Modelo deposicional das coquinas do Campo de Búzios, Bacia de Santos

Abstract

Resumo: O Campo de Búzios, pré-sal da Bacia de Santos, vem quebrando recordes de produção desde o início da exploração em 2015. O campo é considerado o maior do mundo em águas profundas e atualmente é o segundo mais produtivo do Brasil, tendo produzido 710.832 boe/d em julho de 2021. Parte dos reservatórios ocorrem na Formação Itapema (sequência K38, Barremiano-Aptiano), formada majoritariamente por coquinas de conchas de moluscos bivalves. Devido à crescente importância do Campo de Búzios no cenário nacional e ao recente interesse em depósitos de coquinas no mercado petrolífero, o presente trabalho tem como objetivo principal a proposição de um modelo deposicional para as coquinas Campo de Búzios. Para tanto, foram selecionados 12 poços os quais totalizaram 636 fotografias de lâminas delgadas e 59 de amostras laterais dentro da sequência das coquinas. Através da descrição dos parâmetros tafonômicos do conteúdo fóssil e características dos grãos aloquímicos das amostras, dezessete fácies foram definidas. As fácies foram agrupadas em oito associações e distribuídas em sistemas deposicionais associados a rampas carbonáticas isoladas: (1) barras bioclásticas, (2) depósitos de washover, (3) laguna intra-barras, (4) praias e bancos bioclásticos, (5) tempestitos, (6) depósitos com conchas articuladas, (7) carbonatos sustentados pela matriz e (8) folhelhos. A análise dos processos formadores de coquinas no Campo de Búzios indica que as fácies de coquinas foram formadas principalmente durante eventos de tempestade os quais remobilizavam e transportavam conchas e fragmentos de conchas de bivalves ao longo da rampa carbonática. Ondas de tempo bom são responsáveis pelo retrabalhamento abrasivo dos fragmentos de conchas. As associações são distribuídas em seis sucessões de fácies que foram identificadas a partir da correlação de poços e são associadas a momentos deposicionais distintos que atingiram os principais altos estruturais do campo, Central e Sul, de diferentes formas. Os altos estruturais foram identificados com auxílio de volume 3D na área do campo. A primeira (ORS) e segunda sucessões (ODS), da base para o topo da sequência K38, são formadas por depósitos carbonáticos finos que ocorrem em baixos estruturais. Em seguida, depósitos de tempestitos (TDS) dominam os poços dentro da área do Campo de Búzios, seguidos pela sucessão seguinte dominada por barras e praias bioclásticas (RBS). A sucessão seguinte é dominada por barras bioclásticas e depósitos de washover e lagunares (RDS). Durante a deposição de TDS, RBS e RDS, variações nos parâmetros tafonômicos entre os poços do campo indicam possíveis paleocorrentes de noroeste para sudeste, de nordeste para sudoeste e de sul para norte. Depósitos formados pela diminuição da frequência de conchas de bivalves (BRS) formam a última sucessão dominada por coquinas a qual é interrompida pela deposição de folhelhos profundos no contato entre as formações Itapema e Barra Velha. De forma geral, o empilhamento das sucessões indica um raseamento das fácies em direção ao topo da sequência K38 no Campo de Búzios.

Abstract: Record-breaking petroleum field, the pre-salt Buzios Field is considered the largest deepwater field in the world and is currently the second most productive in Brazil with a production of 710.832 boe/d in July 2021. Part of the field's reservoirs is located at bivalveshell accumulated coquina deposits from the Itapema Formation (K38 sequence, Barremian-Aptian), deposited mainly by storm waves and currents. This study aims to propose a depositional model and a paleoenvironmental evolution of the coquinas section of the Buzios Field. 636 thin section and 59 lateral sample photos distributed amongst 12 wells at the field's coquina sequence were selected. Seventeen facies were defined based on the description of taphonomic parameters and allochem content from the samples. Eight facies associations were identified related to depositional systems at isolated carbonate ramps: (1) bioclastic ridges, (2) washover deposits, (3) inter-ridge lagoons, (4), bioclastic beaches and banks, (5) tempestites, (6) articulated shells deposits, (7) mud supported carbonates and (8) shales. Formation processes analysis of coquinas at the Buzios Field indicates that coquinas were formed mostly at storm events due to remobilization and transport of bivalve shells and shell fragments along the carbonate ramps. Fair weather waves cause abrasive rework of shell fragments. Facies associations are distributed in six successions, identified using well correlation, and associated to different depositional moments that reached the main structural highs (Central and South). Structural highs were identified using seismic 3D volumes of the field. K38 first (ORS) and second (ODS) successions, from base to top, are composed of thin carbonate deposits that occur locally at some structural lows, especially the Northwest Structural Low. Next, tempestite deposits (TDS) dominate the record and are followed by bioclastic beaches (RBS). Bioclastic ridges, wahsover deposits and lagoons are dominant in the following succesion (RDS). During the TDS, RBS and RDS successions, taphonomic variations on the field indicate possible paleocurrents from Northwest to Southeast, from Northeast no Southwest and from South to North. Deposits formed by the bivalve shells frequency decrease (BRS) form the last succession dominated by coquinas, which is interrupted by shales at the contact of Itapema and Barra Velha Formations. In general terms, stacking of the successions suggest facies' shallowing to the top of the K38 sequence at the Buzios Field.