PROJETO DE PESQUISA

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA BAHIA – SIMÕES FILHO

Jeane Purificação Sá Barreto

MECANISMOS DE PRODUÇÃO DE RESERVATÓRIO

MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO

Simões Filho

2011

Jeane Purificação Sá Barreto

MECANISMOS DE PRODUÇÃO DE RESERVATÓRIO

MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO

Orientador: Prof. Diego Alves

Simões Filho

2011

1. MECANISMO DE PRODUÇÃO DE RESERVÁTORIO

Os fluidos contidos em uma rocha-reservatório devem dispor de uma certa quantidade de energia para que possam ser produzidos. Essa energia, que recebe o nome de energia natural ou primária, é o resultado de todas as situações e circunstâncias geológicas pelas quais a jazida passou até formar completamente.

Para conseguir vencer toda a resistência oferecida pelos canais porosos, com suas tortuosidades e estrangulamentos, e se deslocar para os poços de produção, é necessário que os fluidos estejam submetidos a uma certa pressão, que é a manifestação mais sensível da energia do reservatório.

Para que haja produção, é necessário que outro material venha a preencher o espaço poroso ocupado pelos fluidos produzidos.

De um modo geral, a produção ocorre devido a dois efeitos principais:

- a descompressão ( que causa a expansão dos fluidos contidos no reservatório e contração do volume poroso); e

- o deslocamento de um fluido por outro fluido (por exemplo, a invasão da zona de óleo por um aqüífero). Ao conjunto de fatores que fazem desencadear esses efeitos dá-se o nome de Mecanismo de Produção de Reservatório.

São três os principais mecanismos de produção de reservatório: mecanismo de gás em solução, mecanismo de capa de gás e mecanismo de influxo de água. Os dois primeiros são mecanismos exclusivamente de reservatório de óleo enquanto que o mecanismo de influxo de água pode ocorrer também em um reservatório de gás. Existe ainda o que se chama Mecanismo de Segregação Gravitacional que corresponde à manifestação do efeito da gravidade que ajuda no desempenho dos outros mecanismos.

A partir da análise do comportamento de um reservatório e da comparação desse comportamento com os comportamentos característicos de cada mecanismo, pode-se estabelecer o mecanismo dominante do reservatório sob investigação.

Podem ocorrer situações em que mais de um mecanismo atua simultaneamente no mesmo reservatório, sem que um predomine sobre o outro. Nesse caso, diz-se que existe um Mecanismo Combinado.

1.1 MECANISMO DE GÁS EM SOLUÇÃO

Este tipo de mecanismo só ocorre em reservatórios de óleo e geralmente em estruturas isoladas e longe de aquíferos. Este tipo, não apresenta acúmulo de gás. Logo o acionamento do mecanismo de produção deste reservatório se dá à medida em que se produz óleo nele contido ocasionado pela redução de pressão, fazendo com que os fluídos nele contidos (óleo e água conata) se expandam. Em contra partida há o movimento de encolhimento do espaço poroso reduzindo o volume de poros inicial e tendo que comportar um volume de fluídos maior que o inicial. E em função destes dois movimentos (expansão dos fluídos contidos no reservatório e redução do volume poroso) o óleo é “expulso” do reservatório. Tornando esse processo contínuo, ou seja, quanto mais se produz óleo, mas a pressão diminuirá acarretando em mais expansão dos fluídos e diminuição do volume poroso.

A figura abaixo apresenta esquematicamente a produção de fluido provocada pela redução da pressão. Nesse exemplo o reservatório estava inicialmente submetido a uma pressão superior à pressão de bolha da mistura de hidrocarbonetos nele contida, de modo que durante o período entre a condição inicial e a pressão de bolha ocorre somente expansão dos líquidos. Caso a pressão inicial fosse igual à de bolha, qualquer redução de pressão, por menor que fosse, imediatamente provocaria vaporização das frações mais leves da mistura.

Depois de determinado volume produzido a pressão do reservatório caí a tal ponto (a este ponto se dá o nome de pressão de bolha ou saturação) que além de provocar somente a expansão dos fluídos passa a fazer com que as frações mais leves comecem a se vaporizar. Com isso o reservatório passa a ter uma parte de óleo e outra de gás, tornando-se a partir deste ponto um reservatório com mecanismo de gás em solução.

Poderia até se imaginar que este mecanismo seria perfeito, visto que à medida que se produz hidrocarbonetos, maior a queda de pressão. Isso até acontece a um determinado ponto, pois a quantidade de gás começa a formar uma fase contínua, e passa a ser produzido ao invés do óleo, aumento assim a razão gás/óleo (RGO). O aumento da RGO não é interessante, pois se o mecanismo de produção é dado pela presença de hidrocarbonetos gasosos, produzi-lo seria o mesmo que produzir a energia do reservatório.

Outro aspecto marcante do mecanismo de gás em solução são as baixas recuperações finais, tipicamente inferiores a 20% do volume original de óleo. A energia se esgota rapidamente fazendo com que as vazões de produção caiam para valores antieconômicos muito cedo. Isso leva ao abandono do reservatório mesmo quando a quantidade de óleo restante ainda é bastante significativa. As grandes quantidades de óleo deixadas nesses reservatórios tornam fortes candidatos a projetos que visam ampliar a recuperação de petróleo. Também devido ao esgotamento rápido