Decidível · Geofísica e Petrofísica · estudo de viabilidade 4D · WAG-CO₂ · portfólios de Reservatórios e CCUS

Desafio: decidir, antes de adquirir, se um levantamento 4D pode ver a injeção de gás ou CO₂ no pré-sal.

O estudo de viabilidade 4D de hoje entrega um número por cenário ou uma probabilidade de detecção. O Decidível acrescenta o que falta ao suporte à decisão go/no-go de aquisição: sobre o envelope de incerteza declarado (faixas de parâmetros com fonte) e o modelo petroelástico padrão, calcula por aritmética intervalar rigorosa o mínimo e o máximo garantidos de ΔIp/Ip por célula — a garantia de pior caso — e devolve um de três vereditos na resolução do levantamento, com um contraexemplo de cada lado quando a evidência não decide e a medição que decide.

PROVADO

DETECTÁVEL — garantido para todo cenário admissível

Todo cenário dentro do envelope declarado muda a impedância além da resolução do levantamento.

REFUTADO

INDETECTÁVEL — garantido: nenhum levantamento nesta resolução vê

Nenhum cenário do envelope chega à resolução: o levantamento não pode responder à pergunta. Não adquira para esta pergunta.

RECUSADO

INDETERMINADO — contraexemplos dos dois lados e a medição que decide

Há cenários admissíveis dos dois lados, cada um verificado; o certificado publica o requisito de resolução e o plano de redução de incerteza.

custo em jogo
US$ 450 mi
o monitoramento sísmico 4D permanente de Mero, Consórcio de Libra, abril de 2026 (Agência Brasil); Búzios: 3.500 nós OBN em 780 km², oito meses (Petrobras, 2024)
resolução real
1,5%
variações de impedância acústica distinguíveis no piloto OBN de Tupi, com NRMS de 2 a 3% (Cruz et al. 2021)
a 1,5%, no análogo
50.186 · 177
células INDETECTÁVEIS com uma frente fina (Sg < 4%) só com a faixa física; células DETECTÁVEIS com frente de 44–48%, gás pobre, uniforme, arcabouço medido — de 72.321
o que o Monte Carlo diria
34,1%
dos 10.000 sorteios na mesma célula detectam a 1,5%; existe um cenário admissível, com valor garantido, que muda 0,39%
1 · o problema em números

No pré-sal, a resolução do 4D e a variação da rocha são da mesma ordem: cerca de 1,5% de impedância no piloto de Tupi [1, 2].

O Consórcio de Libra anunciou em abril de 2026 cerca de US$ 450 milhões (R$ 2,2 bilhões) no monitoramento sísmico 4D permanente de Mero. Em Búzios, a segunda aquisição OBN do campo, a primeira para 4D, depositou 3.500 nós em 780 km² durante oito meses (2024). A PXGEO recebeu dois contratos de aquisição e monitoramento OBN 4C de consórcios liderados pela Petrobras para 2026 (Baird Maritime, novembro de 2025). Cada campanha responde a uma pergunta de gerenciamento de reservatórios: onde a frente de gás do WAG-CO₂ chegou, onde a água avançou, onde ficou óleo [12, 13, 14].

No piloto OBN de Tupi (Cruz et al. 2021, SBGf; The Leading Edge 40(12):886): NRMS médio de cerca de 3% no processamento 4D padrão e de cerca de 2% com migração por mínimos quadrados; variações de impedância acústica de aproximadamente 1,5% distinguíveis além da vizinhança dos poços; em torno de WAG1, variação abaixo dos 2% inicialmente considerados o corte para o pré-sal. A modelagem petroelástica que considera só os efeitos de saturação superestima as amplitudes e impedâncias 4D; quanto maior o teor de CO₂ no gás injetado (cerca de 80% no gás rico, cerca de 5% no pobre), menor o contraste de impedância com o óleo ou a água. Os modelos publicados antes do piloto previam variações em torno de 2% para a maioria dos casos (Costa et al. 2019 [3]); a repetibilidade de cerca de 2% vem de Cypriano et al. 2019 [4].

No pré-sal, portanto, a resolução que o levantamento alcança e a variação que a rocha produz são da mesma ordem. A pergunta de viabilidade não é “qual a probabilidade de detectar”, é: para todo cenário compatível com a evidência, este levantamento vê a injeção? E quando não vê, que medição decide, antes da aquisição?

2 · o que a Petrobras já faz, e o que acrescenta

O estudo de viabilidade atual entrega um número por cenário ou uma probabilidade; o Decidível acrescenta o envelope garantido e o contraexemplo.

Nada é substituído: o estudo de viabilidade continua a ser feito como hoje, e o Decidível entra como anexo. Cada linha diz o que o fluxo atual entrega e o que o anexo acrescenta.

hojeentregao que o Decidível acrescenta
Modelagem petroelástica (Gassmann, cenários P10/P50/P90)um ΔIp/Ip por cenárioo mínimo e o máximo garantidos de ΔIp/Ip sobre o envelope inteiro, com arredondamento para fora
Monte Carlo, probabilidade de detecção“detectável em 97% dos sorteios”o cenário admissível que os sorteios não amostraram, com valor garantido, e a fração do envelope que não detecta
Regra de NRMS / repetibilidadeum limiar únicoo requisito de resolução do levantamento, célula a célula, como especificação de aquisição
Valor da informação (VOI) em esperançaquanto vale medir, em médiao plano de redução de incerteza deste caso: a medição que decide, na ordem do custo
Inversão bayesiana / quantificação de incertezauma distribuição condicionada ao prioro conjunto admissível inteiro, sem prior; o contraexemplo é um modelo, não um percentil
Interpretação 4D pós-aquisiçãoendurecimento ou amolecimento lidos por experiênciaa densidade de gás acima da qual o sinal do ΔIp deixa de ser garantido por célula

Glossário. Envelope declarado (nas páginas do motor, “caixa”): as faixas de parâmetros com fonte que a evidência admite. Contraexemplos (“testemunhas”): um cenário verificado de cada lado do limiar. Certificado de decisão (“recibo”): a Nota Técnica de uma página, reexecutável sem o nosso código. Casos de controle negativos (“controles vermelhos”): erros plantados que cada build precisa recusar. Os selos PROVADO, REFUTADO e RECUSADO leem-se DETECTÁVEL, INDETECTÁVEL e INDETERMINADO.

