Fault and fracture systems in the carbonate reservoirs of the Barra Velha formation, Santos Basin, Brazil : structural control over post-depositional events and their implications in carbonate reservoirs
Resumo
Os reservatórios carbonáticos, especialmente os do Pré-sal na Bacia de Santos, SE do Brasil, representam uma parcela significativa das reservas de hidrocarbonetos globais. Esta região, crucial para a produção nacional de petróleo e gás, tem seu principal reservatório formado por rochas carbonáticas, de origem lacustre, altamente hetereogeneas da Formação Barra Velha. A heterogeneidade permo-porosa associada a estas rochas são um reflexo dos processos sedimentares, eventos diagenéticos e fraturamento aos quais foram submetidas. Entender como estes processos afetam os reservatórios é crucial não apenas para a indústria petrolífera, mas também para ampliar o conhecimento sobre sistemas lacustres e a evolução tectono-estratigráfica da Bacia de Santos. O estudo das falhas e fraturas nos reservatórios do Pré-sal é essencial, pois essas estruturas geológicas desempenham papéis duais: enquanto as falhas podem formar armadilhas sedimentares e compartimentalizar reservatórios, as fraturas frequentemente atuam como condutos para o fluxo de fluidos, contribuindo para o desenvolvimento de porosidade não matricial. Entretanto, essas mesmas estruturas podem causar desafios técnicos, como perdas de fluido durante a perfuração. A formação de falhas e fraturas é influenciada por uma série de fatores, incluindo forças tectônicas, variações na pressão dos fluidos e descontinuidades geológicas. A Bacia de Santos, formada a partir do rifteamento que originou o Atlântico durante o Cretáceo, oferece um laboratório natural para estudar esses processos. Esta pesquisa investigou a relação entre falhas, fraturas e a evolução tectono-estratigráfica da Formação Barra Velha em diferentes escalas e domínios estruturais. Os resultados indicaram variações significativas no padrão de fraturamento e permeabilidade dos reservatórios, correlacionadas aos diferentes regimes tectônicos que atuaram na Bacia. Na primeira área de estudo, um regime transtensivo inicial foi seguido por um evento transpressivo que reativou falhas pré-existentes do rift e gerou fraturas ao longo de intervalos específicos da Formação Barra Velha. Na segunda área, caracterizada por um sistema rift extensional, o fraturamento predominou em intervalos silicificados e apresentou uma relação direta entre a distancia das falhas e a intensidade de fraturamento, destacando a influência dessas estruturas na conectividade e qualidade do reservatório. A análise multiescalar revelou três tipos principais de fraturas – abertas, parcialmente abertas e vugulares – e identificou uma relação clara, embora desafiadora de quantificar, entre falhas, fraturas e porosidade não matricial. As fraturas tectônicas destacaram-se como principais contribuintes para o aumento da permeabilidade, conectando diferentes camadas e interagindo com outros elementos geológicos. Entretanto, a detecção de falhas sub-sísmicas permaneceu um desafio devido às limitações de resolução dos dados disponíveis. A tese conclui que a caracterização detalhada das falhas e fraturas é crucial para compreender os processos que governam a formação e evolução de reservatórios carbonáticos heterogêneos. Esses achados ressaltam a importância de abordagens integradas e multiescalares na exploração de hidrocarbonetos, contribuindo para o avanço das ciências naturais e para a eficiência no setor de energia.
Autor(a)
Luiza de Carvalho Mendes
