Integração de métodos petrofísicos para caracterização multiescala de sistemas porosos em rochas carbonáticas da Bacia Potiguar

Xavier Júnior, Milton Morais

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

2025-09-19

Petrofísica

Rochas carbonáticas

Porosidade

Microtomografia

Caracterização multiescalar

Ressonância magnética nuclear

Bacia Potiguar

Esta dissertação apresenta uma análise comparativa de técnicas petrofísicas aplicadas à caracterização de sistemas porosos em rochas carbonáticas, com foco em um conjunto de 101 amostras da Bacia Potiguar, das quais 9 foram destinadas exclusivamente a análises digitais. Integraram-se metodologias tradicionais, como a porosimetria a gás e a porosidade por saturação em água, a técnicas avançadas de imageamento digital, incluindo microtomografia de raios X (Micro-CT), tomografia por radiação síncrotron (SR-CT) e medições por Ressonância Magnética Nuclear (RMN). A pesquisa destacou a complementaridade entre os métodos, evidenciando como cada técnica acessa frações específicas do sistema poroso: a porosimetria a gás demonstrou alta eficiência na determinação de volumes interconectados; a saturação com água evidenciou a fração efetivamente ocupada por fluidos móveis; a RMN destacou-se por sua sensibilidade a microporos; enquanto a microtomografia permitiu detalhar a conectividade estrutural e a morfometria tridimensional do meio poroso. Os resultados apontam que as variações entre as técnicas são explicadas por fatores como presença de poros não saturados, ar aprisionado, limitações de molhabilidade e diferenças na resolução de imagem. Do ponto de vista estatístico, a integração de análises gráficas de dispersão com os testes ANOVA e Tukey HSD confirmou diferenças significativas entre litofácies e entre os métodos aplicados, reforçando a importância de abordagens multitécnicas na caracterização petrofísica de reservatórios carbonáticos.

This dissertation presents a comparative analysis of petrophysical techniques applied to the characterization of porous systems in carbonate rocks, focusing on a set of 101 samples from the Potiguar Basin, of which 9 were exclusively allocated for digital analyses. The study integrated traditional methodologies, such as gas porosimetry and water saturation porosity, with advanced digital imaging techniques, including X-ray microtomography (Micro-CT), synchrotron radiation tomography (SR-CT), and Nuclear Magnetic Resonance (NMR) measurements. The research highlighted the complementary nature of these methods, demonstrating how each technique accesses specific fractions of the porous system: gas porosimetry proved highly efficient in determining interconnected volumes; water saturation revealed the fraction effectively occupied by mobile fluids; NMR stood out for its sensitivity to micropores; while microtomography enabled detailed characterization of structural connectivity and three-dimensional morphometry of the porous medium. The results indicate that variations between techniques are explained by factors such as the presence of unsaturated pores, trapped air, wettability limitations, and differences in image resolution. From a statistical standpoint, the integration of scatter plot analyses with ANOVA and Tukey HSD tests confirmed significant differences between lithofacies and among the applied methods, reinforcing the importance of multitechnique approaches in the petrophysical characterization of carbonate reservoirs.