Reunião CENPES/PDEXP/GSEP – Rio de Janeiro, 25 de junho de 2010

1. Reunião CENPES/PDEXP/GSEP – Rio de Janeiro, 25 de junho de 2010 Microtomografia de raios-X de rochas reservatório: caracterização de sistemas porosos 3-D e de propriedades petrofísicas Prof. Celso Peres Fernandes (UFSC – LMPT) Prof. Carlos Roberto Appoloni UEL - LFNA

2. Visão global dos projetos de P&D Amostra de rocha Lâmina delgada Aquisição de Imagens 2-D Imagens digitais 2-D Imagem CT 3-D Processamento de imagens Caracterização do sistema poroso Modelos estocásticos 3-D Simulação de fluxo Propriedades petrofísicas Tomografia de rochas reservatórios

3. Breve histórico • 2003 – discussões com geológos do CENPES para realização de trabalhos em microtomografia e escolha de equipamentos • 2004 – missão técnica nos EUA – medidas de amostras para comparar e escolher microCT para o CENPES • 2005 – resultados apresentados no International Symposium of the Society of Core Analysts , paper SCA2005-41 • “POROUS MICROSTRUCTURE CHARACTERIZATION OF A SANDSTONE RESERVOIR USING HIGH-RESOLUTION X-RAY MICROTOMOGRAPHY” • 2006 – instalação do SkyScan1172 no CENPES • 2006 até o presente – medidas e análises de rochas de interesse para o CENPES • 2008 - missão técnica nos EUA – medidas de amostras de interesse para o CENPES para avaliar a performance de nanoCT Tomografia de rochas reservatórios

4. Breve histórico – Imagens micro-CT Tomografia de rochas reservatórios

5. Tomografia computadorizada com raios-X Tomografia de rochas reservatórios

6. Tomografia computadorizada com raios-X Sistema linear de equações: Número de equações é igual ao número de incógnitas Tomografia de rochas reservatórios

7. Processo de reconstrução - processo matemático que converte as projeções longitudinais em seções transversais. - os dados das intensidades que chegam no detector são convertidos para uma escala de níveis de cinza - técnica mais difundida: algoritmo de retroprojeção filtrada (Feldkamp, 1984) . Tomografia de rochas reservatórios

8. Aquisição dos dados tomográficos Escolha dos parâmetros de aquisição: Resolução; Passo angular; Rotação (180 ou 360º); Filtros; Tensão; Tempo de exposição; Frames. Tomografia de rochas reservatórios

9. SkyScan 1172 - GSEP/CENPES Tomografia de rochas reservatórios

10. SkyScan 1172 – valores típicos • Amostras de 3 a 5 mm: podemos medir poros de até 1 mm. • Na máxima resolução o tempo de medida típico é de 4 horas, o tempo de reconstrução 2D é de 45 minutos e o 3D de 50 minutos. Tempo total para resultado das imagens 2D e 3D é de 5,5 horas. • Na máxima resolução e com os melhores parâmetros de aquisição o tempo de medida típico é de 8 horas, o tempo de reconstrução 2D é de 45 minutos e o 3D de 50 minutos. Tempo total para resultado das imagens 2D e 3D é de 9,5 horas. Tomografia de rochas reservatórios

11. Caracterização do sistema poroso: técnicas de análise de imagens Softwares: Imago e Microimage 3-D Tomografia de rochas reservatórios

12. Um exemplo ... tumblagooda 5 mm 1 mm 50 kV 200 mA Filtro Al 180º com passo 0,5º Aquisição 2h 18min 1 mm Tomografia de rochas reservatórios

13. Tumblagooda (15,3 ± 0,5 % ) Tomografia de rochas reservatórios

14. Exemplo: Oolito Resolução espacial 1,5 mm Tomografia de rochas reservatórios

15. Oolito Tomografia de rochas reservatórios

16. Volume elementar representativo Tomografia de rochas reservatórios

17. Carbonatos – análise multi-escala Carbonatos Porosidade Vuggy (r>=100mm) Intergranular (r>=5mm) Intragranular (r<5mm) (Excluíndo fraturas) É requerida uma análise multiescala para descrever Toda a gama de tamanhos de poros e para se ter Representatividade estatística do sistema poroso. Tomografia de rochas reservatórios

18. Análise multiescala Tomografia de rochas reservatórios

19. Análise multiescala Escala 10m Escala 1 m Tomografia de rochas reservatórios

20. Tomógrafos – estado da arte Tomógrafos industriais – 30 mm acima Microtomógrafos – de 1 mm a 30 mm Nanotomógrafos – de 50nm a 1mm Tomografia de rochas reservatórios

21. Tópicos em P&D Descrição do sistema poroso: caracterização da morfologia e da conectividade a partir de imagens 3-D Simulação numérica de processos de equilíbrio e de deslocamento de fluidos: determinação computacional de propriedades petrofísicas. Processos de equilíbrio e de deslocamento de fluidos: análise experimental em testemunhos e plugues. Visualização de interfaces fluídicas: ângulo de contacto Tomografia de rochas reservatórios

22. O que queremos? Laboratório Virtual de Petrofísica no Brasil que seja, e se mantenha constantemente, no estado da arte internacional. Tomografia de rochas reservatórios

23. Muito obrigado pela atenção www.lmpt.ufsc.br www.fisica.uel.br/gfna Perobas Rosa no Campus da UEL Tomografia de rochas reservatórios