Artigo_Petroleo
-
Upload
henrique-balogh -
Category
Documents
-
view
304 -
download
50
description
Transcript of Artigo_Petroleo
-
RESSALVA
Alertamos para ausncia de resumo e pginas pr-textuais, no enviados pela autora no
arquivo original.
-
1. INTRODUO
Acumulaes de gs na parte central de bacias sedimentares (Basin-centered Gas
Accumulations, BCGA) formam um grupo especial de acumulao contnua de gs e diferem
significantemente das acumulaes convencionais em suas caractersticas geolgicas e de
produo. Caracterizam-se pela produo de gs a partir de acumulaes realizadas em
reservatrios profundos, com baixa permoporosidade, sem uma relao clara de estratificao,
de selo e de armadilha. At o presente momento, em torno de 15% da produo total de gs
nos EUA provm de acumulaes no convencionais deste tipo. A produo em reservatrios
deste tipo ir crescer medida que maior nmero de pesquisadores ficarem atentos a este
enorme recurso de gs em bacias consideradas subeconmicas em todo o mundo.
O entendimento e o uso de modelos do tipo Basin-centered Gas Systems (BCGS)
ajudaro a estabelecer as estratgias para a explotao destes tipos de reservatrio no
convencionais de gs. BCGS podem ser formados por muitas acumulaes Basin-centered
Gas Accumulations (BCGAs) ou por uma combinao de acumulao de gs convencional,
hbrido (convencional e no convencional) e no convencional (BCGA), segundo Law (2002).
Exemplo tpico deste tipo ocorre na Bacia Appalachian, em que h reas de acumulao de
gs convencional, hbrida, no convencional (BCGA Clinton-Medina-Tuscarora Basin-
centered Gas Accumulation) dispostas lado a lado.
Enquanto um sistema petrolfero convencional, como foi definido por Magoon e Dow
(1994), contm todos os elementos e processos necessrios para que uma acumulao de leo
e gs exista, no BCGS, o foco est em como estes componentes interagem para formar apenas
gs a partir de caractersticas peculiares e histria particular. De acordo com Law (2002)
existem dois tipos de BCGAs, direto e indireto, ainda que nos dois casos o gs tenha uma
origem termal. O direto caracterizado por ter rocha-fonte propensa a formar gs (querognio
do tipo III), e o tipo indireto o que tem rocha-fonte tendente a formar leo (querognio do
tipo I/II) esta a mais importante diferena entre os dois tipos. No tipo BCGA direto, a
rocha-fonte gera apenas gs; no BCGA indireto, a rocha-fonte gera leo e numa fase posterior
de soterramento, em outro estgio termal, o craqueamento do leo gera gs.
O oeste do Texas uma provncia petrolfera que, tal como em outras provncias
petrolferas do mundo, apresenta superposio de estruturas tectnicas e horizontes com
fcies que favoreceram o aprisionamento de petrleo. Em uma provncia petrolfera, o grande
dilema entender o sistema em que as acumulaes de gs esto inseridas.
-
2
Produo apenas de gs em reservatrio de baixa permeabilidade (< 0,1 md), elevada
presso inicial (mdia 0,38 psi/ft), baixa porosidade (mdia de 7% na unidade Thirtyone,
4,5% na unidade Fusselman e 4% na unidade Montoya), reservatrios profundos (> 4051 m)
em porosidade secundria e em fraturas, reservatrios de diferentes idades do Paleozico
(Ordoviciano a Devoniano), este o caso do campo petrolfero de Elsinore, um campo de gs
diferenciado, com as rochas reservatrias formadas por chert, chert e carbonato intercalados, e
carbonato; elementos selantes do reservatrio so folhelhos, carbonatos, e as falhas fechadas
que contornam os blocos- reservatrio.
Seria este um caso de acumulao no convencional pelas caractersticas em bacias
profundas (BCGA)? E, neste caso, seria o resultado de transformao de uma acumulao
convencional de petrleo (leo e gs) em acumulao de gs em evento posterior, ou seja uma
acumulao do tipo indireta? Ou se trataria de uma acumulao de gs j gerada em um
primeiro evento, em virtude de sua posio na janela de gerao?
As informaes disponveis satisfazem as condies necessrias ou os critrios de
classificao de uma acumulao convencional e no convencional, ento como distinguir um
tipo do outro? Diferentes tipos de matria orgnica em diferentes graus de evoluo trmica
podem gerar produtos muito similares, tendendo no final de um ciclo de alto grau de
maturao, para um produto homogneo constitudo de gs metano e gs carbnico. Eventos
deformacionais posteriores, associados descompresso e esfriamento, podem mascarar as
caractersticas originais do sistema petrolfero, dificultando a identificao.
Identificar a sobreposio de um evento termo-tectnico de transformao dos
hidrocarbonetos e reorganizao das acumulaes pode se tornar difcil em virtude destas
circunstncias. Um critrio importante a identificao de paleoestrutura acumuladora em
fase anterior ao trapa atual. Este critrio, associado a outros critrios composicionais e de
sobrepresso, podem ser definitivos na caracterizao de campos de gs tipo BCGA indireto.
O objetivo principal desta tese foi o de demonstrar que um campo no convencional de
gs marcado por caractersticas distintas que podem ser modelizadas geometricamente e
quantitativamente, utilizando como exemplo o campo de gs de Elsinore.
Em primeiro lugar so discriminadas as caractersticas diagnsticas de acumulaes
convencionais e no convencionais; em segundo lugar reconstituida a histria geolgica
regional especialmente com vistas nos elementos distintivos de um sistema petrolfero e
particularmente quanto aos dois momentos crticos possveis em termos de gerao de leo e
gs e sua transformao em gs seco.
-
3
Em terceiro lugar foi reconstituida a histria estrutural local com base em modelo digital
de espessuras e de contorno estrutural transformada em evidncias favorveis ou no
acumulao, evidncias estas que poderiam identificar uma acumulao j existente em
estruturas no final do Mississipiano, porm transformada em estruturas do Permiano.
O estudo do caso de Elsinore bastante elucidativo, em virtude de suas caractersticas.
Prope-se que inicialmente tenham sido gerados leo e gs durante o evento orognico
Antler, no perodo entre Devoniano-Neomississipiano, e numa segunda etapa teria sido
gerado gs a partir do leo j formado, alm de gerar mais gs durante o evento orognico
Ouachita-Marathon, no Permiano.
Os elementos que corroboram esta hiptese so discutidos nesta tese, destacando-se as
caractersticas do prprio reservatrio: a falha gerada durante o evento Ouachita-Marathon
que atravessa o paleocampo de leo formado durante o evento Antler, a presena de gua no
sistema indicando a fase descompressional do reservatrio, os eventos tectnicos relevantes
que atuaram na rea e as caractersticas dos folhelhos geradores (tipo II). Estes elementos
esto parcialmente representados por um conjunto de variveis favorveis acumulao,
testadas com modelagem geoestatstica e anlise probablstica de favorabilidade.
A aplicao de mtodos geoestatsticos e de anlise de favorabilidade so alternativas
metodolgicas para se trabalhar com informaes e critrios que esto no limite de sua
resoluo, tanto devida distribuio heterognea dos dados como ao papel ambgo de
diferentes evidncias. Foram usados como forma de ampliar o nvel de entendimento da rea
que foi amostrada e ampliar a rea de informao da qual no se tem amostragem satisfatria,
a partir das reas j prospectadas. Os mtodos geoestatsticos auxiliaram na definio dos
elementos geneticamente associados que promoveram direta ou indiretamente a acumulao
de petrleo. Na geoestatstica, a continuidade aparente das variveis regionalizadas no
representada por uma funo matemtica simples. Essa dependncia espacial entre valores
amostrais da varivel pode ser estimada atravs de semivariograma. A interpolao entre as
amostras vizinhas ponderadas pela funo semivariograma estima valores em qualquer
posio dentro da rea em estudo, permitindo a modelagem espacial da varivel e a
construo de um modelo digital da varivel. A progressiva perda de influncia de cada valor
obtido em um ponto amostral, em virtude da variao tanto na distncia quanto na direo das
propriedades de autocorrelao espacial da varivel, constitui uma lei fundamental utilizada
na estimao de valores em pontos desconhecidos.
As variveis geolgicas espacialmente modeladas podem ter um importante papel
gentico ou indicador nos processos geradores associados ao sistema proposto.
-
4
Cada varivel definida e testada quanto sua eficincia e importncia dentro do modelo
proposto. Este poder da varivel pode ser medido pelas condies de suficincia e
necessidade de a varivel assumir um determinado valor, verificadas na anlise de
favorabilidade. Todas estas propriedades da metodologia geoestatstica e de anlise de
favorabilidade tornam-se importantes para ampliar o nvel de conhecimento das relaes entre
um objeto e as particularidades do contexto geolgico. O estudo e entendimento de
acumulaes no convencionais de gs podem auxiliar grandemente na formulao de
atividade exploratria especificamente dirigida para este prospecto e na determinao de
outras acumulaes similares em torno do globo, em especial no Brasil e na Bolvia, onde
acumulaes de gs passam a ter importante papel na economia e as descobertas tm
apresentado significado geolgico complexo.
O resultado dos estudos, baseado 46 poos do Campo de Gs Elsinore, do oeste do Texas,
mostra que esta uma acumulao diferenciada de um sistema petrolfero convencional,
podendo ser caracterizada como uma acumulao de hidrocarbonetos intensamente
transformada, classificvel como do tipo Basin Centered Gas Accumulation, indireta, no
conceito de Law (2002).
2. ESTADO DA ARTE
2.1. Sistema petrolfero convencional
Sistema Petrolfero o nome dado convencionalmente ao conjunto interativo de
elementos e processos que resultaram em acumulaes de petrleo. Magoon and Dow (1994)
definiram como elementos do sistema as rochas geradoras, os meios de migrao, as rochas
reservatrias, as estruturas trapeadoras, as rochas seladoras e a cobertura. Os processos
relevantes so gerao, expulso, migrao, acumulao, selao (1), preservao/disperso de
petrleo. No entanto, a concepo de sistema petrolfero convencional no suficiente para
explicar acumulaes em que ocorre predominanemente gs seco e apenas traos de leo,
caso do campo de gs de Elsinore.
O termo sistema descreve a interdependncia de entidades e processos que esto
envolvidos e so interativos na natureza (Figuras 1 e 2).
1 Selao um neologismo indroduzido neste texto por ser considerada uma palavra apropriada para representar a ao de selar, uma vez que selo e selar j so palavras incorporadas na literatura.
