Modelagem numérica da deformação em carbonatos e implicações na formação de carste

Abstract

O efeito da presença de fraturas sobre o fluxo de fluidos em reservatório é hoje tema de interesse fundamental para a indústria do petróleo. Tratando-se de rochas carbonáticas, o estudo da contribuição das fraturas sobre a eficiência dos reservatórios se complexifica em função da natureza reativa dessas rochas aos fluidos circulantes e a alta tendência à formação de carste. As fraturas atuam como agentes focalizadores da percolação de fluidos e exercem controle estrutural sobre a formação do carste. Para a indústria do petróleo, esse cenário pode ser favorável pelo aumento da porosidade e permeabilidade secundárias das fraturas, mas também oferece riscos à operação. O presente estudo investiga, sob o ponto de vista geomecânico, como a presença de fraturas influencia o desenvolvimento do carste observado em rochas carbonáticas. A Formação Jandaíra foi selecionada como geomaterial análogo a reservatórios carbonáticos fraturados em bacias marginais do Brasil. A metodologia adotada para esse estudo incluiu: (i) a utilização de imagens de satélite e de VANT; (ii) modelagem numérica do efeito das tensões atuais sobre as estruturas do lajedo. Comparados os resultados dos modelos numéricos ao mapeamento realizado nas imagens, verificou-se que as regiões dos modelos numéricos onde ocorrem os maiores valores de dilatância coincidiram com regiões locais no terreno (terminações de falhas e cruzamento de fraturas), onde ocorrem concentração de dissolução e formação de carste. Assim, este trabalho estabeleceu que existe uma relação possível entre a concentração de tensão e a dissolução ao longo da trama estrutural observada nos lajedos fraturados e carstificados e evidenciou que o processo de dilatância provavelmente é responsável pela ocorrência de dissolução preferencial controlada por fraturas em rochas carbonáticas.