Caracterização petrofísica de amostras de folhelho do membro Tauá da formação Candeias da Bacia do Recôncavo

Abstract

Nas últimas décadas, a indústria petrolífera começou a mudar o foco de reservatórios convencionais para reservatórios não convencionais, sendo o shale gas um dos mais notáveis recursos devido ao seu enorme potencial. Essa tendência mundial também se estende ao Brasil, onde, de acordo com a Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), há indícios da existência deste reservatório em várias bacias brasileiras, incluindo a do Recôncavo, alvo deste estudo. Como tal reservatório constitui-se essencialmente de folhelho – uma rocha clástica complexa em relação à distribuição de porosidade, permeabilidade e minera-logia - caracterizá-lo petrofisicamente aplicando métodos laboratórias se faz necessário para entender o potencial da rocha para geração e armazenamento. Os métodos explorados ao longo deste trabalho são: Ressonância Magnética Nuclear (RMN), Porosidade e Permeabilidade a gás, Difratometria de Raios X (DRX), Fluorescência de Raios X (FRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de energia dispersiva de Raios X (EDS). A aplicação da RMN aqui é voltada para a tipagem de fluidos e população de prótons contidos na rocha através de gráficos e mapas em uni e bidimensionais. A porosidade e permeabilidade a gás quantificaram essas duas grandezas nas amostras, visto que essas propriedades do meio poroso as mais importantes tratando-se de caracterização de reservatório. A DRX é usada para desvendar a composição mineralógica em termos qualitativos verificando a presença e os tipos de argilominerais, bem como outros constituintes. Já com a FRX, obtém-se, em percentuais, os óxidos predominantes e permite a averiguação de características de origem e condições de deposição da rocha através de índices e gráficos. A MEV é utilizada para visualizar a estrutura do folhelho e possível identificação de poros, fraturas e minerais. Por último, a EDS auxilia a esclarecer a composição elementar e também a figurar a distribuição dos elementos com mapas de camadas. Todos estes métodos são ferramentas poderosas na obtenção de resultados significativos para a compreensão das amostras analisadas neste trabalho. Os resultados se integram e se complementam entre si e também com a literatura, fornecendo uma visão abrangente sobre o Membro Tauá e ajudando a compreender a natureza e o potencial de armazenamento dessa rocha juntamente as possíveis implicações de operações nesse folhelho dada sua composição mineralógica.

In recent decades, the oil industry has begun to shift the focus from conventional reservoirs to unconventional reservoirs, being the shale gas is one of the most remarkable resources because of its enormous potential. The world trend also extends to Brazil, where, according to the National Petroleum, Natural Gas and Biofuel Agency (ANP), there is evidence of the existence of this reservoir in several Brazilian basins, including the Recôncavo - target of this study. As such a reservoir is essentially comprised of shale - a complex clastic rock in relation to the distribution of porosity, permeability and mineralogy - its petrophysical characterization is fundamental in order to understand the rock potential. The methods explored throughout this work are: Nuclear Magnetic Resonance (NMR), Gas Porosity and Permeability, X-Ray Diffractometry (XRD), X-Ray Fluorescence (XRF), Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray Dispersive Energy Spectroscopy (EDS). The application of NMR here is focused on fluid and proton population typing contained in the rock through uni and two-dimensional maps. The gas porosity and permeability quantified these two quantities in the samples, since these properties of the porous medium are the of the most important regarding reservoir characterization. XRD is used to unveil the mineralogical composition in qualitative terms by checking the presence and types of clay minerals as well as other constituents. With XRF, the predominant oxides are obtained in percentages and, it allows the investigation of the characteristics of origin and conditions of deposition of the rock through indexes and graphs. SEM is used to visualize shale structure and possible identification of pores, fractures and, minerals. Finally, the X-ray Dispersive Energy Spectroscopy helps to clarify the elemental composition and also to figure out the distribution of the elements with layer maps. All these methods are powerful tools in obtaining significant results to understand the samples analyzed in this work. The outcomes integrate and complement each other and with the literature, providing a comprehensive view of the Tauá Member and helping to understand the nature and storage potential of this rock along with the possible implications of operations on this shale given its mineralogical composition