5.1-
Discussões
A modelagem térmica unidimensional foi aplicada às camadas de rochas magmáticas identificadas na seção Pré-Aptiana do poço estudado nesta monografia. Todos os modelos assumem janelas de óleo (60-120⁰C) e gás (120-220⁰C) para um gradiente geotérmico de 25⁰C/km.
A rocha que aparece no perfil composto a profundida de 5549 m foi classificada como ankaramito (Capítulo 3). Esta rocha está intercalada àquelas da Formação Barra Velha e as suas características petrográficos mostraram tratar-se um derrame pouco espesso, não representado no perfil composto. Assim, a espessura utilizada no modelo foi de 2 m, enquanto que a temperatura foi de 1200°C (Hakulinova et al., 2012). Os resultados do modelo são mostrados na Figura 5.1.
Figura 5.1: Resultado do modelo térmico de transferência de calor a partir de uma intrusão com 2 m de espessura. Os tempos decorridos após a intrusão são representados pelas curvas, cuja legenda é indicada no gráfico. As setas indicam os limites máximos das zonas de queima, geração de gás e geração de óleo a partir do contato da intrusão. O eixo x representa a distância, em metros, a partir do centro da intrusão. O eixo y representa os valores de temperatura (⁰C).
De acordo com o modelo, após 50 anos, a temperatura nas rochas encaixantes estará abaixo da temperatura mínima da janela de geração. Após cerca de 10 anos o limite máximo da zona de queima de hidrocarbonetos será de 1,5 m a partir do contato, da zona de gás será de 3,5 m (entre 1,5 e 3,5 m), e o da zona de óleo será 8 m (entre 3,5 e 8 m). O
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modelo mostrou, portanto, que a zona de interferência térmica máxima dentro de uma possível cozinha de geração, durante o período de tempo considerado, seria de 8 m.
A rocha intercalada à Formação Barra Velha, sob profundidade de 5633 m, foi classificada como um basalto alcalino (Capítulo 3). As características petrográficas não permitem discriminar a natureza intrusiva ou extrusiva da rocha, que está representada no perfil composto como uma camada de espessura de 8 m. Conforme discutido anteriormente, a temperatua de magmas basálticos alcalinos é de cerca de 1200°C (Hakulinova et al., 2012), tendo sido este o valor utilizado no modelo. Os resultados são apresentados na Figura 5.2.
Figura 5.2: Resultado do modelo térmico de transferência de calor a partir de uma intrusão com 8 m de espessura. Os tempos decorridos após a intrusão são representados pelas curvas, cuja legenda é indicada no gráfico.
De acordo com o modelo, após 100 anos, a temperatura nas rochas encaixantes estará abaixo da temperatura mínima da janela de geração. Após cerca de 10 anos o limite máximo da zona de queima de hidrocarbonetos será de 2 m a partir do contato, da zona de gás será de 14 m (entre 2 e 14 m), e o da zona de óleo será 30 m (entre 14 e 30 m). O modelo mostrou, portanto, que a zona de interferência térmica máxima dentro de uma possível cozinha de geração, durante o período de tempo considerado, seria de 30 m.
O gráfico da Figura 5.3 apresenta os resultados do modelo térmico para os lamprófiros e basaltos alcalinos localizados entre as profundidades de 5645 m e 5662 m, dentro da Formação Barra Velha. As características petrográficos mostraram evidências para mistura magmática entre os lamprófiros, mas não é possível saber se o basalto alcalino
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foi envolvido no mesmo processo. Para simplificação do modelo, considerou-se a espessura total da camada dessas rochas (30 m) e uma temperatura de 1200°C (Hakulinova et al., 2012). Esta temperatura é menos que a de magmas lamprofíricos (1400°C; Machek et al., 2014), mas o processo de mistura entre magmas de diferentes temperaturas tenderia a diminuir a temperatura da intrusão como um todo.
Figura 5.3: Resultado do modelo térmico de transferência de calor a partir de uma intrusão com 30 m de espessura. Os tempos decorridos após a intrusão são representados pelas curvas, cuja legenda é indicada no gráfico.
De acordo com o modelo, após 1000 anos, a temperatura nas rochas encaixantes estará abaixo da temperatura mínima da janela de geração. Após cerca de 100 anos o limite máximo da zona de queima de hidrocarbonetos será de 20 m a partir do contato, da zona de gás será de 60 m (entre 20 e 60 m) e o da zona de óleo será 100 m (entre 60 e 100 m). O modelo mostrou, portanto, que a zona de interferência térmica máxima dentro de uma possível cozinha de geração, durante o período de tempo considerado, seria de 100 m. Esta zona de influência térmica estaria sobreposta àquela associada à intrusão de 6 m de espessura localizada a cerca de 5705 m de profundidade, presente no perfil composto, dentro da Formação Barra Velha, cuja petrografia mostrou tratar-se de uma intrusão de basalto alcalino, com formação de uma margem resfriada no topo (Capítulo 3). Devido à sobreposição de efeitos térmicos, não foi elaborado um modelo para esta intrusão de 6 m.
Uma rocha muito alterada, tentativamente classificada como tufo palagonítico (Capítulo 3), com 2 m de espessura, foi identificada a 5739 m de profundidade, na Formação Piçaras. A petrografia mostrou tratar-se de uma rocha com pseudomorfos de olivina, possivelmente associada a hidrovulcanismo. As características físicas associadas ao magma gerador desta rocha devem ser muito semelhantes àquelas descritas para o modelo representado na Figura 5.1. Por isso, as zonas de interferência térmica geradas por esses
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dois magmatismos devem ser muito semelhantes, tornando desnecessária a elaboração de um modelo térmico.
