ANALYSIS OF THE PETROLEUM MASS BALANCE IN A MATURE ZONE FOR EXPLORATION - RECÔNCAVO BASIN, BRAZIL.
Analyse du bilan de matière du pétrole dans une région en phase d'exploitation avancée - bassin de Reconcavo, Brésil
Résumé
The mass balance study for the generated, migrated and accumulated petroleum constitutes an important tool for quantification of the petroleum systems providing indication for the comprehension of the oil distribution in a studied basin, whether it is a very explored province or a frontier area. This thesis has established a methodology for a mass balance construction in a petroleum system on a real case study. It is not only interested on the quantification of its charges and losses, but equally in its compositional aspects. The known hydrocarbon accumulation were used as a criteria for calibration of the mass balance parameters. It was chosen the Reconcavo basin, located at the Northeastern part of Brazil to this study. The basin is an aborted rift created during the fragmentation of the Gondwana supercontinent, during Lower Cretaceous. The quite known stage of exploration of the Reconcavo basin has contributed to the reduction of uncertainties concerning charges and losses, important issues to the definition of mass balance. The large number of parameters that influence the mass balance were then calibrated on a precise way. For its acquisition it was used a geochemical protocol involving the kinetic-compositional description of the Tauá and Gomo Members (Candeias Formation), the main source rocks of the basin. A restoration law of Total Organic Carbon (TOC) was obtained through the results of the thermogravimetric experiments and also by Rock-Eval analysis. A second part of this work integrated these geochemical results in a sequential scheme of petroleum system modelings (1D, 2D and 3D). A thermal history calibration apart from the maturation data was used to obtain the source term. Later on, generation, expulsion and migration were modeled. These results provided the elements of mass balance for the Reconcavo basin showing that 8% of the expelled oil from the source rocks was accumulated, 16% was lost at the porous framework of the non-reservoir rocks and 76% left the system laterally or through exsudation, during its geological evolution.
Etablir un bilan de masses entre la génération, la migration et l'accumulation du pétrole est un processus important pour quantifier des systèmes pétroliers. Ce bilan donne en effet des indications sur la répartition du pètrole dans un bassin sédimentaire, que ce soit une province très explorée ou un secteur d'exploration frontière. Cette thèse a établi la méthodologie pour approcher un bilan de masses d'un système pétrolier sur un cas réel. Elle a non seulement quantifié les termes sources et les pertes, mais s'est également intéressée aux aspects compositionnels. Les accumulations connues ont pour cela servi de données de calibration des paramètres influant le bilan. Dans cette optique, le cas d'étude choisi est le bassin de Recôncavo au Nord-Est du Brésil. Il s'agit d'un rift avorté qui a été formé pendant la fragmentation du Gondwana, au cours de le Crétacé Inférieur. Le stade mature de l'exploration de ce bassin a contribué à réduire les incertitudes sur les pertes et les charges, points essentiels d'une définition de bilan de matière. Les nombreux paramètres qui influencent le bilan ont pu être calibrés de façon précise. Pour procéder au bilan, on a d'abord effectué des analyses géochimiques pour la description cinétique compositionnelle des membres Tauá et Gomo (Fm. Candeias), les roches mères principales de ce bassin. Une loi de restauration du carbone organique total (COT) a été obtenue en résultat des expériences thermogravimétriques et de l'analyse Rock-Eval. Une deuxième partie de ce travail a intégré les résultats de géochimie dans un schéma séquentiel de modélisation de systèmes pétroliers en 1D,2D et 3D. Une calibration du régime thermique au cours du temps géologique indépendante des données de maturité a servi de guide pour le terme source. Puis la genèse, l'expulsion et la migration ont été modélisées. Ces résultats ont fourni les éléments du bilan de masses sur ce bassin, qui montre que seulement 8% des hydrocarbures expulsés des roches-mères ont été piégés, 16% sont perdus dans le réseau poreux non réservoir et 76% sont sortis du système latéralement ou par exsudation au cours de son évolution.