Controles deposicionais sobre a composição primária, padrões diagenéticos e porosidade dos depósitos mistos siliciclásticos-carbonáticos dos campos de fazenda Santa Luzia e fazenda São Rafael, Bacia do Espírito Santo

Abstract

A Bacia do Espírito Santo, situada na costa do estado homônimo, margem leste brasileira, contém algumas das mais importantes descobertas recentes de petróleo no país. Os reservatórios dos campos de Fazenda Santa Luzia e Fazenda São Rafael são constituídos por depósitos do Grupo Barra Nova (Albiano), e caracterizados pela intercalação de rochas siliciclásticas, híbridas e carbonáticas. O alvo deste trabalho é definir os controles deposicionais (fácies deposicionais e composição primária) que atuaram sobre evolução dos processos diagenéticos e da porosidade, a fim de melhor compreender os padrões de heterogeneidade existentes nos reservatórios. As rochas analisadas compreendem rochas carbonáticas, arenitos siliciclásticos e arenitos híbridos complexamente intercalados. As fácies siliciclásticas de granulometria grossa correspondem a arenitos e conglomerados feldspáticos, comumente porosos, devido à preservação parcial da porosidade intergranular primária e à geração de porosidade por dissolução de feldspatos e cimentos carbonáticos. Os arenitos finos são extremamente ricos em biotita, e fortemente compactados. As rochas carbonáticas, constituídas principalmente por oncolitos, bioclastos e intraclastos, tiveram sua porosidade primária foi extensamente obliterada devido à compactação e cimentação carbonática. As fácies híbridas, caracterizadas pela mistura desses constituintes intrabaciais e extrabaciais, mostram intensidade de compactação e cimentação variáveis, relacionada à quantidade de grãos carbonáticos. Arenitos com maiores teores de grãos carbonáticos sofreram maior redução da porosidade primária por compactação química via dissolução por pressão desses grãos, e conseqüentemente, maior suprimento interno de carbonato para cimentação. O reconhecimento dos principais controles deposicionais atuantes sobre a porosidade dos campos de Fazenda Santa Luzia e Fazenda São Rafael deverá contribuir para a compreensão da natureza e dos padrões de heterogeneidade desses complexos reservatórios, passo essencial para a construção de modelos geologicamente coerentes que permitam ampliar a recuperação de hidrocarbonetos.

The Espírito Santo Basin, located along the Brazilian eastern margin, contains some of the most important recent petroleum discoveries in the country. The reservoirs of the Fazenda Santa Luzia and Fazenda São Rafael oilfields are constituted by deposits of the Barra Nova Group (Albian), and characterized by the intercalation of siliciclastic, hybrid and carbonate rocks. The goal of this study is to define the depositional controls (depositional facies and primary composition) that influenced the evolution of diagenetic processes and porosity, aiming at understanding the heterogeneity patterns occurring in these reservoirs. The analyzed rocks correspond to complexly intercalated siliciclastic sandstones, carbonate rocks and hybrid arenites. The coarse-grained siliciclastic facies correspond to feldspathic sandstones and conglomerates that are commonly porous, owing to the partial preservation of intergranular primary porosity, and to porosity generation through feldspar grains and carbonate cements dissolution. Fine-grained sandstones are extremely rich in biotite, and strongly compacted. Carbonate rocks, made mainly by oncolits, bioclasts and intraclasts, had their primary porosity extensively obliterated due to compaction and carbonate cementation. Hybrid facies, characterized by a mixture of these intrabasinal and extrabasinal constituents, show variable compaction and cementation intensity, related to the amount of carbonate grains. Hybrid arenites with larger amounts of carbonate grains suffered larger reduction of primary porosity through the pressure dissolution of these grains, and thus larger internal carbonate supply for cementation. The definition of the major depositional controls influencing the porosity of the Fazenda Santa Luzia e Fazenda São Rafael fields will contribute to the understanding of the nature and patterns of heterogeneity of these complex reservoirs, essential step for the construction of geologically coherent models, which allow to enhance the recovery of hydrocarbons.