-
5
Ger
a
oM
igra
o
Sela
o
Pres
erva
o/
D
isp
ers
oTr
ap
eam
ento
Velo
cid
ad
e d
e
sote
rram
ent
oD
iag
ne
seM
eso
g
nese
Ca
tag
ne
se
Fato
res
des
en-
cad
ea
do
res
do
pro
ce
sso
dia
ge
ntic
o
De
senv
olv
imen
-to
de
p
oro
sida
de
e/o
u p
erm
ea
bilid
ad
e
Tem
po
e
tem
pe
ratu
ra
de
atu
a
o
de
g
rad
ient
et
rmic
o H
istr
ia e
volu
tiva
do
pe
trle
o (fa
ses
slid
a/
lqui
da
/ga
sosa
)
Velo
cid
ad
e d
e
mig
ra
o
Tilti
ng a
ps
a a
cu-
mul
a
o
Biod
eg
ra
o
Form
a
o
de
fra
tura
s e
falh
as
Soe
rgui
me
nto
do
nv
el d
e b
ase
Tem
po
e te
m-
pe
ratu
ra d
e
fluxo
trm
ico
Soe
rgui
me
nto
/a
fund
am
ent
od
a c
am
ad
a
com
le
o/g
s
De
senv
olv
ime
n-to
de
est
rutu
ras
tec
tn
ica
s
De
senv
olv
ime
n-to
de
est
rutu
-ra
s se
dim
ent
a-
res
trap
ea
do
ras
De
senv
olv
imen
-to
da
re
a d
ed
rena
ge
m
Evo
lu
o
do
g
rau
de
ent
ro-
pia
pa
ra o
fato
r d
e c
arg
a (b
ai-
xo, m
d
io, a
lto)
gra
u d
e im
pe
-d
nc
ia)
Fig
ura
1 -
Dia
gra
ma
dos
pro
cess
os d
in
mic
os d
o Si
stem
a P
etro
lfero
.
-
6
Fig
ura
2 -
Dia
gra
ma
dos
ele
men
tos
do
Sist
ema
Pet
rolf
ero.
Roch
as
Ger
ad
ora
sEs
trut
ura
s Tr
ap
ea
do
ras
Roch
as
Sela
dor
as
Roc
has
Rese
rva
tria
s
Tipo
s d
e f
cie
s
Esp
ess
ura
Zon
as d
e
fratu
ram
ent
o
Poro
sida
de
p
rim
ria,
sec
und
ria
Poro
sid
ad
e(%
/m)
Perm
ea
bilid
ad
e
Dis
co
rd
ncia
s
Mo
rfo
log
ia d
os
de
p
sito
s(c
ana
l, p
ale
o-
ca
rst,
etc
)
Volu
me
do
re
serv
at
rioe
pre
enc
him
en
top
or
gua
Rela
o
roch
as
ger
ad
ora
s e
rese
rva
trio
Falh
as
ativ
as
ass
ocia
da
s (ti
po,
alti
tud
e,et
c)
Varia
es
fa
cio
lg
ica
s
Pale
oam
bie
nte
(reci
fes,
cars
t, ca
nais,
etc
)
Disc
ord
nc
ias
(tip
o)
Fato
r de
ca
rga
(ba
ixo, m
dio
,a
lto)
Tipo
de
dre
naem
Mei
os d
e M
igra
o
Me
ios
de
Pr
ese
rva
o
Dis
pe
rs
o
Esp
essu
ra
Tipo
de
folh
elho
Teor
de
ma
tria
or
g
nic
a
Tipo
de
leo
/g
sg
era
do
Esto
que
Fech
am
ento
Geo
met
ria
Volu
me
Prof
und
ida
de
Exte
ns
o a
rea
l
Tipo
de
roch
a
Esp
essu
ra
Gra
u d
e
pre
serv
a
o
Pres
so
de
g
ua c
ap
ilar n
as
roch
as
sela
ntes
Tipo
de
cob
ertu
rap
reve
ntiv
a d
e in
vas
o p
or
g
uas
met
eric
as
Tipo
de
orie
nta
o
de
fratu
ras/
falh
as
ps
-acu
mul
a
o
Intru
ses
, tip
os d
ed
ispos
i
o es
pa
cia
l
-
7
Na acumulao de petrleo, um Sistema Petrolfero descreve a relao gentica entre a
ocorrncia de uma fonte ativa geradora de petrleo e o resultado de acumulao de leo e/ou
gs (Magoon e Dow, 1994).
O conceito de Sistema Petrolfero com a conotao de petrleo-rocha-fonte foi
inicialmente apresentado por Dow no encontro da AAPG em Denver em 1974. Dow (1974)
publicou um trabalho diferenciando a escala de investigao para petrleo entre play e sistema
de acumulao de leo para a Williston Basin. O termo Sistema Petrolfero foi cunhado pela
primeira vez por Perrodon e Masse (1984) e especificava que a combinao de fonte,
reservatrio e selo numa certa extenso geogrfica poderia formar em conjunto um Sistema
Petrolfero. A formao de um Sistema Petrolfero o resultado de uma sucesso de
transformaes fsicas e qumicas as quais controlam a gnese, migrao, concentrao e
disperso do petrleo.
Demaison (1984), aps analisar 12 bacias sedimentares, descreveu algumas regularidades
que ocorrem nas mesmas e que caracterizam a existncia dos sistemas petrolferos. As trs
mais significativas regularidades so:
(a) As zonas de petrleo de alto potencial esto relacionadas com as bacias ou depresses
onde o petrleo foi gerado. Estas depresses so passveis de mapeamento com a combinao
de mtodos (geofsica, geoqumica e geologia).
(b) As maiores jazidas de petrleo esto prximas ou no centro da bacia geradora ou de
depresses em trends estruturais que geraram o petrleo.
(c) A distncia de migrao do petrleo restringe-se a dezenas e no milhares de
quilmetros da fonte geradora e so limitados por uma rea de drenagem de estruturas
individuais.
2.2. Critrios de investigao de um sistema petrolfero convencional
A investigao com base em Sistema Petrolfero foi diferenciada por Magoon e Dow
(1994), de acordo com o nvel e foco da investigao, em: (1) bacia sedimentar, (2) sistema
petrolferos, (3) play e (4) prospecto (Tabela 1). Para a pesquisa de bacias sedimentares os
fatores Investigao, Aspecto Econmico, Tempo Geolgico, Existncia do Petrleo, Custo e
Anlise e Modelagem devem ser diferenciados em funo do nvel de investigao, de tal
forma que permita ao investigador trabalhar, em uma especfica escala de trabalho, origem,
migrao e acumulao de petrleo.
-
8
Tabela 1 Anlise comparativa entre quatro nveis de investigao de petrleo (Magoon
e Dow, 1994).
Fator Bacia sedimentar Sistema
petrolfero
Play Prospecto
Objeto de
investigao
Rochas
sedimentares
Petrleo/Gs Armadilhas Armadilhas
Aspecto
econmico
No
considerado
No
considerado
Essencial Essencial
Tempo
geolgico
Tempo de
deposio
Momento
crtico
Momento
atual
Momento
atual
Existncia do
petrleo/gs
No est
condicionada
No est
condicionada
Condicionada Condicionada
Custo da
investigao
Muito baixo Baixo Alto Muito alto
Anlise e
modelagem
Bacia Sistema Play Campo
Um play pode compor vrios prospectos e as evidncias, tanto num play quanto num
prospecto, de rocha reservatria, rocha-selante, armadilhas, volume de petrleo trapeado e
timing so perfeitamente passveis de serem definidas. No entanto, a existncia de prospecto
est condicionada reserva de petrleo economicamente vivel.
Uma concepo corrente para play pode ser estabelecida como um contexto geolgico
relativamente homogneo, com respeito a (1) fonte de hidrocarbonetos, (2) migrao, (3)
fcies-reservatrio potencial e (4) sincronia (timing), para o qual as tcnicas geolgicas,
geofsicas e geoqumicas podem ser usadas na explorao, enquanto um prospecto se refere a
uma acumulao potencial de hidrocarbonetos, definida pela presena de (1) mecanismo de
armadilha ou trapeamento, (2) porosidade efetiva, (3) acumulao de hidrocarboneto e (4)
com extenso em rea superior de acumulaes de interesse econmico.
O Sistema Petrolfero, por sua vez, existe independentemente do volume de petrleo
acumulado; apenas traos de petrleo j justificam a existncia da investigao em um
Sistema Petrolfero.
-
9
Este o primeiro passo para iniciar-se a investigao da extenso temporal e espacial de
todo o Sistema Petrolfero envolvido. O momento crtico reflete o momento mais eficaz da
gerao-migrao-acumulao de petrleo (Magoon e Dow, 1994).
Um play pode conter o resultado de vrios tipos de acumulao, ou seja, acumulao
resultante de diferentes geradoras, diferentes rotas de migrao, diferentes tipos de armadilha
e diferentes reservatrios. Neste sentido pode se considerar que cada acumulao tenha um
mesmo tipo de armadilha, hspede no mesmo tipo de reservatrio, selo e resulte de uma
mesma rota de migrao, o que caracteriza um prospecto. Ou seja, um play pode ser formado
por vrios prospectos.
O resultado de uma acumulao, quando com atributos econmicos, constitui o alvo da
prospeco, e tambm o alvo da pesquisa e desenvolvimento aps a descoberta. No entanto, o
Sistema Petrolfero assim definido muito abrangente e por essa amplido torna-se difcil de
ser aplicado como um modelo genrico na pesquisa exploratria. A pesquisa do Sistema
Petrolfero convencional tem parmetros tanto para leo quanto para gs e no prev
acumulaes de gs com caractersticas especiais em termos de elementos e processos como
o caso da acumulao de gs Elsinore e muitas outras com caractersticas semelhantes.
2.3. Acumulao de gs no convencional (BCGA)
O conceito de sistema no convencional de gs do tipo Basin-Centered Gas
Accumulation (BCGA) no est ainda bem definido, nem mesmo nos EUA, onde foi
inicialmente publicado por Rose et al., (1986).
Esta publicao traz um estudo sobre a acumulao de gs nos arenitos Trinidad
Sandstone do Neocretceo, da Raton Basin. Porm, um artigo publicado por Masters (1979)
definia os conceitos bsicos de BCGAs, referindo-se a essas acumulaes de gs como gs
de bacias profundas e usou a bacia de Alberta, Canad, e de San Juan dos estados de Novo
Mxico e Colorado como exemplos deste tipo de acumulao.
No entanto, o conceito gs de bacias profundas no um termo apropriado porque as
BCGAs podem tambm ocorrer em bacias rasas. Exemplo disso so as acumulaes de gs da
bacia de San Juan em profundidades em torno de 914 m. Recentemente o conceito gs de
bacias profundas tem sido atribudo s acumulaes de gs mais profundas do que 4.572 m
(ou 15.000 ps), segundo Dyman et al. (1997); esta denominao tem uma conotao mais
econmica do que cientfica.
