houver movimentação severa após o preenchimento dos reservatórios então a acumulação poderá ser destruída.
As relações temporais são apresentadas num “Quadro de Eventos”
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Quadro de EventosQuadro de Eventos Relaciona os tempos de geração, de deposição de rochas
reservatório e selos, da estruturação e da migração; Assinala, ainda, o Tempo Crítico
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FIM