3 · como decide

Modelo petroelástico declarado com fonte; limites garantidos por aritmética intervalar; contraexemplos verificados.

envelope declarado

Faixas, com fonte por parâmetro

Porosidade e saturação de gás da célula; arcabouço seco de nove plugues de Iracema [10] na tendência de porosidade crítica; salmoura e óleo vivo por Batzle–Wang [11]; gás de metano a CO₂ puro pelo NIST [16]; a mistura de fluidos de Reuss a Voigt (toda lei de Brie); Swi e Sorg do UNISIM-IV [17].

o método

Garantia de pior caso sobre o envelope inteiro

  1. Modelo petroelástico: Gassmann [5]; mistura de fluidos entre Reuss e Voigt, que contém toda lei de Brie [6]; arcabouço seco Kdry = s·(1 − φ/φc)·Kmin na tendência de porosidade crítica [7, 8]. O veredito fala deste modelo e deste envelope.
  2. Limites garantidos: aritmética intervalar com arredondamento para fora; derivadas intervalares; ramificação e poda com teste de monotonicidade [9]; cada parâmetro de efeito provadamente monótono fixado no extremo.
  3. Contraexemplos: um cenário-limite verificado de cada lado do limiar, com o valor garantido, e a medição que o elimina.
o que sai

Certificado de decisão

PROVADO REFUTADO RECUSADO

ΔIp/Ip, ΔIs/Is e ΔVp/Vs garantidos; o requisito de resolução; o plano de redução de incerteza; a reprodução. Uma página (exemplo em PDF).

Verificação. Uma segunda implementação em Python (módulo decimal, 50 dígitos, a forma de livro-texto, sem código em comum) confere o motor em 452 entradas de entrada; 7/7 controles vermelhos a cada build. Cada célula do mapa pode ser decidida de novo no navegador.

Fora desta versão, dito aqui e não no rodapé. O efeito de pressão (o módulo do arcabouço versus a tensão efetiva) entra na Fase 1 com medições em plugues sob tensão, fornecidas no formato dos dados da Petrobras ou tomadas da literatura; até lá, nos injetores, a saturação sozinha superestima o sinal, como Tupi registrou. Espessura e sintonia: o veredito é da etapa petroelástica (detectabilidade de célula), não da resposta sísmica convolvida; a espessura entra como faixa adicional em E5. Frequência e dissolução em carbonato: hipóteses de Gassmann, do modelo.

Um contraexemplo recalculável à mão

O cenário indetectável da célula de coquina (φ = 0,15, s = 0,90, G/K = 0,68, Kmin = 71 GPa, Sg = 0,30, w = 1, Kgás = 0,60 GPa, ρgás = 0,97 g/cm³, Ko = 0,77, ρo = 0,66, Kw = 3,8, ρw = 1,06, ρmin = 2,70, Swi = 0,18), linha a linha. Um geofísico refaz numa planilha; o motor garante o mesmo valor com intervalo.

passofórmulavalor
fluido antes (Reuss água–óleo)K₁ = 1 / (Swi/Kw + So/Ko)0,899 GPa
líquido depois (a água ocupa fração maior)L₂ = (Swi + So₂) / (Swi/Kw + So₂/Ko)0,969 GPa
fluido depois, mistura w entre Reuss e VoigtK₂ = R + w·(V − R)0,858 GPa (w = 1,00)
arcabouço seco na tendência de porosidade críticaKdry = s·(1 − φ/φc)·Kmin; Gdry = (G/K)·Kdry39,94 · 27,16 GPa
Gassmann, antes e depoisKsat = Kdry + (1 − Kdry/Kmin)² / (φ/Kfl + (1 − φ)/Kmin − Kdry/Kmin²)41,058 → 41,008 GPa
densidadeρ = (1 − φ)ρmin + φ·Σ Sᵢρᵢ2,4048 → 2,4187 g/cm³
impedânciaIp = √(ρ·(Ksat + 4G/3))13,631 → 13,666
a mudançaΔIp/Ip = Ip₂/Ip₁ − 10,26%
4 · demonstração

A 1,5%, o análogo do pré-sal tem 177 células DETECTÁVEIS, 50.186 INDETECTÁVEIS e 72.321 INDETERMINADAS — em frentes de gás diferentes.