-
10
A expresso continuous gas accumulation foi cunhada por Schmoker (1996), e tambm
no apropriada por ser muito genrica e por incluir diferentes sistemas de acumulao de
gs, tais como gs a partir de carvo e gs de reservatrios em folhelhos.
Diversos artigos sobre BCGAs foram publicados por autores como Law et al. (1979,
1980) and Law (1984), neste ltimo exemplificando as acumulaes de gs do Great Green
River Basin de Wyoming, Colorado, e Utah, tambm, McPeek (1981) na bacia Great Divide
de Wyoming. Spencer (1985, 1989a), Law e Spencer (1993) descreveram muitos dos atributos
mais comuns das BCGAs. Artigo publicado por Spencer e Mast (1986) especificando
reservatrios de gs de alta presso so os equivalentes aos BCGAs conhecidos hoje em dia,
no entanto a denominao reservatrios de alta presso tambm no apropriada porque
dependendo da fase de presso em que o reservatrio se encontra pode no ser mais de alta
presso. Assim como muitos dos campos de gs descritos como reservatrios de baixa
permeabilidade, como os descritos por Finley (1984) e Dutton et al. (1993) podem
perfeitamente ser denominados como BCGAs.
Durante o simpsio Basin-Centered Gas System (BCGS), Masters (2000) em seu
pronunciamento disse que os conceitos atuais utilizados para a pesquisa de gs esto
obsoletos e que at o presente momento as descobertas dos campos de gs em nvel global
tm ocorrido mais por sorte do que propriamente por cincia envolvida na pesquisa
exploratria especfica para gs. Segundo Masters (2000) a inadequada produo de dados
para a pesquisa exploratria para gs se deve tambm inadequada definio dos parmetros
para Basin-centered Gas Accumulation (BCGA).
2.4. Fases do sistema de gs no convencional dos tipos direto e indireto
Masters (2000) e Law (2002) definiram os elementos e processos que configuram um
Basin-centered Gas System (BCGS) em dois tipos: direto e indireto. Os dois tipos foram
classificados em fases evolutivas com caractersticas prprias.
2.4.1. BCGS - FASE I SISTEMAS DIRETO E INDIRETO
O Sistema Direto, um sistema a gs, requer uma rocha-fonte de matria orgnica do Tipo
III, prpria para gerao de hidrocarboneto (HC) gasoso. O Sistema Indireto, um sistema a
leo, em contraste com o Sistema Direto, requer que as matrias orgnicas da rocha-fonte
sejam dos Tipos I e II, com tendncia para HC lquido (Law, 2002).
-
11
Durante o perodo de soterramento e histria termal dos sistemas direto e indireto, os
reservatrios so, na sua grande maioria, saturados com 100% de gua. A compactao dos
gros durante esta fase um importante processo que pode tornar o reservatrio melhor ou
pior de acordo com a geometria dos poros.
No Sistema Direto a Fase I termina com a iniciao da temperatura de gerao que
transforma a matria orgnica da rocha-fonte em gs. No Sistema Indireto a Fase I termina
com o incio da gerao de leo. Pressupe-se que os reservatrios do Sistema Indireto so de
melhor qualidade que os reservatrios do Sistema Direto porque o leo requer melhor
porosidade e permeabilidade que o gs. A presso de fluidos nos reservatrios nesta fase pode
ser normal ou superpressurizada. Um exemplo desta fase transicional de Fase I para Fase II,
de desequilbrio de compactao pelo soterramento e gerao de HC, est presente nas rochas
do Mioceno e Plioceno da bacia Bekes, na Hungria (Spencer et al., 1994).
2.4.2. BCGS - FASE II SISTEMAS DIRETO E INDIRETO
O Sistema a gs (Direto) requer que a rocha-fonte e os reservatrios de baixa
permeabilidade estejam prximos uns dos outros. Como a rocha-fonte e os reservatrios esto
sob soterramento e incremento de temperatura, a formao de gs continua a acontecer
concomitantemente expulso e migrao do gs j gerado, junto com a gua, para os
reservatrios adjacentes. Devido baixa permeabilidade das unidades reservatrias do
sistema, a perda de gs costuma ser pequena. A gua pr-existente nos reservatrios expulsa
por presso do gs ou do conjunto gs/gua que passa a ocupar o lugar da gua. A gua
expulsa pode ocupar as circunvizinhanas dos reservatrios e se estabelecer dentro dos poros
da rocha selante no entorno dos reservatrios. Este mesmo processo pode ocorrer tanto para o
Sistema Direto quanto para o Indireto.
J nos sistemas a leo (Indireto), leo e gs (e gua dependendo do tipo de rocha
geradora) so gerados e expulsos simultaneamente e migram para reservatrios onde so
acumulados em trapas estruturais e/ou estratigrficos. As rochas reservatrias podem
apresentar ou no gua nos poros. Se estes reservatrios com gua-leo-gs forem expostos a
um subseqente soterramento e exposio a altas temperaturas, o leo acumulado transmuta-
se em gs. Este processo seguido por um significante incremento no volume de fluidos e de
presso (Barker, 1990). O nvel de maturidade termal para que o leo passe a gs
comumente aceito como sendo de 1.35% de reflectncia da vitrinita (Ro), segundo Tissot e
Welte (1984) e Hunt (1996).
-
12
No entanto, muitos autores advogam um percentual bem mais elevado para esta
transformao (Ro > 1.40%). Assim como no Sistema Direto, altas presses de gs
forosamente expelem a gua dos poros dos reservatrios e nestes casos ocorrem os
reservatrios de gs superpressurizados. Exemplos de BCGS desta fase, que exibem estas
acumulaes superpressurizadas e que, no entanto, no esto bem definidas se so
acumulaes diretas ou indiretas, so o Greater Green River (Law, 1984), Wind River
(Johnson et al., 1996), Big Horn (Johnson et al., 1999) e Piceance Basins (Johnson et al.,
1987) no Rocky Mountains, nos Estados Unidos.
2.4.3. BCGS - FASE III SISTEMAS DIRETO E INDIRETO
A Fase III ocorre quando a fase superpressurizada dos sistemas direto e indireto
envolvida em condies de despressurizao, seja por soerguimento das unidades
litoestratigrficas, seja pela eroso, e/ou fluxos de calor. Durante e/ou depois desta fase, parte
do gs dos reservatrios perdida. A perda de gs, associada com a diminuio da
temperatura, resulta em maior despressurizao dos reservatrios de gs. Para Meissner
(2000) a importncia da perda de gs no processo de despressurizao dominante em
relao diminuio da temperatura.
A integridade dos selos em sistemas diretos, em comparao com sistemas indiretos,
implica que h mais fuga de gs em funo da pior qualidade dos selos em sistemas diretos do
que indiretos. Exemplos de sistemas diretos em fase III (despressurizados) incluem rochas
cretcicas das bacias de San Juan, Raton, e Denver. Exemplos de sistemas indiretos fase III
incluem reservatrios silurianos no Appalachian Basin e reservatrios ordovicianos no Ahnet
Basin da Arglia.
2.4.4. BCGS - FASE IV SISTEMAS DIRETO E INDIRETO
Esta fase tambm de despressurizao e muito mais notvel no Sistema Direto do que
no Indireto devido qualidade dos selos do Sistema Indireto ser melhor (Law, 2002). Esta
fase final de despressurizao do reservatrio pode no ocorrer no Sistema Indireto, no
entanto bastante comum ocorrer nos reservatrios do Sistema Direto. Nesta fase de
despressurizao a sada de parte do gs do reservatrio costuma resultar na entrada de gua
ocupando o espao do gs.
-
13
Exemplo de acumulao de gs do tipo indireto nesta fase o campo de gs de Elsinore,
cuja caracterizao em termos de elementos e processos apresentada neste trabalho.
3. CAMPO DE GS DE ELSINORE: LOCALIZAO, DESCRIO DA REA E DAS
UNIDADES LITOESTRATIGRFICAS
3.1. Localizao e os meios de acesso
A rea investigada, incluindo o campo de Elsinore, est localizada a oeste do Texas, no
Condado Pecos, no limite externo sudeste da bacia sedimentar Delaware, mais propriamente
nas Glass Mountains, a sudoeste da Bacia Central (Figura 3).
A rea inicial se situava dentro das coordenadas mostradas na Figura 4 perfazendo 55 km
x 37,5 km, num total de 2.035 km2. No entanto, no decorrer do trabalho a distribuio espacial
dos dados mostrou-se segregada em uma regio e parte da rea ficou sem nenhuma
amostragem. A falta de poos e de dados ssmicos impossibilitou o estabelecimento de
evidncias das unidades geolgicas envolvidas na acumulao de Elsinore.
Desta forma, a rea de investigao final passou a ser de 37 km x 37 km, perfazendo um
total de 1.369 km2, ficando dentro dos limites geogrficos -103,05 x 30,49 e 102,87 x 30,65
longitude e latitude respectivamente.
Por convenincia muitos mapas foram elaborados com os limites geogrficos em UTM
691183.7 x 3375439.0 e 703755.3 x 3391989.8 para anlise espacial da disposio dos dados
em metros quando da modelagem do depsito (Figura 4).
A rea pode ser acessada por duas rodovias principais, a rodovia federal 385 que
atravessa a rea no sentido norte-sul e a rodovia estadual 90 de sentido leste-oeste.
A rodovia federal 385 atravessa Fort Stockton, o principal municpio de acesso rea, o
qual dista em torno de 30 km at o incio do limite superior da rea.
As montanhas Sierra Madera so a melhor referncia do limite nordeste da rea e parte
das montanhas Ouachita indica o sul da rea (Figura 5).
-
14
NEWMEXICO
NEWMEXICO
TEXASTEXAS
BASIN
BASIN
CHANNEL
MEXICOOU
ACHITA
TEXA
S
MARATHON BELT
DELAWARE
MIDLAND
HOVE
YCH
ANNE
L
TEXA
SN.
M.
30
32 32
104
103
103
32
3131
106 104 102P e cos
Ri ver
Rio
HOBBS CHANNE
L
Grande
Bacia Permiana
DIABLOPLATFO
RM
PLATFORM
CENTRAL BASIN
104
Figura 3 - Localizao da rea de studo e
rea
ARTESIA
HOBBS
LEA
RIVER
P ECO
S
JAL
WINK
WERMINT
CARLSBAD
LOVINGWHITES CITY
EUNICE
MONAHANS
SALT BASIN
EDDY CAPITAN
CAPITANWINKLER
WARD
APACHE MTNS.
BARRILLA
MTN
S.
GLASS M
TNS.
