Logica fuzzy em perfis de poço

Abstract  

Currently, with the advancement of computational resources, new techniques are being employed for the mitigation of noise present in the well profile data, which is used approaches based on cognitive processing, Fuzzy logic as examples. During the acquisition process, the recorded signal may contain, in addition to the information you need, also a number of spurious information (no connection or interest) called by noise. These cognitive algorithms offer new alternatives for the treatment of data involving these uncertainties and ambiguities. The presence of noise in the signals can affect the process of extracting the desired information, leading to the results ambiguous and incoherent. So the purpose of this paper shows a non-linear technique for removing noise from well logs using sets and FUZZY logic. The proposed filter evaluates the continuity of the profile measures through evaluation of two differential parameters. Abrupt jumps in the measurements may indicate the presence of noise, so for each point on the profile, the filter will assess the degree of discontinuity and assign a value of correction to be applied. Finally, the filter is applied to synthetic data and real wells, where we will conduct a performance evaluation of the effects observed resolution, signal sampling and windowing.

Keywords: Non-linear Technique, Fuzzy Logic, Noise Removal.

Resumo

Atualmente, com o avanço dos recursos computacionais, novas técnicas vem sendo empregada para a atenuação de ruídos presentes em dados de perfis de poço, em que utiliza-se abordagens baseadas no processamento cognitivo; como exemplos a Lógica Fuzzy. Durante o processo de aquisição, o sinal registrado poderá conter, além da informação desejada, também uma quantidade de informação espúria (sem nexo ou interesse) denominada por ruído. Estes algoritmos cognitivos oferecem novas alternativas para o tratamento de dados que envolvam estas  incertezas e ambigüidades. A presença de ruídos nos sinais pode prejudicar os processos de extração da informação desejada, levando a resultados ambíguos e sem nexo. Assim o objetivo deste trabalho é mostras uma técnica não linear para a remoção de ruídos em perfis de poços utilizando conjuntos e lógica FUZZY. O filtro proposto avalia a continuidade das medidas do perfil através da avaliação de dois parâmetros diferenciais. Saltos abruptos nos medidas podem indicar a presença de ruídos, assim, para cada ponto no perfil, o filtro avaliará o grau de descontinuidade e atribuirá um valor de correção a ser aplicado. Finalmente, o filtro será aplicado em dados de poços sintéticos e reais, onde procederemos a uma avaliação de desempenho observado os efeitos da resolução, amostragem e janelamento do sinal.  

Palavras-chave: Técnica não linear, Lógica Fuzzy, Remoção de Ruídos.

1 - INTRODUÇÃO

A indústria petrolífera tem grandes interesses em atividades e estudos que visam determinar, em termos qualitativos e quantitativos, o potencial de uma jazida petrolífera, isto é, a sua capacidade produtiva e a valoração de suas reservas de óleo e gás. Quando uma jazida petrolífera é descoberta, várias técnicas e procedimentos são desenvolvidos para a caracterização desse reservatório, visando obter as informações geológicas e à identificação de suas propriedades petrofísicas, dentre as quais destacamos: porosidade, permeabilidade, saturação de fluidos e argilosidade. A caracterização de reservatórios é fundamental para o planejamento de todo o processo de desenvolvimento do campo, no que diz respeito á produção, manutenção, recuperação e perfuração de poços.

A perfuração de um poço constitui uma das últimas etapas da prospecção do petróleo. Apesar dos avançados métodos geofísicos e geológicos atuais poderem sugerir as locações mais prováveis para reservatórios petrolíferos, é somente através da perfuração do poço que se confirmam ou não os prognósticos. Durante anos, com a progressiva exploração de hidrocarbonetos nos grandes e espessos reservatórios, muitos destes tornaram-se improdutivos. Devido a tal fato, uma das alternativas, para a indústria de petróleo, é a exploração dos hidrocarbonetos nos pequenos e limitados reservatórios. Porém, estes reservatórios estão localizados em regiões onde a geologia é muito mais complexa. A grande dificuldade para se localizar os pequenos reservatórios deve-se à sua constituição, geralmente caracterizada pela presença de camadas delgadas, onde a maioria destas camadas possui uma espessura tão pequena, que as ferramentas usuais de perfilagem, empregadas na avaliação de formações, são incapazes de registrar a real variação de um determinado parâmetro petrofísico, para cada uma delas, individualmente. A determinação das propriedades petrofísicas pode ser realizada a partir de medições diretas, em laboratórios, sobre testemunho da rocha ou indiretamente, a partir do processamento e interpretação de dados de perfilagem de poço.

Dentre as técnicas de obtenção de dados, na fase de perfuração de um poço, podemos destacar as metodologias indiretas (perfilagem), que podem obter medidas de parâmetros físicos, tais como: resistividade, condutividade, tempo de trânsito, radioatividade e outras. A interpretação correta destas propriedades permite uma avaliação da formação em intervalos menores de tempo e em condições reais do poço.

Para que estas propriedades físicas, registradas nos perfis de poço, possam gerar os “modelos petrofísicos” é necessário a aplicação de metodologias e técnicas de transformações baseadas em processamento numérico e medidas laboratoriais, ou seja, é necessário a análise e/ou modificação dos sinais, de forma a extrair informações e/ou torná-los mais apropriados para alguma aplicação específica. Este processamento pode ser feito de forma analógica ou digital.

Um Perfil de Poço ou dados de perfis é a forma de apresentação das variações das propriedades físicas mensuradas ao longo da profundidade de um poço. Originalmente, as medidas eram tomadas na forma analógica e o perfil apresentado na forma gráfica, diretamente no papel. Atualmente, as medidas são registradas na forma digital e armazenadas na forma de arquivos do tipo ASCII, como normatizado pela API (American Petroleum Institute). Estas medidas vêm acrescidas por níveis de ruídos, devido à calibração das sondas, problemas mecânicos, speckle, interferências, dentre outros. Para minimizar os efeitos dos ruídos nos perfis, existem algumas técnicas que vem sendo utilizadas com bastante frequência, tais como as técnicas de processamento de sinais digitais, que podem ser de muita utilidade no controle e análise de sistemas físicos de interesse das mais diversas áreas, engenharia, economia, biologia, geociências, saúde, etc.