O análogo é o benchmark público UNISIM-IV-2026 (UNICAMP, ODbL): 72.321 células ativas, cada uma na coluna da sua porosidade, com o gás injetado a 44% de CO₂, Swi = 0,18 e Sorg = 0,35. Cada célula é uma caixa decidida por inteiro (faixa de porosidade × faixa de saturação de gás × todas as faixas declaradas). A tabela responde, por saturação da frente de gás, quanto do campo é decidido em cada estado de conhecimento e resolução. DET: DETECTÁVEL; INDect: INDETECTÁVEL; indet.: INDETERMINADO (contraexemplos dos dois lados); n.d.: não decidido neste orçamento de cálculo.

frente de gásfaixa física · 1,5%gás pobre, uniforme, medido · 1,5%gás rico em CO₂ · 3%gás pobre, uniforme, medido · 3%
Sg 0,00–0,04INDect 50.186 · indet. 4 · n.d. 22.131INDect 68.880 · indet. 4 · n.d. 3.437INDect 70.703 · n.d. 1.618INDect 72.321
Sg 0,04–0,08indet. 72.321indet. 72.321INDect 68.884 · n.d. 3.437INDect 68.881 · indet. 3 · n.d. 3.437
Sg 0,08–0,12indet. 72.321indet. 72.321INDect 68.884 · n.d. 3.437INDect 63.558 · indet. 79 · n.d. 8.684
Sg 0,12–0,16indet. 72.321indet. 72.321INDect 63.629 · n.d. 8.692INDect 55.683 · indet. 13.229 · n.d. 3.409
Sg 0,16–0,20indet. 72.321indet. 72.321INDect 56.943 · indet. 3 · n.d. 15.375INDect 29.578 · indet. 39.724 · n.d. 3.019
Sg 0,20–0,24indet. 72.321indet. 72.321INDect 53.283 · indet. 8 · n.d. 19.030indet. 72.321
Sg 0,24–0,28indet. 72.321indet. 72.321INDect 46.046 · indet. 5.843 · n.d. 20.432indet. 72.321
Sg 0,28–0,32indet. 72.321DET 3 · indet. 72.318indet. 8.763 · n.d. 63.558indet. 72.321
Sg 0,32–0,36indet. 72.321DET 8 · indet. 72.313indet. 12.268 · n.d. 60.053indet. 72.321
Sg 0,36–0,40indet. 72.321DET 17 · indet. 72.304indet. 16.013 · n.d. 56.308indet. 72.321
Sg 0,40–0,44indet. 72.321DET 79 · indet. 72.242indet. 21.126 · n.d. 51.195indet. 72.321
Sg 0,44–0,48indet. 72.321DET 177 · indet. 72.144indet. 29.535 · n.d. 42.786indet. 72.321

Três leituras. (1) Uma frente fina, abaixo de 4% de saturação, é INDETECTÁVEL a 1,5% em 50.186 células só com a faixa física e em 68.880 com o gás medido: o veredito “não adquira para esta pergunta” existe, com prova — a primeira célula, φ 0.08–0.09, tem mudança garantida ≤ 1,42%. (2) Entre 4% e 28% de saturação, o campo inteiro é INDETERMINADO a 1,5% em 4 dos 5 estados de conhecimento (só a faixa física; gás pobre em CO₂ (≈5%); gás pobre em CO₂, uniforme; gás pobre, uniforme, arcabouço medido): é a faixa em que Tupi operou, e o certificado devolve, por célula, a resolução que decide. Com gás rico em CO₂ (≈80%) o quadro é outro: a frente de 4–8% é INDETECTÁVEL em 53.443 células (18.878 não decididas neste orçamento), de 8% a 16% a maior parte do campo fica não decidida (66.457 e 54.556 células), e só a partir de 16% o campo inteiro é INDETERMINADO. (3) Com frente de 44–48%, gás pobre, uniforme e arcabouço medido, 177 células são DETECTÁVEIS a 1,5% a partir de φ 0.23–0.24. A 3% com gás rico em CO₂, a frente é INDETECTÁVEL na maior parte do campo até 28% de saturação: a resolução do processamento padrão não responde à pergunta do WAG-CO₂.

O mapa de detectabilidade garantida por célula

Mova o requisito de resolução do levantamento e o estado de conhecimento; o mapa se reclassifica a partir dos números garantidos do registro. Toque numa célula para ver os quatro números, e decida-a de novo no seu navegador.

o que se sabe
0,000,050,100,150,200,250,30porosidade φ0,000,120,240,360,48Sg injetado
PROVADO · detectávelRECUSADO · indeterminadoREFUTADO · indetectávelnão decidido neste orçamento
Toque numa célula.

As 72.321 células ativas do UNISIM-IV (36.607 de estromatólito, 35.681 de coquina). Benchmark UNISIM-IV-2026 (UNICAMP), ODbL.

Uma célula, decidida: coquina, frente de gás WAG, o limite de Tupi

a pergunta

Uma célula de coquina na porosidade mediana do benchmark (φ entre 0,13 e 0,15), a frente de gás de um ciclo WAG entre 15% e 30% de saturação, e o limite de detecção do piloto de Tupi, 1,5% de impedância.

Um levantamento 4D que resolve 1,5% vê a injeção, para todo cenário do envelope declarado?
o que o Decidível decide
RECUSADO

ΔIp/Ip garantido em [-5,67%; 2,57%] para todo cenário admissível

  • PROVADOToda a caixa está no domínio de Gassmann: arcabouço sob o limite de Voigt, saturações em [0, 1].
  • RECUSADOO envelope contém cenários dos dois lados, ambos provados. Detectável: φ = 0,150, rigidez s = 0,490, Sg injetado = 0,300, mistura w = 0,000, Kgás = 0,220 GPa → ΔIp/Ip ∈ [-3,77%; -3,77%]. Não detectável: φ = 0,150, rigidez s = 0,900, Sg injetado = 0,300, mistura w = 1,000, Kgás = 0,600 GPa → [0,26%; 0,26%]. A evidência declarada não decide.

