UPSCALING DE PROPRIEDADES MULTIFÍSICAS DE ROCHAS
Petrofísica Digital; Upscaling; Caracterização mineralógica; Propriedades elastodinâmicas; Bacia do Ceará.
A caracterização petrofísica de rochas reservatório é fundamental para reduzir incertezas na exploração e produção de hidrocarbonetos, fornecendo parâmetros essenciais para a interpretação sísmica, a perfilagem de poços e a modelagem de reservatórios. Esta pesquisa propõe o desenvolvimento de uma metodologia integrada de upscaling de propriedades multifísicas, fundamentada na Petrofísica Digital, em modelos digitais tridimensionais obtidos por microtomografia de raios X e em simulações numéricas de fenômenos elastodinâmicos e elétricos. Como resultados parciais, as análises por microfluorescência de raios X (µFRX) permitiram caracterizar a composição mineralógica de amostras de rochas da Bacia do Ceará, evidenciando significativa heterogeneidade composicional. Foram identificados arenitos quartzosos a feldspáticos, com teores de quartzo variando entre 20% e 50%, plagioclásio entre 4% e 31%, feldspato potássico entre 9% e 24%, argilominerais entre 4% e 14% e carbonatos entre 1% e 40%, além da ocorrência de óxidos de ferro, minerais titaníferos e minerais pesados acessórios. Os ensaios elastodinâmicos realizados no sistema AutoLab 500 demonstraram aumento sistemático das velocidades das ondas compressional (Vp) e de cisalhamento (Vs) com o incremento da pressão confinante, refletindo o fechamento progressivo de poros e microfraturas e o consequente aumento da rigidez da matriz rochosa. Em amostras representativas, a Vp variou de aproximadamente 2,91 km/s para 3,99 km/s sob pressões confinantes de 5 a 40 MPa, correspondendo a um incremento superior a 37%, enquanto a Vs1 aumentou de 1,80 para 2,24 km/s e a Vs2 de 1,61 para 1,99 km/s. Em outra amostra, a Vp evoluiu de 3,38 para 4,20 km/s entre 5 e 35 MPa, com incremento aproximado de 24%, acompanhado por aumentos de 2,19 para 2,55 km/s (Vs1) e de 2,26 para 2,58 km/s (Vs2), evidenciando a influência da pressão efetiva no fechamento de poros e microfraturas e no aumento da rigidez da matriz mineral. Observou-se ainda uma relação inversa consistente entre porosidade e velocidades sísmicas, sendo as amostras mais porosas (≈19–20%) as que apresentaram maior sensibilidade ao confinamento, enquanto amostras mais compactas exibiram comportamento elastodinâmico mais estável. Esses resultados fornecem subsídios experimentais para a calibração dos modelos digitais e para a aplicação de técnicas recursivas de upscaling, permitindo a transferência de propriedades petrofísicas da escala micrométrica para escalas compatíveis com dados de perfilagem e sísmica. Como principal contribuição inédita, o trabalho desenvolve e valida um fluxo metodológico integrado que combina caracterização mineralógica quantitativa por µFRX, ensaios elastodinâmicos laboratoriais, Petrofísica Digital, simulações multifísicas e upscaling recursivo para estimar propriedades petrofísicas efetivas em múltiplas escalas, constituindo uma abordagem pioneira para reservatórios da Bacia do Ceará e potencialmente aplicável a outras bacias sedimentares brasileiras.