Avaliação do potencial de Coalbed Methane (Gás Natural) das camadas de carvão da Formação Rio Bonito, Maracajá-SC, Bacia do Paraná

Abstract

Atualmente, o CBM (coalbed methane) representa uma importante fonte de energia alternativa. A produção de metano adsorvido no carvão (CBM) provou ser economicamente viável em várias bacias sedimentares nos Estados Unidos e Canadá. Em outros países, como Alemanha, Bélgica e China, testes experimentais te m sido muito bem sucedidos. A região sul do Br asil é conhecida pela importância econômica e abundância de suas camadas de carvão de sde o começo do século passado. A mais importante sucessão sedimentar portadora de carvão ocorre na Bacia do Paraná. Este trabalho tem por objetivo aumentar o conhecimento sobre o conteúdo de gás nas jazidas de carvão na Bacia do Paraná, com a finalidade de calcular o volume de gás metano associado com as camadas de carvão na parte sul da Jazida Sul -catarinense. A área de estudo localiza-se no município de Maracajá (SC). A metodologia utilizada teve início com a sondagem do tipo wireline core retrievel na qual é feita uma retirada rápida da amostra da profundidade, para evitar o escape de gás com o objetivo de avaliar corretamente a quantidade de gás metano contido nos carvões. Foram amostradas sete camadas de carvão da Formação Rio Bonito: Barro Branco, Irapuá, camada A, Bonito Superior, Bonito Inferior, Pré -Bonito Superior e Pré-Bonito Inferior. Foram feitas medidas de gás desorvido, análises petrográficas e físico-químicas no carvão. Os resultados petrográficos obtidos indicaram valores médios de 0,60 a 0,86% Rrandom nas camadas analisadas, classificando as camadas segundo o rank como betuminoso alto volátil C (camada Irapuá), betuminoso alto volátil B (camada A) e betuminoso alto volátil A as demais camadas. A análise de macerais mostra variação na composição das camadas, com predomínio de vitrinita e inertinita. Quanto a análise imediata, as amostras apresentaram um range de 27,2 a 65,7% em peso de cinza, já o poder calorífico varia de 5573,0 a 8464,1 cal/g. A mineralogia foi determinada pela difração de raios X e consiste principalmente em quartzo, caolinita, seguido de calcita, ilita, plagioclásio, pirita e feldspato alcalino. As medidas de desorção do gás natural mostram uma variação de 0,01 até 0,15 cm³/g, indicando que as camadas de carvão estudadas apresentam um volume muito baixo de gás.

At current time, CBM (coalbed methane) represents an important alternative energy source. The production of adsorbed methane from coal (CBM) proved to be economically viable in many sedimentary basins in the United States and in Canada. In other countries such as Germany, Belgium and China, experimental tests have been very successful. The southern region of Brazil is known for the economic importance and the abundance of coal seams since the beginning of last century. The most important coal bearing sedimentary succession occurs in the Paraná Basin. This work aims to increase knowledge about the gas content in coal deposits in the Paraná Basin, in order to calculate the volume of methane associated with coal seams in the southern part of the South Santa Catarine coalfield. The study area is located in the area of Maracajá (SC). The methodology consists with wireline core retrievel drilling in which is made a quick withdrawal of the sample for depth, in order to avoid the gas escape and to evaluate correctly the amount of methane contained in coal. Seven coal seams of the Rio Bonito Formation were sampled: Barro Branco, Irapuá, seam A, Bonito Superior, Bonito Inferior, Pré -Bonito Superior and Pré-Bonito Inferior. Contain followed by desorbed gas measurements, petrographic and physicochemical analyses. The petrographic results obtained indicate mean values from 0.60 to 0.86% Rrandom (vitrinite reflectance on analyzed seams ), classifying the seams according to rank as high volatile bituminous C coal (seam Irapuá), high volatile bituminous B coal (seam A) and high volatile bituminous A coal for the other seams. The petrography analysis shows variation in maceral composition of the seamns, with a predominance of vitrinite and inertinite. The samples showed a range from 27.2 to 65.7 wt% ash determined by proximate analysis, and the calorific value ranges from 5573.0 to 8464.1 cal/g. The mineralogy was determined by X-ray diffraction and results indicate that coal consist mainly of quartz, kaolinite, followed by calcite, illite, plagioclase, alkali feldspar and pyrite. The natural gas (CH4) desorption measurements show a variation from 0.01 to 0.15 cm³/g, indicating that the studied coal seams showed a very low volume of gas.