Nota Técnica desta célula (PDF, uma página)

A mesma célula, com o que se passa a saber. Cada linha é um envelope decidido por inteiro; a última coluna é o requisito de resolução que tornaria a resposta DETECTÁVEL.

estado de conhecimentocomoa 1,5%mudança garantidao que decide
Só a faixa físicagás entre metano e CO₂ puro; distribuição desconhecidaRECUSADO0,00% – 5,66%nenhuma resolução: há cenário sem mudança
Gás rico em CO₂ (≈80%)a composição do gás medida (PVT); distribuição desconhecidaRECUSADO0,00% – 3,76%nenhuma resolução: há cenário sem mudança
Gás pobre em CO₂ (≈5%)a composição do gás medida (PVT); distribuição desconhecidaRECUSADO0,00% – 5,32%nenhuma resolução: há cenário sem mudança
Gás pobre em CO₂, uniformecomposição medida e a distribuição conhecida uniforme (w ≤ 0,25)RECUSADO0,21% – 4,12%resolver 0,21% → DETECTÁVEL
Gás pobre, uniforme, arcabouço medidoe a rigidez do arcabouço medida no intervalo (s ≤ 0,65)RECUSADO0,35% – 4,11%resolver 0,35% → DETECTÁVEL
Só a faixa física, arcabouço correlacionado (9 plugues)a rigidez s e a razão G/K confinadas à envoltória convexa dos plugues (56 caixas)RECUSADO0,00% – 4,94%nenhuma resolução: há cenário sem mudança
Gás pobre, uniforme, arcabouço correlacionadoidem, com a composição medida e w ≤ 0,25RECUSADO0,22% – 3,79%resolver 0,22% → DETECTÁVEL

Caixas correlacionadas. A rigidez do arcabouço e a razão G/K não são independentes: os nove plugues de Iracema ocupam uma envoltória convexa dentro do retângulo declarado, e o motor decide a união das caixas que a cobrem. A correlação aperta os limites (o máximo garantido só com a faixa física cai de 5,66% para 4,94%; com o gás pobre e uniforme, a menor mudança atingida sobe de 0,21% para 0,22%), não o veredito a 1,5%. Correlacionar a composição do gás com (K, ρ) também não o muda: o cenário indetectável está no ponto do CO₂ puro, que toda curva de composição contém. A saturação de gás por célula e por tempo do simulador é o insumo da Fase 1 (E1); aqui a frente é uma faixa.

Nenhuma medição isolada decide esta célula a 1,5%. Cortando cada faixa mensurável em 2, 4 e 8 fatias (composição do gás por PVT, rigidez do arcabouço em plugue, distribuição do gás, saturação por perfil), nenhuma fatia sai decidida só com a faixa física; com o gás pobre, uniforme e o arcabouço medido, tampouco. O que decide é o requisito de resolução: 0,35% de impedância. É um insumo de especificação de aquisição (OBN, PRM), não uma medição de rocha.

Monte Carlo cara a cara, na resolução real

o que o estudo por sorteio diria a 1,5%
34,1%

dos 10.000 sorteios detectam (com 1.000 sorteios: 34,3%), na célula com gás pobre, uniforme e arcabouço medido. Só com a faixa física: 0,7% de 10.000. A menor mudança entre os sorteios: 0,54%.

o que o Decidível garante
0,39%

Um cenário admissível, com valor garantido, muda só isso: a menor mudança possível é pelo menos 0,35%. Só com a faixa física há um cenário que muda 0,26% e outro que muda -3,77%. A fração do envelope que não detecta é 65,9% (estimativa por sorteio, rotulada como tal); a medição que elimina o contraexemplo é a resolução de 0,35%.

Na mesma célula a 0,5%, o par que abriu esta página: mil sorteios viram no mínimo 0,34%; o motor provou um cenário com 0,21%. A frase que fica: o estudo diria detectável em 34% dos sorteios; existe um cenário admissível, com valor garantido, que não detecta; a especificação que o elimina é resolver 0,35%.

O sinal pode mudar de sinal

Gás mais denso que o óleo vivo mais leve admissível (0,66 g/cm³) pode endurecer a rocha: a densidade sobe mais do que o módulo cai. O motor bisseciona a densidade do gás injetado e devolve, por célula, a menor densidade em que um cenário verificado ganha impedância. Na célula de coquina: 0,696 g/cm³. No mapa inteiro (só a faixa física): de 0,691 a 0,812 g/cm³ (mediana 0,700), encontrada em 348 de 360 células. O metano a 60 MPa e 65 °C tem 0,26 g/cm³; o CO₂ puro nas condições do pré-sal, 0,89 a 0,97 (NIST). Acima dessa densidade, o 4D a 1,5% não garante nem o sinal da mudança: um amolecimento lido como “o gás chegou” e um endurecimento lido como “não chegou” são ambos admissíveis. A fração molar de CO₂ correspondente sai do PVT do gás do campo (E1); com o gás rico em CO₂ de Tupi (cerca de 80%), o envelope da célula já contém os dois sinais.

Is e Vp/Vs saem do mesmo envelope

Gassmann não altera o módulo de cisalhamento: Is muda só pela densidade, e Vp/Vs só pelo módulo. Os três atributos, garantidos sobre a mesma célula:

estado de conhecimento|ΔIp/Ip||ΔIs/Is||ΔVp/Vs|
Só a faixa física0,00% – 5,66%0,00% – 0,44%0,00% – 5,30%
Gás pobre, uniforme, arcabouço medido0,35% – 4,11%0,10% – 0,44%0,22% – 3,84%

Para uma mudança só de saturação, a mudança de Ip é, em módulo, a soma das duas partes: Ip é o atributo mais sensível, e nenhum atributo resgata uma célula INDETERMINADA em Ip. O que Is e Vp/Vs acrescentam é a separação da parte de densidade e da parte de módulo, que é como o efeito de pressão será isolado com os dados OBN 4C na Fase 1.