GUAR
D. MT
NS.
DELAW
ARE M
TNS.
NEW MEXICO
DELAWARE
BASIN
CULBERSON
VAN HORN
JEFF DAVIS
ALPINE
FORTSTOCKTON
MARATHON
50 MILES
DELNORTEMTNS.
PecosPecos Reeves
PECOS
TEXAS
REEF
OTERO
EUA
Brasil
Texas
EUA
ValverdeBasin
0 35 km
(Figura modificada de Richey , 1985). et al.
-
15
And erson
And rew s
Ange lina
Aran sas
Arche r
Armstrong
Atasc osa
Au sti n
Ba ile y
Ban dera
Ba stro p
Ba ylor
Be e
Be ll
Bexa r
Bla nco
Bo rden
Bosq ue
Bow ie
Brazo ria
Bra zos
Bre ws ter
Br is coe
Bro oks
Brow n
Bu rles on
Burn et
C ald w ell
C alhou n
C allaha n
C ameron
C amp
C arson
Ca ss
Ca stro
Ch ambers
Ch erok ee
C hildre ss
Clay
Co chra n
C ok e
C oleman
C ollin
Co lling sw orth
C olorad o
Co ma l
C oman che
C onc ho
C oo ke
C orye ll
C o ttl e
C rane
C roc kett
C ros by
C ulbers on
D all am
D a lla sD aw son
D eaf Smith
D elta
D en ton
D e W itt
D ic ken s
D immi t
D onley
D uv al
Eastla nd
Ector
Edw ards
El li s
El Pas o
Era th
Fa lls
Fan nin
Faye tte
Fis her
Floy dFoard
Fort Be nd
F rank lin
F rees ton e
Fr io
Gain es
Galve s to nGalv eston
Garz a
Gillesp ie
Glass coc k
Go liad
Go nza les
Gray
Gray son
Gregg
Grimes
Guad alu pe
H a le
H al l
H amilto n
Ha nsford
H arde ma n
H ardin
Ha rri s
H arr is on
H artle y
H as kell
H ays
H emph il l
H en derso n
H ida lgo
Hill
H oc k le y
H ood
H op k ins
H ou sto n
H ow ard
H ud spe th
Hu nt
H utc hinso n
Ir ion
J ack
Jack son
Ja spe r
Jeff Da vi s
Je fferson
JimH ogg
J imWe lls
Joh nso n
J one s
Karn es
Ka ufma n
Kend all
Ke nedy
Kent
Ke rr
Kimble
King
Kinn ey
Klebe rg
Kno xLama r
Lamb
Lampa sas
L a Salle
Lav aca
L ee
L eon
Lib er ty
Limes to ne
L ips comb
Liv e Oa k
Llano
Lov ing
Lub boc k
L ynn
Mc Cu llo ch
McLe nnan
Mc Mu llen
Madison
Ma r ion
Martin
Maso n
Mata gorda
Mave r ick
Me din a
Men ard
Midla nd
Mila m
Mil ls
Mitc hell
Mo nta gue
Montgo me ry
Moore
Morr is
Motle y
N aco gdo che s
Na varro
N ew to n
N olan
Nu ece s
Oc hiltre e
Oldha m
Ora nge
Palo Pinto
Pano la
Pa rk er
Pa rme r
Peco s Po lk
Potter
Pres idio
R ain s
Ra nda ll
Re aga n
R e al
Re d River
R eev es
R efu gio
R o berts
Ro bertson
R ock wa ll
R unne ls
R u sk
Sab ine
Sa nAug ustin e
Sa nJ ac into
Sa n Patr ic io
San Sab a
Schleic her
Sc urrySha ck lefo rd
Shelby
Sh erman
Smith
Somerve ll
S tarr
Stephe ns
Ste r lin g
Ston ew all
Sutton
Sw ish er
Tarrant
Tay lor
Te rre ll
Terry Throc kmorto n Titus
TomGreen
Travi s
Tr inity
Tyler
Up shu r
U pto n
U va lde
Va l Verde
VanZa ndt
Vic tor ia
W alk er
Waller
Ward
Was hin gton
Webb
W harton
Wh eeler
W ich ita
Wilba rger
Wil lac y
Wil lia mson
Wilso n
Winkler
Wis e
W ood
Yoa kum Yo ung
Zap ata
Za vala
Figura 4 - A rea de estudo est localizada no Condado de Pecos no oeste do Estado do Texas. O mapa de pontos composto pelos poos produtivos e improdutivos dos quais foram obtidos dados de perfilagem eltrica, de produo e da histria dos poos.
-
16
Figura 5 - Principais vias de acesso rea e imagem de satlite Landsat mostrando detalhes do alto topogrfico em relao ao traado da rodovia Federal 90.
EUA
32
103
TEXAS
Fonte: Modificado de Borger, 1990.
-
17
3.2. Aspectos fisiogrficos, clima e vegetao da rea
A rea bastante plana com exceo do sul da rea onde ocorrem as montanhas
Ouachita-Marathon e do extremo nordeste onde ocorrem as montanhas Sierra Madera criadas
por queda de meteoro. Este evento exps rochas de idade permiana formando estruturas
circulares em meio s rochas cretcicas e sedimentos inconsolidados tercirios e quaternrios.
As rochas e sedimentos expostos na rea em questo so de unidades geolgicas de idade
permiana, cretcica, quaternria, terciria e recente (Figuras 6 e 7). Fsseis e moldes de
fsseis no so incomuns nas unidades permianas e cretcicas; por exemplo, na regio ao sul
da rea as rochas cretcicas apresentam pegadas de dinossauros de vrias espcies, assim
como, nas unidades permianas, encontram-se fsseis marinhos de bivalves, peixes e plantas.
A vegetao prpria de semi-rido a rido tais como cactus de vrias espcies, gramnea
do tipo Chihuahuan Desert Grass, e grande quantidade de rvore chamada Mesquite-
Granjeno Woods. Esta rvore baixa, comum por todo o Texas, tem sido utilizada desde
tempos remotos como combustvel para aquecimento das casas. A paisagem plana favorece a
extensa criao de bovinos e a agricultura est direcionada para o suprimento de alimentos
para os rebanhos, tais como as culturas de alfafa e sorgo, alm do que o clima seco favorece a
produo de algodo e pecs. No municpio de Fort Stockton a umidade mdia anual de
30% e a mdia pluviomtrica de 350 mm/ano. A temperatura anual varia entre a mais alta de
46,66C e a mais baixa de -3C, com ventos durante quase todos os meses do ano. A indstria
do petrleo, incluindo pesquisa, prospeco, beneficiamento (bruto), refinao e distribuio,
constitui uma das principais bases da economia local desde a dcada de 20.
3.3. Unidades litoestratigrficas
A descrio das unidades do Acumulao de Gs Elsinore foi baseada na interpretao de
amostras retiradas de poos e em perfis eltricos. As unidades lito-estratigrficas da rea esto
mostradas nas Figuras 8, 9 e 10, representando uma generalizao do que encontrado nos
poos; descritas da mais antiga para a mais jovem nos captulos que se seguem s figuras. A
classificao, terminologia e relaes de contato esto descritas conforme convencionalmente
so adotadas nas atividades exploratrias na regio, conforme informaes obtidas nos
documentos do Bureau Geological Information Center de Midland, Estado do Texas. A
descrio genrica da estratigrafia regional, Bacia Delaware e Central, pode ser encontrada
em Hills (1970), Keller et al. (1980), Ewing (1993).
-
18
385
Qu
Kt
Kwf
Pc
Pc
Elsinore Ranch
Qf
Qf
Kfr
Kfr
Kfr
Kwf
Pts
Pts
4220
Kw
Kt
Kt
PstPcm
Pw
Psh
Qu
Psh
Pw
Qal
SIERRA MADERA
30,65-103,05
-102,8730,65
-103,0530,42 30,42
-102,85ESCALA: 1:370.000
N
Rodo
via F
eder
al 38
5
30,4830,48
QfQal
Depsitos Quaternrios do Holoceno
Depsitos Quaternrios do Holoceno ePleistoceno indiferenciados
Depsitos Quaternrios Aluvionares
QuFormao Washita (Eocretceo)
Grupo Trinity Indiferenciado (Eocretceo)
Formao Tessey (Ochoa - Permiano)
Formao Capitan (Guadalupe - Permiano)
Formao Word (Guadalupe - Permiano)
Formao Catedral Mountain (Permiano)
Formao Skinner Ranch eHess (Leonard - Permiano)
Formao Washita e Fredericksburger indiferenciadas (Eocretceo)Formao Fredericksburger (Eocretceo)
KwKwf
Kfr
KtPts
PcPw
Psh
Pcm
Figura 6 - Mapa geolgico da rea de estudo inicial (retangular) e a rea final que mede 1.369 km (rea quadrada com moldura verde). 2
(Fonte: Geologic Atlas of Texas, Emory Peak, Presidio Sheet, 1979).
Falhas encobertas
-
19
Legenda
Formaes cenozicas
Formaes paleozicas
Formaes mesozicas
Formaes proterozicas
103
0 23
0
El Paso
rea
Midland
Dallas
AustinHouston
Corpus Christi
Amarillo
estudada
PermianasPensilvanianasCambrianas e Paleozicas indivisas
Figura 7 - Mapa geolgico simplificado do Estado do Texas mostrando as principais formaes expostas em superfcie, a localizao da rea e as cidades mais importantes. (Fonte: Simplificado de Geology of Texas, 1992.
