Análise tafonómica de coquinas (Formações Morro do Chaves e Amaral) e suas relações na definição das propriedades permo-porosas de reservatórios análogos ao pré-sal do Brasil

Abstract

O presente trabalho reporta os resultados obtidos através do estudo de depósitos de coquinas análogos situados em bacias das “Margens Atlânticas” do Atlântico Norte e do Atlântico Sul, nomeadamente das bacias Lusitânica e Sergipe-Alagoas. As unidades estratigráficas selecionadas como alvos para a presente pesquisa representam intervalos relacionados com a abertura do Atlântico Sul e Norte, a saber: Formação Morro do Chaves (Barremiano, Cretácico Inferior) na Bacia Sergipe-Alagoas, nordeste do Brasil, e Formação Amaral (Kimmeridgiano, Jurássico Superior) na Bacia Lusitânica, em Portugal. Recorrendo à análise tafonómica das associações de fósseis registadas nas unidades acima referidas com base em critérios de tafonomia evolutiva e à Metodologia de Caracterização Multiescalar de Reservatório foi concebida e aplicada uma metodologia inovadora de classificação de coquinas adaptada à complexidade genética deste tipo de depósitos. Tal metodologia permite incrementar a eficácia dos modelos preditivos e responder ao desafio enfrentado pela indústria do petróleo na busca da compreensão da distribuição dos espaços permo-porosos em reservatórios de hidrocarbonetos. A metodologia utilizada no presente estudo permitiu compreender e cartografar a distribuição de fácies de coquinas em dois contextos paleogeográficos distintos, bem como ampliar o uso de modelos ideais, construídos a partir de afloramentos e furos de sondagem. As análises petrográficas e tafonómicas da Formação Morro do Chaves foram realizadas em 462 amostras/lâminas petrográficas dos afloramentos das cavas de pedreiras e de 14 poços perfurados nas mesmas e em áreas adjacentes. Estas análises resultaram no estabelecimento de dez tafofácies que, em associação com quatro litofácies, permitiram a definição de 36 petrofácies. A Formação Amaral é reconhecida em quase toda a Bacia Lusitânica. Devido à sua ampla distribuição geográfica, os afloramentos e pontos de controlo foram agrupados, com base nos contextos deposicionais que representam, em três setores: lagunar, laguna-barreira e marinho-distal. O setor lagunar foi analisado com base em dois perfis estratigráficos: Cumieira e Abiul (Pombal). As análises litofaciológicas e tafonómicas destes perfis foram realizadas através de descrições macroscópicas de 58 amostras, sendo 53 do Perfil da Cumieira e cinco do Perfil de Abiul. Foram igualmente analisados 15 afloramentos para controlo lateral e vertical das unidades com recolha de 41 amostras. O setor laguna-barreira foi analisado através do estudo de dois perfis estratigráficos: Praia do Salgado (Famalicão) e Praia da Consolação (Atouguia da Baleia). As análises litofaciológicas e tafonómicas destes perfis foram realizadas com base em descrições macroscópicas de 102 amostras, sendo 61 do Perfil da Praia do Salgado e 41 do Perfil da Praia da Consolação. Foram igualmente analisados dois afloramentos para controlo lateral e vertical das unidades com recolha de nove amostras. O setor marinho-distal foi analisado através do estudo de um perfil estratigráfico: Pedralvo (Arruda dos Vinhos). As análises litofaciológicas e tafonómicas deste perfil foram realizadas com base nas descrições macroscópicas de nove amostras. Foram igualmente analisados oito afloramentos para controlo lateral e vertical das unidades com recolha de oito amostras. A integração de todos os dados obtidos resultou no estabelecimento de dez tafofácies que, em associação com quatro litofácies, permitiram a definição de 85 petrofácies. Os modelos geológicos resultantes, relativos às formações Morro do Chaves (Bacia Sergipe-Alagoas) e Amaral (Bacia Lusitânica), sustentaram a construção de modelos teóricos de depósitos de coquinas em banco e em plataforma que permitem predizer a distribuição espacial das fácies em outros reservatórios análogos de hidrocarbonetos em coquinas do pré-sal do Brasil.

ABSTRACT: The present work reports the results obtained through the study of analogous coquina deposits located in basins of the "Atlantic margins" of the North Atlantic and the South Atlantic, namely in the Lusitanian and Sergipe-Alagoas basins. The stratigraphic units selected as targets for this research represent intervals related to the opening of the South and North Atlantic, namely: the Morro do Chaves Formation (Barremian, Lower Cretaceous) of the Sergipe-Alagoas Basin, NE Brazil, and the Amaral Formation (Kimmeridgian, Upper Jurassic) of the Lusitanian Basin, Portugal. By using taphonomic analysis of the fossil assemblages recorded in the units mentioned above based on evolutionary taphonomy criteria, and the Multiscale Reservoir Characterization Methodology, it was possible to design and apply an innovative methodology for classifying coquina adapted to the genetic complexity of this type of deposits. Such methodology allows increasing the effectiveness of predictive models and responding to the challenge faced by the oil industry in the search for understanding the distribution of permo-porous spaces in hydrocarbon reservoirs. The methodology used in the present study made it possible to understand and map the distribution of coquina facies in two distinct paleogeographic contexts, as well as to enlarge the use of ideal models, built from outcrops and boreholes. The petrographic and taphonomic analyses of the Morro do Chaves Formation were carried out on 462 petrographic samples/slides from the outcrops of the quarry pits and from 14 wells drilled in them and in adjacent areas. These analyses resulted in the establishment of ten tafofacies that, in association with four lithofacies, allowed the definition of 36 petrofacies. The Amaral Formation is recognised in almost the entire Lusitanian Basin. Due to its wide geographical distribution, the outcrops and control points were grouped into three sectors, based on the depositional contexts they represent: lagoon, lagoonbarrier and marine-distal. The lagoon sector was analysed based on two stratigraphic sections: the Cumieira and the Abiul sections (Pombal). The lithofaciological and taphonomic analyses of these sections were performed based on macroscopic descriptions of 58 samples, 53 from the Cumieira Section and five from the Abiul Section. Fifteen outcrops were also analysed for lateral and vertical control of the units with the collection of 41 samples. The lagoonbarrier sector was analysed by studying two stratigraphic sections: Praia do Salgado (Famalicão) and Praia da Consolação (Atouguia da Baleia). The lithofaciological and taphonomic analyses of these sections were performed based on macroscopic descriptions of 102 samples, 61 from the Praia do Salgado Section and 41 from the Praia da Consolação Section. Two outcrops were also analysed for lateral and vertical control of the units with the collection of nine samples. The marine-distal sector was analysed through the study of a stratigraphic section: Pedralvo (Arruda dos Vinhos). The lithofaciological and taphonomic analyses of this section were performed based on the macroscopic descriptions of nine samples. Eight outcrops were also analysed for lateral and vertical control of the units with the collection of eight samples. The integration of all the obtained data resulted in the establishment of ten tafofacies that, in association with four lithofacies, allowed the definition of 85 petrofacies. The resulting geological models, related to the Morro do Chaves (Sergipe- Alagoas Basin) and Amaral (Lusitanian Basin) formations supported the construction of theoretical models of coquina deposits in bank and platform that allow predicting the spatial distribution of facies in other reservoirs hydrocarbon analogues in pre-salt coquina deposits in Brazil.