Caracterização de óleos pesados da Bacia de Campos, Brasil : análise de biomarcadores livres no óleo, adsorvidos e ocluídos em estruturas asfaltênicas

Abstract

A Bacia de Campos é considerada uma importante província petrolífera brasileira, em que a maioria de seus óleos consistem na mistura entre óleos biodegradados e nãobiodegradados resultantes de mais de um estágio de geração e pulso de migração, integrado a episódios de degradação durante os sucessivos estágios de preenchimento dos reservatórios. Seus reservatórios turbidíticos são marcados pelo controle estrutural, com a presença de falhas geradas por halocinese consistindo na principal rota de migração de óleos provenientes de rochas geradoras subjacentes. Por meio da análise de biomarcadores livres no óleo, adsorvidos e ocluídos em estruturas asfaltênicas, amostras de diferentes campos petrolíferos e diferentes distâncias da principal falha responsável pelo preenchimento dos reservatórios foram amplamente estudadas. A técnica de cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massas (CG-EM) foi aplicada. Os resultados de parâmetros relacionados a biodegradação, fonte e maturação térmica evidenciaram que a biodegradação afetou os hidrocarbonetos saturados livres e adsorvidos de maneira similar, porém diferenciando-se entre os óleos em graus e rotas de alteração, enquanto a sua fração ocluída bem como todas as frações dos compostos aromáticos analisados são bem preservados. Os óleos mais distantes das falhas alimentadoras em cada área mostram acentuada biodegradação em comparação com aqueles mais próximos, sugerindo a predominância da taxa de biodegradação sobre a taxa de recarga, o que corrobora com o entendimento do modelo local de migração de petróleo. Os hidrocarbonetos ocluídos possuem características similares entre as amostras independentemente do campo petrolífero. Em relação a maturação térmica, analisada principalmente a partir dos compostos aromáticos não alterados, a fração ocluída mostra-se ligeiramente menos matura do que suas respectivas frações livres em cada óleo. Este estudo introduz a aplicação e limitações em inferências para a fração de hidrocarbonetos ocluídos em asfaltenos abrangendo óleos brasileiros, em vista de aprimorar uma ferramenta geoquímica concisa como a análise de biomarcadores na exploração de petróleo.

The Campos Basin is considered an important Brazilian petroleum province, with the most of its oils consisting in a mixture of biodegraded and non-biodegraded oils, which is related to more than one generation and migration pulse coupled with biodegradation events during successive stages of reservoir filling. Its turbidites reservoirs are also structural controlled through faults generated by halokinesis comprising the main route of oil migration from underlying source rocks. Throughout the biomarkers analysis of free hydrocarbons in oil, adsorbed and occluded in asphaltene structures, samples from different oilfields and distances from the main fault responsible for its reservoirs filling were comprehensive studied. The gas chromatography coupled mass spectrometer (GC-MS) methodology was applied. The results of biodegradation, source and thermal maturation parameters reveals that the free and adsorbed saturated hydrocarbons are similarly altered, but differ in biodegradation degrees and pathways between the oils, while occluded hydrocarbons and all fractions of aromatic compounds are well preserved. The predominance of biodegradation process over the recharge is suggested for distant samples from the main fault in each area, contributing to the local models of oil migration. The occluded hydrocarbons showed source similarities regardless of oilfield. According to the thermal maturity mainly based on unaltered aromatics compounds, the occluded hydrocarbons showed lower mature ratios than those free. This study introduces the application and limitations concerning biodegradation, source and thermal maturation inferences from occluded hydrocarbons in asphaltenes covering Brazilian oils, in view to improve a concise geochemical tool in petroleum exploration.