Caracterização de reservatórios não convencionais Shale Gas na Formação Barreirinha Bacia do Amazonas

Os folhelhos pretos devonianos da Formação Barreirinha caracterizamse pela alta radioatividade na porção basal, grande extensão areal, espessura e profundidade de soterramento variável que vão de exposição na superfície até mais de 3000 m. Eles são as principais rochas geradoras do sistema petrolífero convencional da Bacia do Amazonas, e recentemente foram consideradas como promissores plays de gás não convencional. Folhelhos são geralmente caracterizados por uma matriz fechada, que faz com que sejam relativamente impermeáveis em relação ao fluxo de gás, a menos que ocorram fraturas, e dependendo das suas características geológicas e geoquímicas podem funcionar com um Sistema Petrolífero autossuficiente, atuando tanto como rocha fonte, quanto como reservatório de gás (reservatório Shale Gas). Assim, o gás natural termogênico ou biogênico gerado pode ser armazenado em folhelhos ricos em matéria orgânica na forma livre, adsorvida, ou em estado dissolvido. Em contraste com os sistemas petrolíferos convencionais, reservatórios Shale Gas, possuem mecanismos de aprisionamento e armazenamento únicos, sendo necessária a utilização de técnicas de avaliações específicas. No entanto, folhelhos prolíficos geralmente podem ser reconhecidos a partir de alguns parâmetros básicos: arquitetura geológica e sedimentar, propriedades geoquímicas e petrofísicas e composição mineralógica. Tendo em vista a carência de pesquisas de caráter descritivo, com cunho exploratório dos folhelhos geradores da Formação Barreirinha, esta dissertação tem como objetivo introduzir uma metodologia de identificação de intervalos de folhelho gerador com potencial para reservatório Shale Gas. Começando com uma investigação regional sobre o contexto geológico e sedimentar, seguido de uma avaliação abrangente enfocando as características geoquímicas, petrofísicas e litofácies dos folhelhos a partir da integração de parâmetros obtidos de perfis geofísicos de poço, análises geoquímicas e aplicação dos conceitos de Estratigrafia de Sequencia.

The Devonian black shale of Barreirinha formation is characterized by high radioactivity in the basal portion, large areal extension, thickness and depth of burial variable which ranges from exposure to surface to depth greater than 3000 m. This formation contains the main source rocks of conventional petroleum system of the Amazonas Basin, and recently were considered promising unconventional gas plays. Shales are generally characterized by a closed die, which makes them relatively impervious for gas flow unless fracturing occur, and depending on their geological and geochemical characteristics they might behave as a selfcontained Petroleum System, acting as both source rock and as a gas reservoir (Shale gas reservoir). Thus, the thermogenic or biogenic gas generated can be stored in shale rich in organic matter in free form, adsorbed or dissolved state. In contrast to conventional petroleum systems, Shale Gas reservoirs, have trapping mechanisms and unique storage, requiring the use of specific assessment techniques. However, prolific shale can usually be recognized based on some basic parameters: geological and sedimentary architecture, geochemical and petrophysical properties and mineralogical composition. Given the lack of descriptive research, about the exploration potential of the Barreirinha formations shale, this dissertation aims to introduce a methodology of identification of intervals that could be potential shale gas reservoirs. Starting with a regional research about the geological and sedimentary context, followed by a comprehensive review focusing on the geochemical characteristics, petrophysical and lithofacies based on the integration of the parameters obtained by well log, geochemical analysis and application of Sequence Stratigraphy concepts.