O Potencial de geração de hidrocarbonetos na Formação Pimenteiras, Bacia do Parnaiba

Abstract

A Formação Pimenteiras (Devoniano), Bacia do Parnaíba é a principal geradora com potencial para gerar hidrocarbonetos, principalmente gás natural. O sistema petrolífero que occore nesta bacia é não convencional ou atipico em que a subsidência não foi suficiente para a maturação da matéria orgânica. Assim sendo, as intrusões ígeneas que ocorrem nesta sequência foram importantes para a maturação da materia orgânica. A Formação Pimenteiras se enquadra na sequência Mesodevoniana- Eocarbonífera constituida por folhelhos cinza-escuros a pretos, esverdeados, em parte bioturbados, radioativos e ricos em matéria orgânica e que representam a ingressão marinha mais importante da bacia. Assim, este trabalho surge com o propósito de aprofundar e aprimorar o potencial de geração de hidrocarbonetos da bacia usando os parâmetros organopetrográficos e organogeoquímicos. Foram selecionados poços perfurados pela Petrobras e pela empresa OGX, que atravessam a Formação Pimenteiras. Os 32 poços da Petrobras selecionados, cujos dados foram disponibilizados pela BDEP/ANP, contendo os dados geoquímicos de COT e Pirólise Rock-Eval e os da OGX foram três poços cujas amostras eram em calha, secas e não lavadas. Nestes poços foram usados os parâmetros geoquímicos (COT, Pirólise Rock- Eval, Difração de raios X, Análise Elementar), Petrográficos (identificação de macerais, medição da reflectância da vitrinita e palinofácies,) testes de adsorção de metano e teor de umidade. Os resultados obtidos mostram que o COT é de um modo geral classificado de bom a excelente em termos de potencial de geração de hidrocarbonetos (HC) devido a boa preservação da matéria orgânica. Os valores de S1 e S2 seguem o mesmo padrão verificado no COT e o Tmax oC na maioria das amostras é considerado imaturo. Os valores de índice de hidrogênio (HI) demonstram a presença de querogênios do tipo II e III, com potenciais para a geração de òleo e gás. O tipo de querogênio é característico de ambientes deposicionais continental e marinho, facto que vai de acordo com os resultados da análise elementar. A ocorrência de argilominerais como a ilita pode estar relacionado aos processos diagenéticos e térmicos das intrusões ígneas. A caulinita pode estar relacionada com alteração dos k-feldspatos, ao passo que a clorita que ocorre isoladamente perto das intrusões e nos metassedimentos bem como o talco pode indicar processos de metamorfismo que teriam ocorridos na bacia ao longo do período geológico. A gipsita pode resultar dos processos evaporíticos enquanto que o quartzo, mica, clorita, k-feldspato, a calcita e o plagioclásio é devido á variações litológicas que ocorrem ao longo da Formação Pimenteiras. A ocorrência de hematita e pirita pode estar relacionada a processos de transição de ambientes redutores e oxidantes. A refletância da vitrinita é abaixo de 1,0% Rrandom classificado de imaturo á maturo. A presença de muitos fitoclastos, matéria orgânica amorfa (MOA) e palinomorfos são constatados nos resultados de palinofácies sugerindo ambientes deposicionais continental e marinho. Os testes de adsorção de metano indicam que a Formação Pimenteiras tem a capacidade de adsorção de metano apesar da influência negativa de altos conteúdos de umidade, cinzas e a ocorrência dos argilominerais descritos.

In the Parnaiba Basin, the Devonian Pimenteiras Formation is the main source rock with the potential for hydrocarbon generation. The petroleum system that occurs in this basin is unconventional or atypical, where the burial depth was not enough for the maturation of organic matter to enter into the oil window. Therefore, the igneous intrusions that occur in this sequence were important for the organic matter to reach oil and gas generation maturity levels. The Devonian Pimenteiras Formation forms part of the Mesodevonian-Eocarboniferous sequence, consisting of dark gray to black shales, partially bioturbed, radioactive, rich in organic matter and representing the most important marine incursion of the Basin. The objective of the present work is to deepening and improve the knowledge about the potential for hydrocarbon generation of the basin using the organo-petrographic and organo-geochemical parameters. For this purpose, 34 wells drilled by Petrobras and by the OGX Company were selected, across the Parnaiba Basin. The 32 selected wells from Petrobras, whose data were provided by BDEP/ANP contained the geochemical data of TOC and Rock-eval pyrolysis. They provided also data on depth, thickness of the formation as well as contact with igneous intrusions. In the three wells from the OGX Company samples were received as cuttings. In these, the geochemical parameters (TOC, Rock-Eval pyrolysis, X-ray diffraction, Elemental Analysis) and petrographic parameters (identification of macerals, vitrinite reflectance measurement and palynofacies) were determined. In addition, methane adsorption tests were carried out and moisture contents were determined. The results obtained show that the TOC contents and S1 and S2 values indicate a good to excellent potential for hydrocarbon generation due to the good preservation of organic matter. The Tmax oC in many samples is considered immature. The HI values showed the presence of kerogens type II and III, with potential for oil and gas generation. These types of kerogen and are typical from continental and marine depositional environments, which is also supported by the results of the elemental analysis. The occurrence of clay minerals such as illite may be related to the diagenetic and thermal processes of igneous intrusions. The kaolinite can be related to k-feldspar alteration, whereas talc and chlorite indicate that metamorphism processes occurred in the basin along the geological periods. The gypsum may indicate evaporitic processes, whereas the quartz, chlorite, calcite, mica, plagioclase and k-feldspar are related to the lithological variations that occur along the Pimenteiras Formation. The occurrence of hematite and pyrite may be related to processes of transition from reducing and oxidizing environments. The vitrinite reflectance is less than 1.0% Rrandom, indicating an immature to mature maturity stage of the organic matter. The presence of many phytoclasts, amorphous organic matter (AOM) and palynomorphs as identified by palynofacies suggests a continental and marine depositional environment. Methane adsorption tests indicate that the Pimenteiras Formation have the capacity for gas adsorption despite the negative influence of high ash yields and moisture contents and the clay minerals previously described.