0 100 200 km
-
20
Nome das formaes
Bacia Central
Bacia Permiana366
2 m
Calcrio
Arenito
Folhelho
Evaporito
Dolomito
Espessura (metros)
DeweyRustler
Salado
Artesia
San Andreas
Glorieta
Clear Fork
WolfcampCanyon Cisco
StrawnBarnett
MississipianWoodford
Thirtyone
WristenFusselman
Montoya
Simpson
Ellenburger
Dockum
Sistema ouPerodo
CretceoTercirioQuaternrio
Neotrissico
Permiano
Pensilvaniano
Mississipiano
Devoniano
Siluriano
Ordoviciano
Litologias
Rese
rvatr
ios
Gera
dora
s
Figura 8 - Coluna estratigrfica generalizada da Bacia Central. As unidades litoestratigrficas apresentam variao de espessura na bacia adjacente Delaware e nas Glass Mountains (modificado de Katz 1994). et al.,
EdwardsPaluxy
OgallalaJudkins
-
21
Inferior
Mdio
Superior
Inferior
SuperiorInferior
SuperiorMdio
Inferior
Mdio
Superior
Ord
ovic
iano
Silu
riano
Dev
oni
ano
Miss
issip
iano
Pen
silva
nian
o
InferiorSuperior
Wo
lfca
mp
Srie
Fo
lhel
h o W
olfc
amp
Sr ie
Are
n ito
Inferior
Clear Fork
SuperiorPe
rmia
no
510
440
360
325
410
286
248
Formaes
Nomes dasSrie ou poca
Sistema ouPerodo
Escala de Tempo Milhes de Anos (Ma)
Fane
roz
i co
EraEspessura (metros)
1140
550
400
230
870
Dolomito
Chert
Calcrio
Folhelho
Evaporito
Elle
nbur
ger
Sim
p son
Mon
toy a
Fusselm
an
Wristen
Thirt
y one
Woo
dfo
rdM
ississ
ipia
n
Barnett
StrawnCiscoCanyon
Glorieta
San Andreas
Arte
siaS a
lad
o
Rustler
Dewey
Figura 9 - Diagrama estratigrfico regional mostrando os contatos discordantes e as entre as unidades (modificado de Font, 1985). relaes litoestratigrficas
-
22
40 m
58 m
15 m
29 m
48 m
158
m
25 m
ORD
OVI
CIA
NO
PERM
IAN
O
MO
NTO
YA
SILU
RIAN
O
Legenda
DescontinuidadeCalcrio
ChertFolhelho
Dolomito
P roduto ra
s
Reco
brim
ent
o
Figura 10 - Diagrama estratigrfico da geologia local feito a partir dos dados disponveis mostrando as unidades litoestratigrficas e a janela do gs.
-
23
3.3.1. UNIDADE MONTOYA NEO-ORDOVICIANO
Esta unidade apresenta espessura mdia de 141 m, mxima de 173 m e mnima de 82 m. A
cota em que se encontra o topo da unidade abaixo do nvel do mar est entre 2321 m e 3781
m. O rejeito mximo causado pelo efeito da tectnica atuante medido pela altitude do topo da
unidade em relao ao nvel do mar foi de 1460 m, o que reflete a magnitude dos eventos
tectnicos que atuaram na rea.
Da base para o topo, Montoya compe-se de calcrio-dolomtico fino a mdio, com
gradaes de cor entre branco a cinza-claro-escuro. Os nveis cinza-escuro apresentam
lminas de folhelho intercaladas com o dolomito e os horizontes muito claros so de calcita
hialina. No meio do pacote sedimentar da unidade Montoya h camadas de chert cinza-claro
intercalado com calcrio dolomtico. O calcrio sofreu dissoluo e vazios foram criados
servindo como reservatrios para gs, bem como as fraturas no chert tambm se tornaram
bons reservatrios. Os reservatrios tm baixa permeabilidade que aumentada pelo uso de
cidos para um melhor fluxo do gs quando da explotao de hidrocarboneto. Nos dolomitos
do topo (~15 m) ocorrem fcies-reservatrio com poros e vazios por fraturas mostrando
evidncias de processo de carstificao (Hills, 1985a).
As melhores fcies-reservatrio esto no chert cinza-claro fraturado (10 -15 m) no meio
do pacote; este tipo de fcies ocorre em poos ao sul da rea de Elsinore. Na base do Montoya
h ocorrncia de fcies com fsseis de crinides.
A unidade Montoya apresenta contato discordante tanto com a unidade de base Simpson
(Meso-Ordoviciano) quanto com a unidade de topo Fusselman (Eosiluriano). Na rea em
estudo, a profundidade a partir da superfcie em que se encontra o topo da unidade Montoya
varia de 3606 m (11590 ps) a 4723 m (14340 ps). O ambiente deposicional desta unidade
era de mar raso, eventuais exposies subareas e deposio de sedimentos formados
essencialmente por calcrios dolomticos. A presena de chert no meio do pacote sedimentar
pode ser um indicador de mudana de ambiente passando de marinho raso a profundo ou por
mudana climtica.
3.3.2. UNIDADE FUSSELMAN EOSILURIANO
A unidade produtora de gs Fusselman, Eosiluriano, est sobre a unidade Montoya, Neo-
Ordoviciano, com a qual mantm contato erosivo. Fusselman mantm contato erosivo
tambm com a unidade de topo Wristen (comumente chamado Upper Silurian).
-
24
A profundidade a partir da superfcie em que se encontra o topo da unidade Fusselman na
rea varia de 3798 m (11510 ps) a 5.197 m (15750 ps). Esta unidade apresenta espessura
mdia de 41 m, mxima de 62 m e mnima de 15 m, composta essencialmente por calcrio,
dolomito e chert. O topo composto por calcrio com gradaes de cor do branco ao cinza-
escuro, fino, intercalado com dolomito cinza-escuro, com porosidade e fraturas por
carstificao e apresenta algum chert, branco, intensamente fraturado.
A cota em que se encontra o topo da unidade abaixo do nvel do mar est entre 2.297 m e
3.741 m, com rejeitos de mais de 1.400 m, retratando o contexto tectnico de grande
intensidade. As melhores fcies-reservatrio esto mais ao centro-sul da rea em fcies de
chert branco-acinzentado fraturado (~5 m) no meio do pacote sedimentar. Os horizontes no
topo da unidade, compostos por dolomitos em porosidade secundria por carstificao,
constituem-se tambm em bons reservatrios e medem aproximadamente 10 m. O ambiente
de deposio desta unidade indica para o marinho raso, com mudanas eventuais de clima, de
clima quente para frio, favorecendo a deposio de chert, seguida de nova mudana climtica
em ambiente de marinho raso com calcrio e eventuais entradas de arenitos finos at o final
da deposio.
3.3.3. UNIDADE WRISTEN NEOSILURIANO
Na rea de estudo esta unidade comumente chamada de Upper Silurian, no entanto,
achou-se mais apropriado utilizar o nome Wristen, como chamada na Bacia Delaware. Esta
unidade apresenta grande variao de espessura, muitas vezes no estando presente em grande
parte da rea, no entanto, quando ocorre, apresenta espessura mdia de 26 m, mxima de 64 m
e mnima de 6 m. A cota em que se encontra o topo da unidade abaixo do nvel do mar est
entre 2.276 m e 3.117 m. O rejeito mximo causado pelo efeito da tectnica atuante medido
pela altitude do topo da unidade em relao ao nvel do mar foi de 841 m.
O pacote sedimentar do Wristen composto basicamente por folhelho, folhelho
intercalado com arenito na base e chert no topo. Esta unidade apresenta continuidade irregular
lateral e vertical. No topo da unidade ocorre uma fcies-reservatrio composta por chert
branco a cinza, fraturado, com espessuras variadas, no ultrapassando 10 m.
O contato discordante erosivo com a unidade de topo, Thirtyone, e tambm com a
unidade de base, Fusselman. A profundidade em que se encontra o topo da unidade Wristen a
partir da superfcie varia de 3.775 m (11440 ps) a 4.573 m (13860 ps). Esta unidade no
dos melhores reservatrios de gs na rea.
-
25
3.3.4. UNIDADE THIRTYONE MESODEVONIANO
A unidade Thirtyone, mais conhecida como Devonian, tem outros vrios nomes
dependendo da rea em que se encontra. Apenas para citar alguns, chamada Thirtyone na
Bacia Delaware, Caballos ou Caballos Novaculite na zona do Marathon Thrust Belt. Apesar
das diferentes nomenclaturas, esta unidade apresenta fcies muito semelhantes em todo o
oeste do Texas e excelentes reservatrios na fcies chert principalmente na zona de
Cavalgamento na qual as estruturas do tipo duplex repetem at cinco vezes o pacote
sedimentar Caballos (Thirtyone) por sobreposio.
A unidade Thirtyone apresenta grande variao de espessura, muitas vezes no estando
presente em grande parte da rea de estudo. Por vezes esta formao desaparece lateralmente
em estruturas do tipo pinch out. Esta unidade, quando ocorre, apresenta espessura mdia de 19
m, mxima de 78 m e mnima de 4 m. Apesar da pouca espessura, Thirtyone uma das
unidades mais produtivas em Elsinore e em todo o oeste do Texas. A cota em que se encontra
o topo da unidade abaixo do nvel do mar est entre 2269 m e 3711 m. O rejeito mximo
causado pelo efeito da tectnica atuante medido pela altitude do topo da unidade em relao
ao nvel do mar foi de 1442 m.
A profundidade em que se encontra o topo da unidade Thirtyone na rea bastante
variada, a partir da superfcie varia de 3768 m (11420 ps) a 4672 m (14160 ps). O contato
com a unidade de topo, geradora de gs, Woodford, do tipo paraconforme; o contato com a
unidade de base Wristen (Upper-Silurian) discordante erosivo. A fcies-reservatrio desta
unidade composta predominantemente por chert branco-amarelo-esverdeado, fraturado,
intercalado com finas lminas de calcrio parcial ou totalmente dissolvidos, formando vazios,
do tipo vesculas. Em amostras de mo possvel observar a ocorrncia de fsseis circulares
ou alongados orientados segundo a tectnica que atuou na rea. A amostra de mo do chert,
obtida em afloramento, amarela, macia e com pontos escuros alinhados, moldes de
microfsseis carbonticos preenchidos por microquartzo e carbonato, orientados segundo a
mesma direo de pequenas falhas
As lminas delgadas feitas desta amostra, observadas ao microscpio convencional,
mostram moldes de fsseis radiolrios e espculas de radiolrios, preenchidos
predominantemente por finos gros de quartzo levemente alongados com a direo das
pequenas falhas e fraturas, que por sua vez tambm esto preenchidas por quartzo fino.
-
26
As feies de fsseis levam a crer que a porosidade da unidade Thirtyone se constitui no
apenas de fraturas, mas tambm por uma porosidade por dissoluo de microorganismos nos
nveis calcrios. A formao de vazios por dissoluo do calcrio e as fraturas no chert que
resultaram em reservatrio para o gs. O chert quando sem fraturas, ntegro, intercalado s
camadas, pode ser considerado como microsselante do sistema reservatrio.
A presena destes microorganismos no chert pode ser devido ocorrncia de turbiditos,
ou resultado de sobreposio de processos diagenticos e redeposio conjunta de calcrio e
chert. Dentro da zona do Cinturo de Cavalgamento a unidade Thirtyone, denominada
Caballos, apresenta a assemblia de fsseis radiolrios do tipo Spumellari, prprios de guas
profundas presentes nesta unidade devoniana Thirtyone (Noble, 1990).
