Modelo tridimensional das associações de fácies da formação Rio Bonito no Sul da bacia do Paraná : implicações para a arquitetura de reservatórios siliciclásticos

Abstract

Resumo: A Formação Rio Bonito é uma unidade geológica importante na Bacia do Paraná, devido à presença de camadas de carvão e conhecida condição de seus depósitos siliciclásticos costeiros a marinhos rasos como bons análogos de reservatório de hidrocarbonetos. Trabalhos recentes na porção gaúcha da Formação Rio Bonito enfatizam a ocorrência de carvão e o estudo de análogos de reservatórios, partindo dos métodos da estratigrafia de sequências. Assim, o objetivo deste trabalho é a construção de um modelo 3D da Formação Rio Bonito na porção leste do município de Cachoeira do Sul (RS) para auxiliar interpretações de estratigrafia de sequências e arquitetura de reservatórios. Como base de dados para este trabalho foram utilizados 15 perfis descritivos de sondagens realizadas pela CPRM no projeto Iruí-Butiá. A análise inicial dos perfis resultou na identificação de 20 fácies sedimentares, incluindo conglomerados, arenitos, heterolitos, siltitos, lamitos e carvão. As fácies foram agrupadas em associações de fácies e ambientes deposicionais, indicando a ocorrência de ambientes aluviais, transicionais e marinhos. Com as associações de fácies, foi construído um modelo tridimensional, o qual ajudou, juntamente com as curvas de raios gama, a interpretar 6 intervalos transgressivos/regressivos, e para dois deles, foram interpretados dois tratos de sistemas, o Trato de Sistemas de Mar Alto (HST) e o Trato de Sistemas Transgressivo (TST). Finalmente, foi feita a classificação das associações de fácies em unidades reservatório e não reservatório com base na análise de fácies e modelo tridimensional. A associação de fácies de shoreface é a unidade reservatório mais importante, com as melhores condições em temos de litologia, conectividade, geometria e continuidade lateral. Das associações de fácies indicadas como não reservatório, a associação de planície de maré é a mais importante em função de ter a maior continuidade lateral, formando uma grande barreira de fluxo e isolando o reservatório de shoreface. A modelagem tridimensional foi fundamental na análise estratigráfica e de reservatórios, permitindo a visualização e avaliação de critérios importantes, como sucessão vertical, geometria, continuidade e conectividade das associações de fácies. Diante da proposta do estudo, este trabalho contribuiu para um entendimento inicial da Formação Rio Bonito em termos de estratigrafia e potencial de reservatórios na área de estudo, bem como para a recuperação dados valiosos de pesquisa levantados pela CPRM, que são relevantes para estudos de análogos de reservatórios e para possíveis novas atividades de prospecção e avaliação de potenciais reservatórios na formação

Abstract: The Rio Bonito Formation is an important geological unit in the Paraná Basin, due to the presence of coal beds and the known condition of its coastal to shallow marine siliciclastic deposits as good hydrocarbon reservoir analogs. Recent work in the Rio Bonito Formation emphasizes the occurrence of coal and the study of reservoir analogues using sequence stratigraphy methods. Thus, the objective of this work is the construction of a 3D model of the Rio Bonito Formation in the eastern portion of the Cachoeira do Sul (RS) municipality to aid in the interpretation of sequence stratigraphy and reservoir architecture. As a database for this work, 15 descriptive profiles from boreholes performed by CPRM in the Iruí-Butiá project were used. The initial analysis of the profiles resulted in the identification of 20 sedimentary facies, including conglomerates, sandstones, heteroliths, siltstones, mudstones, and coal. The facies were grouped into facies associations and depositional environments, indicating the occurrence of alluvial, transitional, and marine environments. With the facies associations, a three-dimensional model was built, which helped, along with the gamma ray curves, to interpret 6 transgressive/regressive intervals, and for two of them, two system tracts were interpreted, the High Sea System Tract (HST) and the Transgressive System Tract (TST). Finally, classification of facies associations into reservoir and non-reservoir units was performed based on facies analysis and three-dimensional model. The shoreface facies association is the most important reservoir unit, with the best conditions in terms of lithology, connectivity, geometry and lateral continuity. Of the facies associations indicated as non-reservoir, the tidal plain association is the most important as it has the greatest lateral continuity, dividing the interval and isolating the shoreface reservoir. Three-dimensional modeling was fundamental in stratigraphic and reservoir analysis, allowing the visualization and evaluation of important criteria, such as vertical succession, geometry, continuity and connectivity of the facies associations. In view of the study proposal, this work contributed to an initial understanding of the Rio Bonito Formation in terms of stratigraphy and reservoir potential in the study area, as well as to the recovery of valuable research data surveyed by CPRM, which are relevant for reservoir analog studies and for possible new prospecting and evaluation activities of potential reservoirs in the formation