5.2-
Conclusões
Os efeitos térmicos dos diferentes corpos magmáticos estudados foram distintos. O derrame de ankaramito, possivelmente devido à sua espessura muito pequena, não foi representado no perfil composto. A rigor, o derrame pode ter tido como substrato as siliciclásticas da Formação Barra Velha ou até mesmo as primeiras camadas de sal da Formação Ariri. O modelo térmico construído para esta camada de ankaramito mostrou que a zona de influência térmica máxima sobre uma possível cozinha de geração seria de 8 m. No entanto, as geradoras do Pré-Sal são encontradas nos folhelhos das formações Itapema e Piçarras, situados a maior profundidade e muito distante do topo da Formação Barra Velha. Outra possibilidade seria uma influência do derrame sobre os calcários microbiais e estromatólitos que constituem o reservatório do Pré-Sal dentro da Formação Barra Velha. Entretanto, o perfil composto mostra que neste poço o topo da Formação Barra Velha está representada apenas pelas suas sequências siliciclásticas (folhelhos e arenitos). Por isso, o derrame de ankaramito não deve ter tido nenhuma influência no sistema petrolífero nesta parte da Bacia de Santos.
A intrusão (ou derrame) de basalto alcalino intercalado às rochas da Formação Barra Velha, sob profundidade de 5633 m, de acordo com o modelo térmico construído, mostrou que a zona de influência térmica máxima sobre uma possível cozinha de geração de 30 m. Esta camada de basalto alcalino está sobreposta a uma camada fina de siltito, dentro da zona de queima. Isso poderia modificar a textura do siltito devido ao aporte de muito calor a partir da intrusão, gerando processos de recristalização, por exemplo, o que afetaria a permoporosidade da rocha, tornando-a mais impermeável e incrementando o seu potencial como selante. Já as camadas sobrepostas à intrusão são uma intercalação de calcarenito, folhelhos e arenitos que se encontraria dentro da zona de interferência térmica máxima de 30 metros a partir do contato superior da intrusão. Neste caso, as intercalações de calcarenitos e folhelhos mais próximas do contato estariam mais sujeitas aos efeitos térmicos, com possíveis processos de recristalização, dentre outros, que também poderiam afetar, em diferentes graus, a permoporosidade e, portanto, a qualidade de reservatório dessas rochas. Esse efeito seria mais ameno nas intercalações de arenitos e folhelhos mais afastadas da intrusão. No entanto, deve-se considerar, também, a possibilidade de mobilização de fluidos a partir das camadas de calcarenitos até as rochas siliciclásticas sobrepostas, que, neste caso, também poderiam ter suas qualidades de reservatórios afetadas. Já as camadas siliciclásticas, em especial os arenitos, a mais de 30 m de distância
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da intrusão dificilmente teriam suas propriedades petrofísicas modificadas devido ao magmatismo.
A intrusão combinada de lamprófiros e basaltos alcalinos com 30 metros de espessura teve uma ampla zona de interferência térmica, da ordem de 100 m. Nos primeiros 20 m a partir do contato superior, o efeito térmico desta intrusão se somaria àquele discutido para a intrusão anterior. Já nos primeiros 20 m abaixo do contato inferior, as camadas finas de folhelhos intercalados com calcarenitos e arenitos teriam sua permoporosidade muito modificada em função do grande aporte de calor. Cerca de 60 metros mais abaixo, a ocorrência de camadas espessas de folhelhos possivelmente teriam suas características de selantes incrementadas pelo aporte térmico que poderia, também, recristalizar essas rochas, aumentando sua impermeabilidade. Cerca de 40 metros mais abaixo, já começam a aparecer os folhelhos e calcarenitos da Formação Piçarras. Os folhelhos dessa formação são considerados geradores do sistema petrolífero da Bacia de Santos no Pré-Sal. A matéria orgânica eventualmente contida nestes folhelhos poderia, assim, ser maturada dentro da janela de óleo por influência térmica da intrusão de 30 m. Isso propiciaria a maturação antes do previsto pela carta de eventos do sistma petrolífero da bacia, onde a geração ocorre apenas a partir do Cenomaniano.
A zona de interferência térmica gerada pelo magma formador da rocha intercalada na Formação Piçarras deve ter sido muito pequena, talvez menor que 8 m, considerando-se os efeitos semelhantes àqueles do derrame de ankaramito descrito no Capítulo 5.1. A zona de influência térmica afetaria apenas as rochas siliciclásticas do topo da Formação Piçarras, algumas das quais constituem reservatórios no sistema petrolífero do Pré-Sal na Bacia de Santos. A pouca espessura da camada magmática teria, assim, pouca influência sobre as características petrofísicas destas rochas, que teriam sua permoporosidade preservada já a poucos metros dos contatos com a rocha magmática.
De um modo geral, os modelos térmicos mostraram que intrusões relativamente pouco espessas, da ordem de 30 m, conseguem gerar uma zona de interferência térmica mais que três vezes maior que as suas espessuras. No caso da seção Pré-Aptiana estudada, os efeitos térmicos combinados de todo o magmatismo estudado poderiam ter modificado a permoporosidade de potenciais reservatórios, mas também incrementar o poder selante das sequências pelíticas. Adicionalmente, folhelhos potencialmente geradores da Formação Piçarras estariam dentro da zona de interferência térmica do maior corpo intrusivo estudado, e o aporte de calor poderia maturar a matéria orgânica eventualmente presente, adiantando o processo de geração que, na bacia, parece ter tido início apenas no Cenomaniano.
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