Caracterizaçãp da porosidade e sua orientação preferencial em arenitos do Grupo Serra Grande (Bacia do Parnaíba-CE) com aplicação de nanopartículas de magnetita

• Autor(a) principal: Aronchi, Daniela Goulios
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44141/tde-14082020-083236/
• topic: Anisotropia de susceptibilidade magnética; Grupo Serra Grande; Heterogeneidade de microescala; Nanopartículas de magnetita; not available; Porosidade

Convencionalmente, a caracterização das principais propriedades físicas de rochas reservatórios é realizada a partir de análises petrofísicas utilizando-se amostras extraídas dos testemunhos (ou de afloramentos de análogos de reservatórios) e da análise microscópica das lâminas delgadas. Estas determinações petrográficas e petrofísicas convencionais visam determinar principalmente a porosidade e permeabilidade das rochas reservatório. Entretanto as etapas de obtenção e preparação das amostras consomem um tempo considerável, além de apresentar custos relativamente elevados. A porosidade como resultado da superposição de diversos processos (deposicionais e diagenéticos) ao longo do tempo sempre apresenta uma geometria complexa. Muitos dos processos que formam a porosidade, tais como seleção de grãos, compactação e microfraturamento, tem um componente direcional intrínseco que gera anisotropia do espaço poroso. O presente projeto propôs a avaliação e o emprego de uma técnica para determinar a porosidade e sua anisotropia utilizando medidas de susceptibilidade magnética em rochas impregnadas por nanopartículas superparamagnéticas (NPMag). Foram testados solventes e concentrações diferentes para solubilização das NPMags (ferrofluído), bem como métodos de impregnação distintos. Através dos resultados comparativos entre a porosidade determinada através da aplicação das nanopartículas e a forma clássica de determinação petrofísica (utilizando gás hélio) foi possível observar que as partículas têm capacidade de impregnação inclusive de espaços porosos menores, como microporosidade e gargantas de poros. A determinação da porosidade a partir de impregnações com NPMags solubilizadas em THF mostraram ótima correlação com a forma clássica de determinação de porosidade por gás hélio, com grau de confiabilidade de 95%. Após a confirmação da eficácia da técnica empregada para completa saturação do espaço poroso, o método foi aplicado como auxiliar na caracterização petrofísica das amostras de dois afloramentos das formações Ipú e Jaicós do Grupo Serra Grande (Bacia do Parnaíba). A caracterização dos afloramentos contou também com a realização de análise petrográfica com confecção e avaliação e de 48 lâminas delgadas. As porosidades determinadas para Formação Ipú variaram entre 3% e 27% pela análise de imagem a partir de lâmina delgada e entre 18% e 31% pela determinação através da impregnação de ferrofluído. Através da diferença entre os métodos pôde-se estimar que em algumas fácies a microporosidade pode corresponder a até 75% da porosidade total calculada pelo método de impregnação por ferrofluído. As porosidades determinadas para Formação Jaicós variaram entre 10% e 23% (análise de imagem) e 14% e 23% (impregnação por ferrofluído). A melhor correlação entre as duas técnicas reflete a menor quantidade de microporosidade nestas amostras. As medições de ASM pós impregnação nas amostras das Formações Ipú e Jaicós indicaram uma anisotropia de porosidade abaixo de 0,5%. As análises realizadas nas amostras da Formação Jaicós apresentaram Kmax (eixo máximo do elipsoide de Anisotropia de Susceptibilidade Magnética) preferencialmente horizontais (<40º) e refletem padrões de porosidade compatíveis com a estrutura sedimentar primária, enquanto que os resultados Kmax nas amostras da Formação Ipú apresentaram direções preferencialmente verticais, possivelmente correspondendo à processos diagenéticos com intensidade variada em área e que alteraram o padrão primário da porosidade. A possível correlação observada neste trabalho, entre o Kmax e a direção dos estratos cruzados, revela que a porosidade é maior na direção ortogonal à paleocorrente média do afloramento, sugerindo que a variação granulométrica entre estratos cruzados de uma mesma série diminui a porosidade média vertical e horizontal na direção de mergulho, resultando em uma orientação principal paralela à direção dos estratos cruzados. Desta forma, considera-se que o método de impregnação de arenitos com ferrofluído aqui proposto apresenta grande potencial para a determinação não apenas da porosidade das amostras, mas também das anisotropias direcionais de porosidade, mesmo que muito pequenas, por meio de análises de ASM. Esses estudos têm grande potencial na análise rápida (em uma única amostra) de anisotropias que potencialmente controlam os padrões de fluxo em reservatórios.