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Aplicação de análise de séries temporais em perfis de poço

1998; Brazilian Society of Geophysics; Volume: 16; Issue: 1 Linguagem: Português

10.1590/s0102-261x1998000100015

1809-4511

H. P. da Silva,

Sugarcane Cultivation and Processing

Esta tese descreve a aplicacao de analise de series temporais em perfis de poco. Atraves desta tecnica e possivel avaliar-se a repeticao e a resolucao vertical de perfis, e determinar-se o intervalo de amostragem e a velocidade de perfilagem ideais para diferentes perfis. A comparacao entre tres pocos e tambem feita, baseada num mesmo tipo de perfil. Para tanto, na sequencia utilizada, procurou-se manter num mesmo dominio os dados cuja quantidade total de amostra (N) por perfil nao ultrapassou 2048. Desses dados, foram inicialmente retirados o valor medio das amostras e o alinhamento polinomial algebrico eventualmente nelas embutido. Em seguida, foi efetuada a aplicacao do ponderador cossenoidal, do filtro passa-alta, da janela Hanning, do calculo da funcao coerencia, do espectro de fase, da razao sinal-ruido e dos espectros de potencia do sinal e do ruido, nesta ordem. Para a funcao coerencia, fez-se necessario o calculo dos niveis de confianca de 50%, 90% e 95%. O calculo do primeiro nivel teve por base a necessidade de se determinar a resolucao vertical de alguns perfis, e dos demais, a fim de que fosse obtida uma informacao referente a localizacao daqueles niveis para a coerencia calculada. Em relacao ao espectro de fase, seu calculo surgiu da necessidade de se obter uma informacao adicional a respeito dos perfis manipulados, ou seja, o conhecimento da ocorrencia ou nao de deslocamento relativo de profundidade entre a secao principal e a secao repetida. A razao sinal-ruido foi calculada no sentido de possibilitar a comparacao, como elemento avaliador dos diversos tipos de perfis, com a coerencia e o calculo dos espectros de potencia. Os espectros de potencia do sinal e do ruido foram calculados para se ter mais um parâmetro de avaliacao da secao repetida, ja que, em tese, os espectros de potencia do sinal e do ruido da secao repetida devem ser iguais aos respectivos espectros da secao principal. Os dados utilizados na aplicacao da metodologia proposta foram fornecidos pela PETROBRAS e oriundos de quatro pocos da Bacia Potiguar emersa. Por questoes de sigilo empresarial, os pocos foram identificados como pocos A, B, C e D. A avaliacao da repeticao entre diferentes tipos de perfis indica que, para o poco A, o perfil micro-esferico (MSFL) tem repeticao melhor do que o perfil de porosidade neutronica (CNL), o qual tem, por sua vez, repeticao melhor do que o perfil de raios gama normal (GR). Para os perfis do poco D, uma diminuicao da velocidade de perfilagem de 550 m/h para 275 m/h e vantajosa apenas para o perfil de porosidade neutronica. Ja a velocidade de perfilagem de 920 m/h, utilizada na obtencao dos perfis de poco C, e totalmente inadequada para os perfis de resistividade (MSFL, ILD e ILM). A diminuicao do intervalo de amostragem de 0,20 m para 0,0508 m, nos perfis de raios gama e de porosidade neutronica, e 0,0254 m para o perfil de densidade, apresenta bons resultados quando aplicada no poco D. O calculo da resolucao vertical indica, par ao perfil de porosidade neutronica, uma superioridade qualitativa em relacao ao perfil de raios gama normal, ambos pertencentes ao poco A. Para o poco C, o perfil micro-esferico aprsenta uma resolucao vertical na mesma ordem de grandeza da resolucao do perfil de raios gama do poco B, o que evidencia ainda mais a inconveniencia da velocidade de perfilagem utilizada no poco C. Ja para o poco D, o calculo da resolucao vertical indica uma superioridade qualitativa do perfil de densidade de alta resolucao em relacao ao perfil de raios gama de alta resolucao. A comparacao entre os pocos A, B e D, levada a efeito atraves dos respectivos perfis de porosidade neutronica normais, comprova que a presenca de ruido aleatorio, em geral, esta diretamente ligada a porosidade da formacao - uma maior porosidade indica uma presenca maior de ruido e, por conseguinte, uma queda qualitativa no perfil obtido. A analise do espectro de fase de cada perfil indica um deslocamento em profundidade, existente entre as secoes principal e repetida de todos os perfis do poco C. E isto pode ser confirmado com a posterior superposicao das secoes. ABSTRACT Application of time series analysis to wireline logs This thesis describes the application of time series analysis to wireline logs. Through this technique it is possible to evaluate both their repeatability and vertical resolution, and determine the optimum sampling interval and acquisition speed for different logs. A comparison between three wells is also made, based on the same type of log. The sequence used is to obtain data, in the same domain, for which the number of samples (n) does not exceed 2048. For these data the mean sample value and the algebraic polynomial are determined. The following were then applied, in order: cosine taper, high pass filter, Hanning window, the calculation of the coherence function, the phase spectra, and the signal to noise ratio of the power spectra for both the signal and the noise. For the coherence function, it was necessary to calculate the level of confidence for 50%, 90% and 95%. The calculation of the first level was necessary to determine the vertical resolution of some logs. The others were calculated to provide information concerning the position of the levels of coherence calculated. In relation to the phase spectra, its calculation suggests it is necessary to obtain additional information in respect of the processed logs, or in other words, knowledge of any relative depth shifts made between the principal and repeat sections. The signal to noise ratio was calculated to investigate the possibility of evaluating the different types of logs by making a comparison with the coherence and the calculated power spectra. The power spectra of the signal and the noise were calculated to provide one additional parameter to evaluate the repeat section. In theory the power spectra of the signal and the noise of the repeat section should be equal to their respective spectra for the principal sections. The data used in this work were provided by PETROBRAS and originated in four holes of the Potiguar Basin. These are referred to as Holes A, B, C and D. The evaluatin of the repeatability between different types of logs indicates that, for Hole A, the microspherical log (MSFL) has better repeatability than the porosity log (CNL), and that this repeats better than the gamma ray log (GR). For the logs run in Hole D, a decrease in the speed at which the logs are run, from 550 m/hr to 275 m/hr, is advantageous only for the neutron porosity log. The velocity of 920 m/hr used in Hole C is totatlly inadequate for the resistivity logs (MSFL, ILD and ILM). A decrease in the sampling interval from 0.2 m to 0.0508 m, for the gamma ray and neutron porosity logs, and to 0.0254 m for the density log, gives good results when applied to Hole D. The calculation of vertical resolution indicates, that the neutron porosity is of superior quality when compared with the natural gamma ray in Hole A. In Hole C the microspherical log (MSFL) has a vertical resolution of the same order as the natural gamma ray log (GR) in Hole B. This confirms the inappopriate speed for the logs acquired in Hole C. For Hole D, the calculation of vertical resolution indicates a superior quality for the high resolution density log when compared with the high resolution gamma ray log. The comparison between Holes, A, B and C, uses the respective neutron porosity logs, confirming that the presence of noise, in general, is directly linked with the porosity of the formation - a higher porosity indicates more noise and consequently, a lower quality log is obtained. Analysis of phase spectra of each log indicates a depth shift exists between the principal and repeat sections for all the logs of Hole C. This could be confirmed through superposition of the sections.