3.3.5. UNIDADE WOODFORD NEODEVONIANO
A unidade geradora Woodford apresenta matria orgnica do tipo II, tem em mdia 60 m
e a descrio de amostras de poos mostra que so folhelhos pretos, friveis, fraturados, de
forte odor de leo e apresentam piritas eventuais em todos os nveis. A profundidade em que
se encontra o topo da unidade Woodford na rea, a partir da superfcie, varia de 3709 m
(11242 ps) a 4596 m (13928 ps). O contorno estrutural de topo apresenta a altitude mxima
de 3650 m e a mnima de 2215 m. Esta unidade de grande continuidade areal e foi
depositada discordantemente com a unidade de base devoniana Thirtyone e o topo uma
superfcie de mxima inundao do tipo paraconforme. Regionalmente esta unidade
considerada uma das grandes geradoras de todo o sistema petrolfero no oeste do Texas.
3.3.6. UNIDADE BARNETT- NEOMISSISSIPIANO
A unidade geradora Barnett apresenta contato normal com a unidade de base, mais jovem,
denominada Calcrio-Mississipiano ou Mississipian, e contato discordante erosivo com a
unidade de topo pensilvaniana, Atoka ou Strawn. Apresenta uma espessura mxima de 76 m,
mnima de 9 m, chegando a no ocorrer em algumas reas; a espessura mdia de 38 m.
O contorno estrutural de topo varia de 2176 m a 3595 m, altitudes que mostram que os
desnveis foram de mais de 1400 m. Esta unidade formada por folhelho com finas
intercalaes de calcrio, e pirita na base; este folhelho menos frivel e menos fraturado do
que o da unidade Woodford.
-
27
Apesar de os folhelhos Woodford serem considerados um dos grandes geradores de
petrleo de toda a Amrica do Norte a unidade Barnett teria tido grande contribuio na
formao do petrleo na rea em estudo. Ao sudeste da rea em que h uma combinao de
maior espessura da unidade Barnett, com menor espessura do Woodford, h um poo com
produo maior do que 12 BCF e outro com produo entre 1 e 12 BCF, indicando que a
fonte geradora do gs tambm atribuda aos folhelhos Barnett, composto com matria
orgnica do tipo II. As duas unidades geraram hidrocarboneto, o qual migrou sob presso
atravs de fraturas e pequenas falhas para os reservatrios. O alto estrutural foi determinante
para que a acumulao ocorresse.
4. CONTEXTO GEOHISTRICO E TECTONOSSEDIMENTAR REGIONAL E LOCAL
4.1. Meso- e Neoproterozico no contexto regional
Durante todo o final do Proterozico o supercontinente no qual o Crton Norte Americano
esteve inserido permaneceu coeso (Dickinson, 1981). O evento tectnico colisional mais bem
definido data da metade para o final do Mesoproterozico (1300-1000 Ma), Orogenia
Grenville, durante o qual a coliso de placas promoveu um encurtamento crustal e falhas de
empurro a noroeste da rea de estudo, expostas nas montanhas Carrizo e Sierra Diablo
(Horak, 1985b). No Neoproterozico (~850 Ma) ocorreu a fragmentao em placas de parte
do supercontinente, separando a Placa Norte-Americana da Placa Sul-Americana-Africana.
Este evento promoveu o conjunto de falhas de direo NNW de alto mergulho com rejeito
lateral (Keller et al., 1980). As direes estruturais de ambos os eventos parecem ter
influenciado os padres estruturais posteriores no Paleozico, Mesozico, e Cenozico
(Henry and Price, 1985). Regionalmente a estrutura Lineamento Texas, direo N35W, parece
ter sido uma antiga zona de rifteamento Mesoproterozico (Purvis et al., 1988a). Estas zonas
de fraqueza do Lineamento Texas, que foram repetidamente reativadas, criaram a cada
tempo diferentes tipos de regime de tenso (Dickerson, 1980).
4.1.1. MESO- E NEOPROTEROZICO NO CONTEXTO LOCAL
Os eventos do Mesoproterozico e do Neoproterozico ficaram marcados como tempo de
significativo metamorfismo local e regional que promoveu intenso fraturamento nos granitos
e em rochas metagneas observado em afloramentos a oeste do Texas, fora da rea de estudo.
-
28
Nestas reas ocorrem bons reservatrios de petrleo sob a discordncia esculpida em
granitos fraturados. A abertura e instalao da Bacia Tobosa datam do Neoproterozico,
durante o perodo de fragmentao das placas Norte-Americana e Placa Sul-Americana-
Africana; a direo do eixo deposicional da Bacia Tobosa NW, mesma direo do conjunto
das principais falhas da fragmentao do supercontinente.
Tambm deste tempo o incio da deposio da unidade Ellenburger, composta
essencialmente por carbonatos de um ambiente de mar raso. Desde o Neoproterozico (~850
Ma) at o fim do perodo Fusselman (Eosiluriano) as unidades da Bacia Tobosa foram
depositadas predominantemente em regime de mar raso e eventuais mudanas climticas de
quente para frio, o que confirmado pelos pacotes sedimentares e descrio litolgica das
amostras dos poos em estudo. Ao fim do tempo Eosiluriano, fcies de mar mais profundo
so mostradas pelos pacotes sedimentares representados pela unidade mesodevoniana
(Thirtyone).
4.2. Margem passiva
A Bacia Tobosa mencionada anteriormente foi formada durante o Neoproterozico por
rifteamento do bloco continental de uma margem continental do crton, o que permitiu que
um mar raso se formasse e avanasse sobre a rea que hoje compreende o Estado do Novo
Mxico e o oeste do Estado do Texas, depositando sedimentos por mais ou menos 500
milhes de anos (Horak, 1985b; Dickinson, 1981). Desde o Neoproterozico (810 Ma) at o
Neomississipiano (310 Ma) as bacias sedimentares Delaware, Central e Midland eram parte
da grande bacia chamada Tobosa.
A bacia de Valverde no era parte da Bacia Tobosa; foi formada adjacente s novas bacias
em depresso durante o evento Marathon, do Permiano. A fase de margem passiva foi
caracterizada como um perodo de baixo nvel de subsidncia da bacia e deposio
carbontica de centenas de metros sob a forma de camadas de bolo (Roger, 2001).
De acordo com muitos autores foi no Devoniano-Neomississipiano que aconteceu a
Orogenia Antler a qual provocou o arqueamento dos pacotes sedimentares em rea que
compreende todo o Estado do Novo Mxico e norte do Texas, formando o Texas Arch (Kyle,
1990b). Durante este evento, a Bacia Tobosa foi proeminentemente vergada na parte sudeste
por estes esforos compressionais de oeste para leste (Horak, 1975).
-
29
4.3. Evento extensional no contexto local
Aps o fim do evento orognico Antler, que culminou no Neomississipiano, iniciou-se um
perodo de regime tectnico extensional que atuou durante o perodo Neopensilvaniano ao
Eopermiano (310-270 Ma), conforme constatado em sees geolgicas usando dados de
perfis eltricos. Este evento extensional, cujos tensores atuaram nas direes EW a ESE-
WSW, criou falhas de direo NS, WNW e provocou o abatimento diferenciado de blocos.
Este evento gerou na regio de Elsinore a alternncia de blocos baixos e blocos altos,
dispostos lado a lado. Nos blocos altos, em antiformas, esto os depsitos de gs, separados
por grandes zonas de falhas.
No campo de gs Elsinore pode-se notar claramente os efeitos deste evento coincidente
com antigas falhas proterozicas de direo NW que serviram de caminho para a migrao
do gs. Tambm nota-se que as estruturas criadas durante a Orogenia Antler foram
preservadas entre blocos falhados de direo NW, formando estruturas apropriadas para
armadilhas de hidrocarbonetos. A caracterizao dos elementos estruturais desta fase de
importncia fundamental para identificao das acumulaes previamente formadas e que
teriam sido transformadas em evento posterior. Os esforos metodolgicos foram orientados
com este fim especfico.
4.4. Coliso Neopaleozica no contexto regional
Segundo alguns autores, foi durante o incio do Permiano (310 Ma) que originou-se um
dos mais importantes ciclos tectnicos em megaescala e que culminou com o Marathon Uplift
(Keller et al., 1980; Decker, 1981). Outro autor (Reed, 1990) acredita que o ciclo teria se
iniciado mais cedo, ou seja, no Eomississipiano (345 Ma).
A coliso da Placa Laursia e da Placa Sul Americana-Africana (Gondwana), no apenas
produziu a orogenia Ouachita nas bacias sedimentares do oeste do Texas, como tambm
causou deformao nas montanhas Apalaches (Figura 11). Este evento afetou toda a rea de
estudo limitada ao norte por Glass Mountains, a oeste pela Serra del Norte e Santiago
Mountains, a leste e sul por graduais e submergentes feies do Marathon Uplift sob unidades
cretcicas (Robichaud et al., 1990). Durante a fase de coliso, o sistema Marathon-Ouachita
era adjacente s bordas dos pases Colmbia e Venezuela na Amrica do Sul (Ross, 1978a;
Font, 1985), pases tambm produtores de petrleo e que esto num contexto geolgico muito
semelhante ao do Estado do Texas.
-
30
Figura 11 - Localizao da rea de estudo em relao coliso das placas Laursia e Gondwana durante o perodo do Eopermiano ao Mesopermiano, 270 - 240 Ma. (Modificado de Ross, 1978a; Stamplfi, 2002).
G O N D W A N A
L A U R S I A
Localizao da rea
Direo
dos Esf
oros Co
mpress
ivos
Cinturo
de Dob
ramento
s
A Pla
ca Fa
rallo
n foi
acre
scida
ap
s o
Paleo
zico
-
31
4.4.1. COLISO NEOPALEOZICA NO CONTEXTO LOCAL
No final deste evento a Bacia Tobosa estava dividida em bacias menores: Delaware,
Central, Midland, e sofreram profundas modificaes em suas estruturas como dobramentos,
falhas, deslocamentos, e intensa eroso da superfcie dos blocos altos.
As bacias Valverde e Marfa foram as bacias neoformadas adjacentes Central, Midland e
Delaware nas depresses causadas pelo evento compressivo. A nova superfcie gerada foi
leito deposicional para a Bacia Permiana resultando em sobreposio de bacias (Wright,
1979).
O evento compressional Ouachita-Marathon formou o Cinturo de Cavalgamento
Ouachita Marathon (CCOM) de grande magnitude ao sul da rea de estudo (Figura 12).
Este evento compressivo afetou grandemente a rea de Elsinore e foi de grande
importncia tanto em elementos quanto em processos para o sistema de acumulao de gs na
rea.
A Figura 12 mostra o campo de gs de Elsinore no contexto do CCOM e os campos de
gs e leo na regio, Oates, Thistle, Pion, Puckett, Mc Kay Creek, Brown Bassett, bem como
a relao espacial destes campos em relao ao CCOM. Dentro da rea do CCOM foram
formados duplexes em que a unidade produtora Thrityone (D) repetida at cinco vezes em
corte vertical e produz gs em todos os cinco nveis.