Os cenários publicados cabem no envelope. Em Tupi, a variação de impedância em torno de WAG1 ficou abaixo dos 2% e as variações distinguíveis foram de cerca de 1,5% (Cruz et al. 2021): dentro do envelope garantido da célula de coquina, [-5,67%; 2,57%]. A auditoria quantitativa de um estudo de viabilidade — os cenários de da Silva, Davolio, dos Santos e Schiozer (BrJG 2025; J. Appl. Geophys. 2026) plotados dentro do intervalo garantido, e o cenário admissível fora deles que muda o veredito — é a entrega E4, com os parâmetros do estudo.

5 · caso de valor

Seis decisões em que o veredito garantido entra; a de maior custo é a aquisição.

decisão da Petrobrascusto em jogoo que muda com o Decidívelevidência no demonstrador
Adquirir ou não um 4D (go/no-go)uma campanha OBN 4D no pré-sal: centenas de milhões de dólares (Mero, US$ 450 mi; Búzios, 3.500 nós, 8 meses)veredito garantido antes da aquisição; nunca comprar um levantamento que não pode responder à perguntaa frente fina INDETECTÁVEL em 50.186 células a 1,5%
Especificar o levantamento (repetibilidade alvo; OBN, PRM ou streamer)a diferença de custo entre tecnologias de aquisição (ordem de grandeza; sem fonte pública por campanha)“resolver ≤ X%” vira requisito de especificação, célula a célulaa coluna “o que decide”: 0,35% para a coquina mediana
Sequenciar medições baratas antes da caraPVT e ultrassom em plugues: ordem de grandeza abaixo do levantamento (sem fonte pública)a medição que decide cada INDETERMINADO, ordenada por custo; e quando nenhuma decide, dizê-loa Nota Técnica, seção 6
Interpretar a frente WAG-CO₂ no 4Drisco de ler endurecimento como ausência de gása densidade de gás acima da qual o sinal deixa de ser garantidoo mapa do sinal: 0,70 g/cm³ na coquina
Auditar um estudo de viabilidade existenteo custo do estudo e da decisão que ele informao cenário admissível que o ensemble não amostrou, com valor garantidoMonte Carlo cara a cara; E4
Comprovar o armazenamento dedicado de CO₂ ao reguladorobrigações de monitoramento e encerramento do operador de estocagem (Lei 14.993/2024, art. 29; Decreto 13.095/2026) — não alcança a reinjeção para recuperação avançada (art. 26, § 4º)certificado reexecutável do que os dados provam e do que não provammódulo E6, condicionado ao portfólio de CCUS

Frequência e dono da decisão. Campanhas 4D OBN no pré-sal nomeadas publicamente em três anos: o piloto de Tupi (2020), Búzios (2024–25), o monitor OBN 4D da PXGEO (2024), dois contratos OBN 4C para 2026 e o sistema permanente de Mero (2026–27). Cada uma nasce de um estudo de viabilidade. Dono na Fase 1: a gerência de geofísica de reservatórios e o gerenciamento de reservatórios do ativo; na Fase 2, a área de CCUS. A Petrobras reinjetou 19,6 Mt de CO₂ em 2025 (20-F) — é WAG-CO₂ para recuperação avançada, fora do alcance da lei de estocagem, e dentro do gerenciamento de reservatórios.

Onde entra no fluxo atual (nada é substituído). (1) Estudo de viabilidade 4D existente → o anexo: o envelope garantido e os contraexemplos. (2) Plano de aquisição → o requisito de resolução por célula e a lista de medições que decidem. (3) Interpretação 4D pós-aquisição → o intervalo do sinal, inclusive o seu sinal, por célula. (4) Plano de monitoramento de CO₂ dedicado → certificado por levantamento. (5) Cada levantamento adquirido volta como evidência e aperta o envelope do próximo campo.

6 · estado da arte

Nas referências consultadas, a detectabilidade 4D é dada por probabilidade ou por cenários; nenhuma garante o envelope.

Os limiares de NRMS são regras que dependem da banda; a incerteza bayesiana e variacional depende do prior e é reconhecidamente enviesada; a viabilidade por cenários responde pelos cenários escolhidos. Não encontramos, nas referências consultadas, um veredito garantido sobre o envelope inteiro, a recusa com contraexemplos e a medição que decide; a busca não foi sistemática, e a revisão de literatura é parte de E4.

  • Cruz et al. 2021 · SBGf 17th ICBGf; The Leading Edge 40(12):886. Piloto 4D OBN de Tupi: NRMS de 2 a 3%, variações de impedância de cerca de 1,5% distinguíveis; a saturação sozinha superestima o sinal; mais CO₂, menos contraste.
  • da Silva, Davolio, dos Santos e Schiozer 2025 · Braz. J. Geophys. 43(2); 2026 · J. Appl. Geophys. 245. Modelagem petroelástica 4D com interação rocha-fluido num reservatório análogo ao pré-sal (UNISIM) e viabilidade por cenários: nenhuma garantia sobre toda a faixa de parâmetros.
  • Chadwick, Marchant e Williams 2014 · Energy Procedia. Limiares de detecção de CO₂ em Sleipner dados como probabilidade de detecção.
  • Bergmann e Chadwick 2015 · Geophysics. Limites de massa de CO₂ por enumeração de saturações e espessuras: o antecedente mais próximo, sem aritmética rigorosa e sem decisão.
  • Zhang et al. 2023 · Geophys. J. Int.. FWI variacional 3D: o ADVI subestima sistematicamente a incerteza.
  • Grana et al. 2022 · Geophysics. Revisão da inversão petrofísica probabilística: respostas condicionadas ao prior.
  • Anyosa et al. 2021 · IJGGC. Valor da informação do monitoramento de CO₂, calculado em esperança, não caso a caso.
  • Hansen e Walster 2004 · Global Optimization Using Interval Analysis. O método: ramificação e poda intervalar com teste de monotonicidade — aqui aplicado a Gassmann.
7 · plano de trabalho

