Diagênese e qualidade dos reservatórios continentais da Formação Alagamar, Neoaptiano da Bacia Potiguar

Abstract

Recentes descobertas em água profundas na seção Aptiana da Bacia Potiguar atestam o potencial exploratório dos arenitos da Formação Alagamar. Foi feita a caracterização sedimentológica e petrológica integrada destes arenitos, em quatro poços testemunhados nas seções onshore e offshore, para compreender os controles deposicionais e diagenéticos sobre a qualidade dos reservatórios. Estes arenitos consistem em: litarenitos ricos em quartzo metamórfico provenientes de orogênos transicionais reciclados, depositados em leques aluviais; arcósios líticos/litarenitos feldspáticos, ricos em líticos metamórficos de terrenos mistos depositados em leques sublacustrinos de preenchimentos de canal; arcósios/subarcósios provenientes de blocos continentais do embasamento granítico-gnáissico depositados em deltas e lobos sublacustres. Os principais processos diagenéticos foram: compactação mecânica de constituintes dúcteis criando pseudomatrix, infiltração mecânica de argila, autigênese de carbonatos, quartzo, albita, C/S, I/S, ilita, clorita, caulinita, dickita, K-feldspato, pirita e mineral de titânio, e dissolução de feldspatos. Integrando composição primária, cimento principal e porosidade petrográfica, foi possível caracterizar 11 petrofácies reservatório, que foram agrupadas em 4 domínios petrofísicos: Porous domain (arcósios/litarenitos com alta qualidade de reservatório); Porous-Cement domain (arcósios/arcósios líticos pouco cimentados com moderada qualidade); Cement-Compaction domain (arcósios/arcósios líticos bastante cimentados e moderado teor de dúcteis com baixa qualidade); Compaction domain (arcósios/arcósios líticos ricos em dúcteis compactados a pseudomatriz com muito baixa). A compactação foi o principal processo redutor da porosidade primária pela criação de pseudomatriz nos arcósios líticos/litarenitos feldspáticos sublacustres da seção offshore. Na seção onshore, arcósios deltaicos e litarenitos de leque aluvial tiveram o arcabouço preservado por sua composição, rica em grãos rígidos, e pela cimentação não pervasiva pré-compactacional, fato que contribuiu para a preservação de parte da porosidade primária, incrementada (média 5%) pela dissolução de feldspatos, contribuído para a boa qualidade destes reservatórios.

Sedimentological and petrological analyses of the continental clastic deposits from the Aptian Alagamar Formation, an important exploration target in the Potiguar Basin, Brazilian Equatorial Margin, were performed in four onshore and offshore wells. Alagamar deposits consist in alluvial fan litharenites from transitional recycled orogenic provenance, sublacustrine fan lithic arkoses and feldspathic litharenites rich in metamorphic fragments from mixed provenance and deltaic arkoses and subarkoses from continental block provenance. The main diagenetic process impacting the quality of the reservoirs were the mechanical compaction on ductile grains producing pseudomatrix, clay infiltration, the authigenesis of quartz, K-feldspar, albite, clay minerals (C/S, I/S, illite, chlorite, kaolinite and dickite), carbonates (dolomite, Fedolomite/ ankerite, calcite and Fe-calcite), pyrite, and titanium minerals, and the dissolution of primary constituents (mainly feldspars). The integration of primary composition (mostly ductile grains content), main cements and petrographic macroporosity allowed to define 11 reservoir petrofacies, which were grouped into 4 domains: Porous domain (arkose and litharenites with high reservoir quality); Porous- Cement domain (partially cemented arkoses and lithic arkoses with moderately reservoir quality); Cement-Compaction domain (strongly cemented arkoses and lithic arkoses rich in ductile grains with low reservoir quality); Compaction domain (lithic arkoses, ductile-rich petrofacies with very low quality). Compaction was the main process of primary porosity reduction, mainly in offshore lithic arkoses rich in ductile grains. Conversely, feldspar dissolution increased petrographic macroporosity in up to 5%. The combination of a rigid framework derived from gneissic-granitic basement source, shallower burial, absence of pre-compaction pervasive cement, and porosity increment by feldspar dissolution provide best reservoir quality in the Alagamar sandstones. Understanding the depositional and diagenetic controls on the reservoir quality of these Aptian sandstones is essential for their exploration in the Potiguar Basin and of analogous sandstones along Brazilian Equatorial Margin.