1
4.5. Zona de falha da Plataforma Oeste
A zona de falha mais profunda em subsuperfcie se localiza no limite leste da Bacia de
Delaware e, margeando a rea de estudo, no extremo leste da Bacia Central.
Esta zona de falha foi referida por Hills (1970, 1979b) and Keller et al. (1980) como a
Zona de Falha da Plataforma Oeste (West Platform Fault Zone). Este nome tem sido usado
alm de outros nomes tais como Falhas da Borda Leste, Zona de Falhas da Borda Oeste e
Limite da Zona de Falha Leste (Figura 13).
Segundo Hills (1970) esta zona se estende desde o oeste de Hobbs no Novo Mxico at o
sudeste de Fort Stockton no Texas. A maior e mais bem definida poro da zona de falha est
na extrema margem sudoeste do Fort Stockton Uplift. As falhas apresentam mergulho de 50-
90, mais freqentemente 70 (Henry e Price, 1985).
-
32
N
Campo de Gs Elsinore
Campo de de PetrleoThistle
Campo de de PetrleoMcKay CreekCampo de
de PetrleoGrey Ranch
Campo de de PetrleoPinn
Campo de de PetrleoBrown Bassett
Campo de de PetrleoPuckett
Campo de de PetrleoOates
Condado Pecos
Condado Brewster
Condado Terrell
Alto Marathon
Condado Presdio
Condado Jeff Davis
LIMITE
SUPERI
OR DO
CINT
NT
UR
O
O
DE
ALG
C
AV
AME
0 10 20 Milhas30
Figura 12 - Localizao do Campo de Gs Elsinore em relao ao Cinturo de Cavalgamento Ouachita Marathon (CCOM).
0 10 Km
-
33
4000
-10
00 -
1000
-
2000
-
3000
-
4000
-
5000
-
6000
- -
4000
-50
00 -
6000
-70
00 -
8000
-90
00 -
1000
0 -
1100
0 -
1200
0 -
1300
0 -
1400
0 -
1500
0 -
1600
0 -
1700
0 -
1800
0 -
1900
0 -
3000
-
3000
-
2000
-
2000
-
1000
-
1000
-
Nv
el d
om
ar
M
etro
s
p
s -
LEGE
NDA
Falh
as m
ostra
ndo
mov
imen
ta
o re
lativ
a en
tre b
loco
sCo
ntat
os e
ntre
as u
nida
des g
eol
gica
s:No
rmal
Disc
orda
nte
Qt
PoPo
Pg
Pg
PwPl
P
Pl
Srie
Och
oan,
Per
mian
oS
rie G
uada
lupian
a, P
erm
iano
Srie
Leo
nard
iana,
Per
mia
no
Roch
as P
roter
ozic
as
Srie
Wolf
cam
pian
a, P
erm
iano
Siste
mas
Cam
brian
o e O
rdov
ician
o, ind
iviso
Siste
ma
Pens
ilvan
iano,
indivi
so
Siste
mas
Silu
riano
, Dev
onian
o e
Miss
issipi
ano,
indivi
so
SDM
PP
PSD
M
SDM
SDM
CoP C
Co
CoCo
Co
Siste
mas
Ter
cirio
e Q
uate
rnr
io, i
ndivi
sos
Qt
Cam
po d
e G
s Elsi
nore
na Z
ona
de F
alha
s O
este
Siste
mas
Tri
ssico
e C
ret
cico,
indi
visos
Bacia Permiana Bacia Central
Bacia
Del
awar
e
20 M
ilhas
0 0
10
1020
30 K
m
EXAG
ERO
VER
TIC
AL 1
1x
Fig
ura
13
- Se
o
esq
uem
tic
a m
ostra
ndo
as
ba
cia
s D
ela
wa
re (b
loco
ba
ixo),
Cen
tral (
blo
co a
lto),
Per m
iana
, a Z
ona
de
Falh
as
Oes
te e
a
po
si
o do
Ca
mp
o d
e G
s
Elsin
ore
(top
o d
a fi
gur
a) e
m re
la
o
s
ba
cia
s e
fa
lha
(mod
if ica
do
de
Henr
y e
Pric
e,
1985
).
SDM
00
Zona
de
Falh
as O
este
SSE
WN
W
-
34
4.6. Bacia Permiana
Se comparado com as fases anteriores, o perodo Permiano foi um tempo de relativa
estabilidade tectnica na Bacia Central, Delaware e Midland, dentro da margem oeste da
Pangia. Esta fase de quiescncia tectnica fora da rea Quachita-Marathon foi um perodo
compreendido entre 265-230 Ma, chamado de Fase da Bacia Permiana por Horak (1985b).
Durante a Fase da Bacia Permiana a fisiografia da regio continuou caracterizada pelos
altos estruturais Pedernal a noroeste e pelo Ouachita Uplift ao sul da rea da bacia; a mais
pronunciada subsidncia na Fase da Bacia Permiana deu-se na Bacia Midland (Ewing, 1993).
4.7. Plataforma estvel
A Fase de Plataforma Estvel (230-280 Ma) foi um tempo estvel para as bacias
sedimentares, incluindo a Bacia Central e bacias adjacentes. No entanto foi tempo de
rifteamento ao longo da zona de megacisalhamento chamada Mojave-Sonora durante o
Neotrissico, Neojurssico e Eocretceo.
Esta zona de cisalhamento separou inicialmente a Amrica do Norte da Amrica do Sul
(Dickinson, 1981) e pouco a pouco foi formado o Golfo do Mxico pela separao da regio
que hoje so Yuctan e o Texas e promovida a abertura do Oceano Atlntico. A
descontinuidade angular durante a separao dos dois continentes permitiu a formao de
depsitos carbonticos sob um mar raso de idade cretcica (Wilcox, 1989).
Durante a fase final da Plataforma Estvel (Neotrissico), a Placa Farallon, atual costa da
Califrnia, iniciou a coliso com a Placa Norte-Americana; de acordo com Keith (1982) os
movimentos de paleoconvergncia se iniciaram a uma velocidade de 7-8 cm/ano segundo
Wilcox (1989).
4.8. Estrutura de impacto meteortico no contexto local
No extremo noroeste da rea h um conjunto de estruturas, Sierra Madera, localizado a
12,8 km noroeste do extremo leste das Glass Mountains e 37 km ao sul da cidade Fort
Stockton (Figura 14). Estas estruturas tm a forma circular afunilada com 13 km de dimetro
e 1800-2400 m de profundidade, composta por rochas sedimentares intensamente deformadas
(Wilshire et al., 1972). As rochas deformadas incluem os calcrios da Formao Skinner
Ranch, Cathedral Mountain and Road Canyon, alm dos arenitos do Cretceo.
-
35
Esta estrutura consiste de trs partes principais: uma central, elevada 1,2 km acima de sua
posio normal, em torno da qual h uma depresso de 0,81,6 km de largura, que
corresponde segunda parte e cuja base alcana rochas do Eocretceo, e a terceira,
concntrica, medindo 0,8 km de largura com falhas normais circulares do centro para as
bordas. O impacto do meteoro parece no ter influenciado a formao do gs nas unidades
siluro-devonianas, mas pode ter influenciado os depsitos de gs permianos.
4.9. Orogenia Laramide
O longo perodo de quiescncia durante a Fase de Plataforma Estvel terminou no final do
Mesozico, quando iniciou-se um perodo de soerguimento e arqueamento dos pacotes
sedimentares que perdurou durante o Neocretceo e Eotercirio (80-40 Ma) chamado
Orogenia Laramide. Este evento tectnico foi resultado da convergncia da Placa Farallon e
da Placa Norte Americana. Esta convergncia de placas, propriamente dita, deu-se em grande
velocidade (>14cm/ano), subduco de baixo ngulo e esforos compressivos de direo
leste-nordeste (Dickerson, 1985).
Este evento provocou o soerguimento das Montanhas Rochosas desde o Estado do Novo
Mxico at o Estado de Wyoming com o soerguimento da Bacia Central (Horak, 1985b).
Falhas e monoclinais de idade Laramide ocorreram ao longo da faixa que corresponde s
montanhas Guadalupe, Delaware Mountain e Apache Mountain (Muehlberger, 1980). Esta
deformao, no entanto, foi pequena no Texas se comparada com a que ocorreu no Colorado e
Wyoming.
4.10. Fase vulcnica
Muitos autores (Price e Henry, 1985; Henry e McDowell, 1986; Keith, 1978; Elston,
1984) advogam uma fase intermediria extensional entre a fase compressional Laramide e a
fase vulcnica, que teria provocado a distenso da crosta e favorecido as ocorrncias das
rochas extrusivas. Esta fase extensional seguida de vulcanismo foi de grandes propores e
ocorreu durante o Tercirio Mdio (40-30 Ma) pela regio de Pecos County, no oeste do
Texas, New Mexico, Colorado e Mxico (pas).
-
36
Pens
ilvan
iano
Pens
ilvan
iano
For
ma
o H
ess
Form
ao
Hes
s (K
ing,
193
0)
Cret
ceo
Cret
ceo
For
ma
o T
esse
y
For
ma
o T
esse
y
Fo
rma
o W
ord
Fo
rma
o W
ord
De
pres
so
De
pres
so
M
arge
m
Mar
gem
So
ergu
imen
to c
entra
l
Dolo
mito
Fus
selm
an
Dolo
mito
Mon
toya
Cam
bria
no
Form
ao
Wol
fcam
p in
ferio
r (Ki
ng, 1
930)
Form
ao
Wol
fcam
p su
perio
r (Ki
ng, 1
930)
Miss
issip
iano
Mis
sissip
iano
Gru
po S
imps
on
Gru
po E
llenb
urge
r
5,00
0
-5,0
00
-10,
000
-15,
000
Nv
el
do m
ar
Figu
ra 1
4 - S
eo
esq
uem
tic
a m
ostr
ando
Sie
rra
Mad
era,
est
rutu
ra fo
rmad
a po
r im
pact
o de
met
eoro
. Po
os d
e g
s na
per
fura
dos
na
rea
auxi
liara
m n
a de
term
ina
o d
a es
tratig
rafi
a lo
cal (
mod
ific
ado
de W
ishi
re, 1
972)
.
1.64
0 m
Nve
l do
Mar
-1.6
40 m
-3.2
80 m
- 4.9
20 m
Ps
Met
ros
EW
-
37
A fase compressional, seguida por fase extensional, ambas de grande amplitude,
permitiram que fluidos mineralizados depositassem suas cargas por falhas e fraturas de
direo N30E e formassem o que chamado de Colorado Mineral Belt. Alm de ouro foram
extrados prata, chumbo, zinco, cobre e molibidnio do Colorado Mineral Belt desde a
primeira corrida atrs do ouro em 1858 no Velho Oeste.