Doze meses, uma fase central: viabilidade 4D decidida num campo do pré-sal, com dados sintéticos fornecidos pela Petrobras no formato dos seus dados, rodada dentro da Petrobras.

Objetivo geral. Decidir, para um campo do pré-sal representado por dados sintéticos que a Petrobras fornece no formato dos seus dados reais, onde um levantamento 4D vê a injeção de gás ou CO₂ para todo cenário admissível, onde nenhum vê, e o que medir onde a evidência não decide. Objetivos específicos. (1) envelope declarado do campo a partir dos dados sintéticos (perfis, plugues, PVT) e dos públicos; (2) mapa de detectabilidade garantida por célula do modelo do campo a 1,5% e 3%; (3) plano de redução de incerteza por INDETERMINADO, ordenado por custo; (4) comparação com o estudo de viabilidade interno; (5) valoração econômica da ferramenta com interlocutores da Petrobras; (6) scripts entregues prontos, rodados pela Petrobras sobre os seus dados reais sem o autor; (7) opcional: certificado de monitoramento de CO₂ dedicado.

entregameseso que entregacritério de aceitaçãoTRL
E1 · Envelope declarado0–2faixas de φ, Sg (do simulador, por célula e por tempo), arcabouço (plugues sob tensão, tipo de poro), fluidos (PVT), mistura, com fonte por parâmetro — a partir dos dados sintéticos fornecidos pela Petrobras no formato dos reais, complementados pelos públicos (Tupi, UNISIM-IV); nenhum dado real é pedidoassinado pelo geofísico-par; nenhum parâmetro sem fonte3
E2 · Mapa decidido2–4veredito por célula do modelo do campo a 1,5% e 3%; Ip, Is e Vp/Vs100% das células com veredito ou “não decidido” explicado; três vereditos recalculados à mão por geofísico da Petrobras4
E3 · Plano de redução de incerteza3–5para cada INDETERMINADO: a medição ou o estreitamento que decide, custo estimado, ordemlista priorizada aceita pela equipe de reservatório do ativo4
E3b · Valoração econômica3–6entrevistas e consultas com interlocutores da Petrobras (geofísica de reservatórios, aquisição sísmica, CCUS): que decisão muda, com que frequência, quanto custa errar, quanto vale a ferramenta para a Petrobras e para a startup — a viabilidade financeira do negócio, que não se estima de forarelatório de valoração com premissas explícitas, validado pelos interlocutores—
E4 · Auditoria do estudo interno5–8cenários do estudo de viabilidade interno dentro do envelope; modelos admissíveis não amostrados, com valor garantidorelatório revisado pela gerência de geofísica; pelo menos um contraexemplo confirmado ou a sua ausência provada5
E5 · Integração6–10scripts e certificados por decisão entregues prontos, no formato dos dados da Petrobras, para ela rodar sobre os dados reais dentro do seu ambiente; extensão de pressão (módulo × tensão efetiva); espessura como faixa; casos de controle negativos por domínioa Petrobras roda sobre os seus dados sem o autor; controles negativos recusados em cada build5–6
E6 · Módulo CO₂ dedicado (opcional)8–12o que um levantamento prova sobre pluma e contenção, e o que não prova, em certificado reexecutávelrevisão com a área de CCUS e regulatório; escopo legal já verificado: art. 26, § 4º exclui a recuperação avançada4

Marcos e portões. M0 (mês 0): kick-off; dados sintéticos no formato da Petrobras entregues; NDA. M3: primeiro mapa decidido; portão técnico — se mais de 90% das células forem INDETERMINADAS a 3%, ativar caixas correlacionadas, Sg do simulador e atributos adicionais antes de E3. M6: revisão de meio-termo com o portfólio, com o relatório de valoração (E3b); go/no-go para E4–E6. M12: entrega final; decisão de implantação (anexo padrão ao estudo de viabilidade ou licença por ativo). E1 a E3 formam a fase central; o portão do mês 6 libera E4 a E6, e E6 só entra se o portfólio de CCUS confirmar interesse.

o que pedimos
  • um campo e uma pergunta de aquisição ou monitoramento
  • dados sintéticos (perfis, plugues, PVT) no formato dos dados da Petrobras — nenhum dado real
  • um geofísico-par (4 h/semana), mentoria do portfólio e interlocutores para a valoração
  • doze meses
o que a Petrobras recebe
  • o mapa decidido do campo e o plano de redução de incerteza
  • a auditoria do estudo interno
  • os scripts prontos, no formato dos seus dados, para rodar sobre os dados reais dentro da Petrobras, com certificados reexecutáveis
  • o relatório de valoração econômica da ferramenta
  • um método que qualquer geofísico da casa refaz sem o nosso código
8 · riscos, modelo de negócio, implantação

O maior risco técnico é o excesso de INDETERMINADO; a mitigação está no plano.

