[en] CORRELATIONS TO ESTIMATE THE DAMAGE ZONE WIDTH OF GEOLOGICAL FAULTS USING NUMERICAL MODELING: CASE STUDY OF PRE-SALT CARBONATES, SANTOS BASIN

[pt] CORRELAÇÕES PARA ESTIMATIVA DE ESPESSURA DE ZONA DE DANO EM FALHAS GEOLÓGICAS UTILIZANDO MODELAGEM NUMÉRICA: CASO DE ESTUDO EM CARBONATOS PRÉ-SAL DA BACIA DE SANTOS

[pt] ALEXANDRE SCUSSEL ZANATTA

[pt] MODELAGEM NUMERICA

[pt] ZONA DE DANO

[pt] CARBONATO

[en] NUMERICAL MODELING

[en] DAMAGE ZONE

[en] CARBONATE

[pt] A caracterização das zonas de dano no entorno das falhas geológicas é importante para a indústria de óleo e gás pois as estruturas geológicas presentes podem afetar tanto os processos de fluxo nos reservatórios quanto o comportamento geomecânico dos campos. Como aproximação inicial, a espessura das zonas de dano tem sido correlacionada diretamente com os rejeitos de falha. No entanto, a dispersão dos dados levantados em campo indica que outras variáveis, além do rejeito, também podem afetar à espessura da zona de dano, particularmente em rochas carbonáticas. Neste sentido, o objetivo desta dissertação é a avaliação do impacto das propriedades geomecânicas dos carbonatos na previsão da espessura da zona de dano em falhas geológicas dos campos do pré-sal Brasileiro. Em função das incertezas na definição das propriedades geomecânicas, estas foram inferidas a partir de correlações empíricas que foram estabelecidas com a porosidade. Em seguida, fazendo uso de modelagem numérica, se realizou um planejamento de experimentos, obtendo-se a espessura da zona de dano a partir de diferentes combinações de parâmetros geomecânicos. Logo, empregando o método da superfície de resposta, foram definidos modelos de regressão que preveem a espessura da zona de dano a partir do rejeito e da porosidade das rochas carbonáticas avaliadas. Os resultados indicam que os modelos de regressão propostos permitem estimar espessuras de zonas de dano consistentes com as observações em campo, e, portanto, podem ser utilizadas para uma caracterização preliminar das zonas de dano nos processos exploratórios da indústria de óleo e gás.

[en] The characterization of damage zones surrounding geological faults is important for the oil and gas industry, as the geological structures present can affect both the fluid flow in reservoirs and the geomechanical behavior of fields. As an initial approximation, the width of damage zones has been directly correlated with fault throw. However, the dispersion of data collected in the field indicates that other variables, besides fault throw, can also affect the width of the damage zone, particularly in carbonate rocks. In this sense, the objective of this dissertation is to evaluate the impact of geomechanical properties of carbonates on the prediction of the thickness of the damage zone in geological faults in the Brazilian pre-salt fields. Due to uncertainties in defining geomechanical properties, they were inferred from empirical correlations that were established with porosity. Then, using numerical modeling, a design of experiments was carried out, obtaining the width of the damage zone from different combinations of geomechanical parameters. Next, employing the response surface method, regression models were defined that predict the width of the damage zone from fault throw and porosity of the evaluated carbonate rocks. The results indicate that the proposed regression models allow for the estimation of damage zone widths consistent with field observations and therefore can be used for preliminary characterization of damage zones in exploration processes in the oil and gas industry.

DEANE DE MESQUITA ROEHL

ROBERTO JUAN QUEVEDO QUISPE

DEANE DE MESQUITA ROEHL

ROBERTO JUAN QUEVEDO QUISPE

MARINA BELLAVER CORTE

TIAGO SIQUEIRA DE MIRANDA

2024-04-11

2023-03-31

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.66419