A direo geral das falhas formadas na fase distensiva foi nordeste, coincidente com
antigas zonas de fraqueza e zonas de cisalhamento proterozicas. A composio do material
extrusivo foi das mais variadas, de bsicas a calco-alcalinas e alcalinas. A atividade
magmtica emitiu grandes volumes de cinzas e tufos vulcnicos advindos de vulces de
composio andestica e basltica (North e McLemore, 1988).
Neste tempo de vulcanismo intenso o sistema de subduco Laramide mudou para o
sistema transcorrente San Andres como conhecido nos dias atuais. Esta mudana de regime
tectnico das placas Farallon e Norte-Americana, de compressivo para transcorrente, pode ter
colaborado para a ocorrncia do sistema distensivo seguido de intenso vulcanismo. O evento
extensional e magmtico foi conseqncia da mudana de um regime de convergncia das
placas. A desacelerao de convergncia maior do que 14 cm/ano para 3,5 cm/ano durante o
perodo de 45 a 40 Ma mostra o quadro de mudanas rpidas que se operou, segundo Keith,
(1982).
4.11. Fase extensional e de embaciamento
Esta fase extensional e de embaciamento, 30-0 Ma, foi descrita por Horak (1985b) como
sendo um perodo de tempo caracterizado regionalmente por eventos extensionais e de
afinamento da crosta, alm da ocorrncia de elevados fluxos de calor, rifteamentos, baixos
nveis de gravidade, e baixa velocidade de esforos compressionais no manto superior. Esta
fase pode ser subdividida em trs estgios: Estgio Transicional (30-20 Ma), Estgio Principal
de Soerguimento (20-2 Ma) e Estgio Quaternrio (2-0 Ma).
4.11.1. ESTGIO TRANSICIONAL
Este estgio representa o tempo da transio final entre o perodo de regime compressivo
Laramide e o de regime regional extensional (30-20 Ma Neo-Oligoceno e Eomioceno).
-
38
Este perodo caracterizou-se pela fase extensional nordeste-sudoeste, desenvolvimento de
grande quantidade de bacias sedimentares rasas, relevo regional de baixa amplitude e pontos
localizados de intenso movimento extensional associados s falhas normais de baixo ngulo
(Kelley et al., 1992).
4.11.2. ESTGIO PRINCIPAL DE SOERGUIMENTO
Nesta fase ocorreu o soerguimento e arqueamento das montanhas Guadalupe, no extremo
noroeste da rea de estudo, durante o incio do Mioceno at o Plio-Pleistoceno, entre 15-2 Ma
(King, 1948). Copeland et al. (1995) afirmaram que o elevado nvel de fluxo de calor, 40-50
C/km, durante o perodo Mioceno constitui-se no par trmico responsvel pela maturao e
remobilizao nos hidrocarbonetos na Bacia Delaware (Hentz e Henry, 1989; Barker e
Halley, 1996).
4.11.3. ESTGIO QUATERNRIO
Durante o estgio quaternrio os efeitos extensionais diminuram, assim como o gradiente
geotermal, no entanto, terremotos continuaram a ocorrer em zonas de falhas, principalmente
as de direo NNE (Viveiras, 1995). A migrao e acumulao de leo em unidades
pensilvanianas e wolfcampianas podem estar ou esto associadas a esses movimentos. Luo et
al. (1991), documentaram nos condados Ward-Winkler inmeros terremotos associados com
o topo e base de unidades pennsilvanianas e wolfcampianas.
5. MTODOS E MEIOS
5.1. Definio da rea de estudo, aquisio dos dados e pesquisa bibliogrfica
A rea estudada, campo de gs Elsinore, foi definida em conjunto com a diretoria da
companhia de petrleo Riata Energy, Inc (www.riataenergy.net), situada na cidade de
Amarillo, Estado do Texas. Esta empresa petrolfera, Riata Energy, opera mais de 300 poos
de leo e gs no Texas, Louisiana, Colorado e Wyoming e tem interesse em entender melhor
os fatores controladores do reservatrio de gs nesta rea especfica.
-
39
Aps a definio da rea foi feito um levantamento de toda a documentao disponvel na
companhia Riata Energy e nos rgos pblicos estaduais que administram documentos
relativos histria de cada poo. A documentao analisada consistiu de perfis eltricos,
histrico operacional (Scout Ticket), relatrios e grficos de presso e produo (Rate and
Pressure Report). Os perfis ssmicos existentes na rea auxiliaram muito pouco na definio
das estruturas e das unidades estratigrficas porque quase todo o pacote sedimentar
constitudo por uma seqncia de carbonatos tornando difcil a diferenciao entre uma
unidade e outra.
Dos 120 poos da rea de Elsinore, 46 poos foram considerados suficientes em termos de
documentao para este estudo, 72 foram descartados por apresentarem informaes
insuficientes por serem muito rasos ou por apresentarem documentao deficitria em
algum aspecto relevante. Foram ento analisadas informaes dos 46 poos (Figura 15
Mapa de Pontos e Anexo 1 Relao dos Poos), baseadas em perfis eltricos, dados de
produo e histrico da vida do poo. Deste total, 28 apresentaram produo superior a 0,5
Bilho de Ps Cbicos (BCF), 16 poos com produo inferior a 0,5 BCF e 4 poos dos quais
no se teve informao quanto produo.
Aps o levantamento dos dados e converso das medidas (ps para metros, graus e
dcimos de graus para UTM, BCF para MMC) foi formado banco de dados, em planilhas do
Excel, de cada uma das unidades geradoras (Barnett e Woodford) e produtoras (Thirtyone,
Wristen, Fusselman e Montoya) constando o nome do poo, coordenadas geogrficas, altitude
em relao ao nvel do mar, medidas de topo e base, altitude em relao ao nvel do mar,
espessura, porosidade, produo, presso inicial e final, e incio das atividades de cada poo
(Anexo 3).
A prxima etapa consistiu em fazer um levantamento bibliogrfico buscando-se todas as
informaes possveis relacionadas ao contexto da rea que envolvesse os eventos geolgicos
locais e regionais. A pesquisa foi feita em livros, documentos e publicaes de associaes
tais como AAPG (American Association of Petroleum Geologists), USGS (United States
Geological Survey), EIA (Energy Information Administration), rgos relacionados
atividade petrolfera. Para a aquisio de dados complementares fez-se visita a campo, coleta
de amostras e uso dos mapas geolgicos e topogrficos disponveis. Nesta fase foi constatado
que no havia mapa estrutural para a rea que fosse de domnio pblico. Nas empresas
petrolferas privadas os mapas gerados acabam ficando em poder das prprias empresas que
investiram na pesquisa e confeco dos mesmos.
-
40
Durante o levantamento dos dados no foi encontrado nenhum mapa estrutural
significativo da rea que estivesse disponibilizado para consulta. Foram confeccionados
mapas de ispacas, de contorno estrutural e de falhas para se ter uma idia prvia das relaes
entre as unidades litoestratigrficas. Tambm foram feitas sees geolgicas, sees
cronoestratigrficas para comparao dos resultados finais com a aplicao da geoestatstica.
1
2
3
4
5
67
8
9
1011 12
1314
15
16
17
18
192021
222324
25
26
27
28
29 30
31
3233
34
35
36
37
38
39
42
43
45
46
47
692000 694000 696000 698000 700000 702000
Longitude em metros (UTM)
3376000
3378000
3380000
3382000
3384000
3386000
3388000
3390000
3392000
Latit
ude
em
met
ros
(UT
M)
1
Produo dos Poos (BC F)
0 to 0.013 0.013 to 2.091 2.091 to 9.555 9.555 to 24.41
Figura 15 Mapa de Pontos do campo de gs de Elsinore com os poos enumerados e a
produo pertinente cada poo.
-
41
5.2. Mtodos de anlise geoestatstica e de favorabilidade
5.2.1. BREVE HISTRICO DOS MTODOS GEOESTATSTICOS E APLICAO
EM PETRLEO
Em Geocincias a maioria das variveis resultado de muitos processos complexos
interrelacionados. Desta forma, para a anlise da maioria das variveis, necessrio avaliar a
incerteza no seu comportamento (Isaaks e Srivastava, 1989; Goovaerts, 1997).
A geoestatstica iniciou-se com Krige, na dcada de 50, procurando dar soluo para o
problema de varincia espacial em amostragem de concentrao de ouro que, sob os mtodos
convencionais daquela poca, lhe pareceu no fazerem sentido. A soluo encontrada para o
problema da varincia espacial foi considerar a distncia entre as amostras e correlacion-las.
Matheron (1970), baseado na experincia de Krige, desenvolveu a Teoria das Variveis
Regionalizadas seguindo os princpios bsicos da geoestatstica. Matheron definiu a Varivel
Regionalizada como uma funo espacial numrica, que varia de um local para outro, com
uma continuidade aparente. O uso do novo mtodo, tambm aplicado na minerao de ouro,
visava a resolver o problema do nvel de corte de blocos minerados, que era sempre menor do
que a porcentagem estimada, a partir de histogramas obtidos da anlise de concentrao de
minrio de testemunhos de sondagem de um mesmo bloco. Ou seja, extrapolar valores de
corte de minrio para o bloco todo, a partir da mdia de concentrao obtida em testemunhos
de sondagem, no correspondia realidade. Matheron explicou a diferena entre a varincia
dos valores mdios medidos em grandes blocos e a varincia dos valores mdios medidos em
pequenas amostras.
No Brasil, desde a dcada de 80, a modelagem de depsitos tem sido aplicada e
desenvolvida por diversos profissionais em pesquisa exploratria de depsitos minerais
(Soares et al., 1994, 1997, 1998; Artur, 1998; Landim, 1998). A questo da incerteza que
norteia o ambiente geolgico e a busca por soluo em como tratar geoestatisticamente as
incertezas tem sido objeto de estudo de alguns pesquisadores (Soares, et al. 1994, Soares,
1997; Soares, 2000; Soares et al., 2002; Soares e Perdocini, 1998).
Vistelius (1949) foi o pioneiro a quantificar geoestatisticamente informaes de seqncia
litolgica entre poos. As correlaes entre os poos eram feitas unidimensionalmente, o que
no poderia ser generalizado para a segunda e terceira dimenses.
-
42
Na dcada de 60, o campo de petrleo Hassi-Messaoud, na Arglia, foi laboratrio para o
uso de tcnicas quantitativas para medir as reservas petrolferas. A tcnica consistia em
modelar, em uma seo vertical, as lentes de areia e nveis de folhelhos com o objetivo de
entender o impacto da permeabilidade efetiva nos arenitos. U