riscoefeitomitigaçãoonde
Excesso de INDETERMINADO na resolução realferramenta lida como conservadora demaiscaixas correlacionadas; Sg do simulador; Is e Vp/Vs; todo INDETERMINADO sai com a medição que decide ou com a declaração de que nenhuma decide e o requisito de resoluçãoseção 4; portão M3
Modelo petroelástico fora da rocha real (tipo de poro, Gassmann em carbonato, frequência)um DETECTÁVEL que a rocha desmenteenvelope do arcabouço a partir de medições em plugues com tipo de poro (dados sintéticos no formato da Petrobras ou literatura); limites de Hashin–Shtrikman como sanidade; “o veredito fala do modelo declarado” na primeira páginaE1; seção 3
Efeito de pressão ausentesinal superestimado nos injetorescaixa de módulo × tensão efetiva com plugues sob tensãoE1, E5
Espessura e sintonia fora do modelodetectabilidade de célula ≠ detectabilidade sísmicadito na seção 3; espessura como caixa adicional em E5seção 3
Acesso a dadosos dados sísmicos e de reservatório da Petrobras são confidenciais; um plano que dependa deles não andao projeto não pede dados reais: dados sintéticos fornecidos pela Petrobras no formato dos reais, complementados pelos públicos (Tupi, UNISIM-IV); os scripts são entregues prontos e a Petrobras os roda sobre os dados reais dentro do seu ambienteM0, E1, E5
Equipe de uma pessoarisco de execuçãocolaboração acadêmica de geociência iniciada; geofísico-par; segunda implementação independente já existenteseção 9
Viabilidade financeira não estimadaa pergunta “quanto vale para a Petrobras e para a startup” fica sem respostaa valoração é uma entrega do projeto (E3b): entrevistas com interlocutores da Petrobras, relatório com premissas explícitas, revisto no M6E3b
Adoção internaferramenta paralela, não usadaformato de anexo ao estudo de viabilidade existente; nada substituídoE4, E5
Escopo legal do módulo CO₂hook regulatório que não se aplicaverificado: a Lei 14.993/2024 exclui do regime de estocagem a injeção para recuperação avançada (art. 26, § 4º); E6 e o texto desta página tratam só do armazenamento dedicadoE6

Modelo de negócio (CRL 2 → o que falta dizer). Fase de PD&I: contrato de inovação de 12 meses no instrumento do módulo em que a submissão cair; como referência, o módulo Aquisição de Soluções do Conexões previu até R$ 1,6 milhão por proposta, contratos de até 12 meses prorrogáveis por 12 (2022). Depois: anexo de decisão por estudo de viabilidade (serviço) ou licença anual por ativo com certificados reexecutáveis e suporte; a Petrobras escolhe no M12. O núcleo de aritmética é MIT e fica aberto — auditável, condição do próprio método; o valor pago está na construção do envelope com dados do ativo, na integração ao fluxo, na suíte de controles por domínio e no suporte. Viabilidade financeira. Não a estimamos de fora: quanto a ferramenta vale para a Petrobras e quanto sustenta a startup são o objeto de E3b, entrevistas com interlocutores da Petrobras e um relatório de valoração com premissas explícitas, revisto no M6.

Escalabilidade e abrangência. O mesmo método decide outras perguntas de “medir antes de pagar”: profundidade sob o sal (a incerteza de velocidade dos evaporitos sobre alvos e contatos), posicionamento de poços, armazenamento dedicado de CO₂, monitoramento de integridade. Uma frase cada, sem prazo prometido. A decisão de números de IA e simulação em operação e projeto — escoamento, valores de projeto metoceânicos — é a solução Contraprova, no outro formulário: o mesmo método, o mesmo formato de certificado.

Propriedade intelectual e confidencialidade. Titularidade do que for desenvolvido no projeto conforme a regra do módulo; aceita. Envelopes, mapas e certificados do campo são da Petrobras; nenhum dado ou derivado sai do ambiente. O método permanece público; a Petrobras recebe direito de uso irrestrito do núcleo.

Implantação ao final do projeto — o critério de sucesso. Ao final do M12, um geofísico da Petrobras roda os scripts entregues sobre os dados reais de um novo campo, dentro da Petrobras e sem o autor, produz o mapa decidido, e o anexo de decisão passa a acompanhar o estudo de viabilidade 4D do ativo.

9 · maturidade e equipe

TRL 3 com evidência pública; colaboração de geociência iniciada; geofísico-par da Petrobras no piloto.

TRL 3 — prova de conceito: o método implementado, a suíte de verificação com segunda implementação independente em Python, o demonstrador público sobre o benchmark do pré-sal, o código e os registros arquivados com DOI (10.5281/zenodo.22800699). A mesma aritmética já decide, em produção pública, milhares de ajustes de extremos metoceânicos e resultados de IA de fronteira. CRL 2 — problema e comprador identificados; o piloto é o próximo passo.

Equipe. Carlos Toledo, fundador: design industrial, direção de arte e desenvolvimento; ex-EmbraerX (inovação corporativa em aeroespacial). Colaboração de geociência iniciada com um laboratório universitário; geofísico-par da Petrobras no piloto. Uma pessoa hoje; o piloto define as próximas.

Contato. carlos@carlostoledo.co · apresentação (PDF) · Nota Técnica de exemplo (PDF) · código

O demonstrador declara as suas faixas com fonte: plugues de Quadros et al. 2025, fluidos de Batzle–Wang 1992 e NIST, limiares de Cruz et al. 2021, o modelo UNISIM-IV-2026. Não são dados da Petrobras. Um PROVADO fala do modelo declarado e do envelope declarado, não da rocha: as hipóteses de Gassmann são do modelo.

