Título: “Aplicação de técnicas avançadas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) assistidas por ferramentas computacionais na avaliação petrofísica de rochas carbonáticas” (ANP 18999-3).
Coordenador geral: Prof. Rodrigo Bagueira de V. Azeredo
Vigência: 2013 – atual
Apoio: Shell e ANP (Compromisso de Investimentos com Pesquisa e Desenvolvimento)
Descrição: O objetivo geral desse projeto é explorar a aplicação de técnicas especiais de RMN, assistidas por ferramentas de mineração de dados e modelagem numérica, na caracterização petrofísica de rochas carbonáticas. O projeto divide-se em três fases a saber:
Fase 1#: O objetivo específico dessa fase é a aplicação de técnicas de mineração nas distribuições dos tempos de relaxação de rochas carbonáticas visando extrair propriedades petrofísicas diversas, tais como permeabilidade e rock typing. Dentre os algorítmos de mineração avaliados destacam-se: k-Nearest Neighbors, Naïve Bayes, C4.5, Random Forest, Sequential Minimal Optimization e Multi-Layer Perceptron. A figura 1 (direita) mostra um mapas de classificação gerado pelo algorítmo Random Forest aplicado a um conjunto de dados de RMN, composto por 78 amostras, divididos em seis tipos diferentes de rochas. A figura 1 (esquerda) mostra uma microimagem de cada tipo de rocha empregada nesse estudo [1]. Coordenador: Prof. Alexandre Plastino.
Figura 1 – Mapas de classificação (esquerda) mostrando que classificador Random Forest errou apenas duas vezes o tipo de rocha. Exemplo de microimagens de amostras pertencentes a cada um dos seis tipos de rochas carbonáticas, RT1 a RT6 (esquerda).
Fase 2#: O objetivo espeçifico dessa fase é a aplicação de técnicas laboratoriais especiais de RMN na caracterização petrofísica de rochas carbonáticas. Dentre as técnicas de RMN avaliadas, destacam-se os mapas bidimensionais difusão vesus relaxação T2 (D-T2 ) e as medidas de relaxação T2 espacialmente resolvidas. A figura 2 mostra um exemplo de uma medida de relaxação T2 espacialmente resolvida de uma amostra de rocha carbonática. Essa técnica consiste na medição dos tempos de relaxação da amostra ao longo do seu eixo em fatias virtuais. No exemplo da figura 2 é possível observar uma variação de 10% entre os tempos de relaxação ao longo da amostra. Essa variação pode ser interpretatda como um índice de heterogeneidade da rocha. Coordenador: Prof. Rodrigo Bagueira de V. Azeredo.
Figura 2 – Medida de relaxação T2 espacialmente resolvida de uma amostra de rocha carbonática.
Fase 3#: O objetivo específico dessa fase é aplicação da modelagem numérica para a caracterização de propriedades petrofísicas de rochas carbonáticas, a partir de uma imagem digital 3D obtida pela técnica de microtomografia por raios-X. Dentre as propriedades petrofísicas estudadas estão as propriedades elásticas e a resposta da RMN. A figura 3 mostra um exemplo da simulação da resposta de RMN de uma amostra de rocha carbonática, empregando a técnica dos caminhantes aleatórios, a partir de sua imagem digital. Coordenador: Prof. Ricardo Leiderman.
Figura 3 – Distribuição dos tempos de relaxação T2 de uma rocha carbonática, medidos experimentalmente e simulados, empregando a técnica dos caminhantes aleatórios com relaxatividade superficial uniforme e variável [2].
1- Gonçalves, E.C. et al., 2017. J Appl. Geophys., 140, 93.
2- Benavides, F. et al., 2017. Comput. Geosci., 106, 200.