10 · o pedido

Primeiro passo: dados sintéticos de um poço no formato da Petrobras; mapa decidido das suas células em quatro semanas.

É o pedido que um representante de portfólio consegue aprovar sozinho: o PVT e os plugues de um poço como dados sintéticos no formato da Petrobras (ou os dados já públicos de Tupi), e em quatro semanas o mapa decidido das células daquele poço, com a Nota Técnica de cada uma, em scripts que a Petrobras roda sobre o poço real dentro do seu ambiente. Depois, os doze meses da seção 7.

referências

Referências citadas

Cada número e cada afirmação da página aponta para uma destas fontes ou para o registro do próprio demonstrador (apps/decidivel/data/decidivel-ledger.json). Onde a fonte é uma notícia e não um documento técnico, o número é dado como ordem de grandeza.

  1. Cruz, N. M.; Cruz, J. M. N.; Costa, M. M. M.; Urasaki, E. N. A.; Teixeira, L. M.; Santos, M. S.; Grochau, M. H. First 4D seismic results for Tupi Field, Santos Basin. 17th International Congress of the Brazilian Geophysical Society, 2021.
  2. Cruz, N. M.; Cruz, J. M. N. Tupi Nodes pilot: a successful 4D seismic case for Brazilian presalt reservoirs. The Leading Edge 40(12):886–896, 2021.
  3. Costa, M. et al. 4D seismic feasibility in pre-salt carbonate reservoirs (modelagem petroelástica e viabilidade 4D, Tupi). Revista Brasileira de Geofísica 37(4), 2019 — citado em [1].
  4. Cypriano, L. et al. Repeatability of OBN 4D processing at the pre-salt level (NRMS ≈ 2% com migração por mínimos quadrados), 2019 — citado em [1].
  5. Gassmann, F. Über die Elastizität poröser Medien. Vierteljahrsschrift der Naturforschenden Gesellschaft in Zürich 96:1–23, 1951.
  6. Brie, A.; Pampuri, F.; Marsala, A. F.; Meazza, O. Shear sonic interpretation in gas-bearing sands. SPE 30595, 1995.
  7. Nur, A.; Mavko, G.; Dvorkin, J.; Galmudi, D. Critical porosity: a key to relating physical properties to porosity in rocks. The Leading Edge 17(3):357–362, 1998.
  8. Mavko, G.; Mukerji, T.; Dvorkin, J. The Rock Physics Handbook, 2.ª ed. Cambridge University Press, 2009.
  9. Hansen, E.; Walster, G. W. Global Optimization Using Interval Analysis, 2.ª ed. Marcel Dekker, 2004.
  10. Quadros, P. S. M.; de Figueiredo, J. J. S. et al. Integrative rock physics and computer vision analysis of elastic properties and pore aspect ratios in Brazilian pre-salt carbonates. Scientific Reports 15:33467, 2025. doi 10.1038/s41598-025-11646-y.
  11. Batzle, M.; Wang, Z. Seismic properties of pore fluids. Geophysics 57(11):1396–1408, 1992.
  12. Agência Brasil. Petrobras investe em monitoramento sísmico em subsolo marinho (Mero, Consórcio de Libra, cerca de US$ 450 milhões), abril de 2026.
  13. Agência Petrobras. Campo de Búzios inicia novo levantamento sísmico (3.500 nós, 780 km², oito meses), 16 de agosto de 2024.
  14. Baird Maritime. PXGEO secures two OBN seismic acquisition contracts with Petrobras, novembro de 2025.
  15. Brasil. Lei n.º 14.993, de 8 de outubro de 2024 (arts. 26 a 29; art. 26, § 4.º); Decreto n.º 13.095, de 2026.
  16. NIST Chemistry WebBook, Thermophysical Properties of Fluid Systems (Span, R.; Wagner, W., equação de estado do CO₂, 1996; Setzmann, U.; Wagner, W., metano, 1991).
  17. UNISIM-IV-2026 benchmark (UNICAMP/CEPETRO), modelo nominal; proposta do benchmark, Brazilian Journal of Petroleum and Gas. ODbL.
  18. Silva, E. P. A.; Davolio, A.; Santos, M. S.; Schiozer, D. J. Methodology for 4D petro-elastic modeling including rock-fluid interaction in pre-salt carbonate reservoir. Brazilian Journal of Geophysics 43(2), 2025; Methodology to feasibility and 4D interpretation support in a pre-salt carbonate reservoir. Journal of Applied Geophysics 245, 2026.
  19. Chadwick, R. A.; Marchant, B. P.; Williams, G. A. CO₂ storage monitoring: leakage detection and measurement in subsurface and atmosphere. Energy Procedia 63, 2014. Bergmann, P.; Chadwick, A. Volumetric bounds on subsurface fluid substitution using 4D seismic time shifts with an application at Sleipner. Geophysics 80(5), 2015.
  20. Anyosa, S.; Bunting, S.; Eidsvik, J.; Romdhane, A.; Bergmo, P. Assessing the value of seismic monitoring of CO₂ storage using simulations and statistical analysis. International Journal of Greenhouse Gas Control 105, 2021. Zhang, X. et al. 3D Bayesian variational full waveform inversion. Geophysical Journal International 234, 2023. Grana, D. et al. Probabilistic inversion of seismic data for reservoir petrophysical characterization: review and examples. Geophysics 87(5), 2022.
  21. Petrobras. Conexões para Inovação — módulo Aquisição de Soluções: critérios e valores (Mercado&Consumo, 4 de julho de 2022); Form 20-F 2025 (reinjeção de 19,6 Mt de CO₂ em 2025).