Unraveling Magmatic Activity in Sedimentary Basins: Sills and Related Brittle Structures Affecting Campos Basin Petroleum System (Se Brazil)

Abstract

Historically, volcanic basins have been avoided by oil and gas companies for hydrocarbon exploration, due to high rates of unsuccessful cases, mainly when magmatic suites were unexpected. Furthermore, igneous rocks have always been considered harmful to petroleum systems. However, in the past two decades, researches regarding these systems in volcanic basins have shown a number of positive effects, as increasing permeability of tight rocks, and generation of traps. This work aims to investigate the occurrence and impacts of igneous intrusions on sedimentary basins regarding the reservoir and trap elements. For that, we use eight 2D seismic lines and five wells within the Papa-Terra field, southern Campos Basin, Brazil. Applying seismic stratigraphy, nineteen sills were identified, most of them have saucer-shaped geometries, but they are also planar. We have identified some possible joint connections in the NW sill complex, as well as a possible feeder dyke. Five sills are located right below two domal structures in the overburden, which were interpreted as forced-folds. There are fractures interpreted in the sills’ boundaries and in folded sediments. Some of the fractures in the sills boundaries were interpreted as hydrothermal vents that were active until Upper Cretaceous. The contribution of this study is a documentation of an offshore volcanic basin related to a proven petroleum system in the south Atlantic, which has been neglected by Brazilian researchers over the years. ATIVIDADE MAGMÁTICA EM BACIAS SEDIMENTARES: SOLEIRAS E FALHAS ASSOCIADAS QUE AFETAM O SISTEMA PETROLÍFERO DA BACIA DE CAMPOS (SE BRASIL) ResumoHistoricamente, as empresas de petróleo e gás evitam efectuar propecção de hidrocarbonetos em bacias afetadas por vulcanismo, devido a elevadas taxas de insucesso, principalmente quando os pacotes magmáticos são inesperados. Além disso, as intrusões de rochas ígneas sempre foram consideradas prejudiciais aos sistemas petrolíferos. No entanto, nas últimas duas décadas, pesquisas relacionadas a esses sistemas em bacias vulcânicas mostraram vários efeitos positivos, pois podem contribuir para o aumento da permeabilidade de rochas compactas e geração de armadilhas. Este trabalho tem como objetivo investigar a ocorrência e os impactos de intrusões ígneas numa bacia sedimentar. Para isso, foram analisadas oito linhas sísmicas 2D e cinco poços no campo Papa-Terra, no sul da Bacia de Campos, Brasil. Aplicando a estratigrafia sísmica, foram identificadas dezanove soleiras, a maioria delas com geometrias em forma de pires, mas também planas. Foram identificadas algumas possíveis conexões no complexo da soleira NW, bem como um possível dique de alimentação. Cinco soleiras localizadas logo abaixo de duas estruturas em forma de doma correspondem possivelmente a dobras forçadas. Existem fraturas nos limites das soleiras e em sedimentos dobrados. Algumas das fraturas nos limites das soleiras poderão ter funcionado como ductos circulação hidrotermal que terão estado ativos até o Cretáceo Superior. Este estudo contribuiu para um melhor conhecimento de uma bacia vulcânica offshore relacionada a um sistema petrolífero comprovado no Atlântico Sul, a qual tem sido negligenciada por pesquisadores brasileiros ao longo dos anos. Palavras-chave: Vulcânica. Bacia Sedimentar. Soleira em forma de pires. Estratigrafia sísmica. Bacia Offshore. Margem Continental. Cretáceo Superior.

Volcanic reservoirs: historic and current context

“…However, productivity declined, even though it stabilized, for some decades, in a production of approximately 2,000 BOPD (Guardado et al, 1990;Bruhn et al, 2003). The Brazilian fields case has two highlights: the first is that igneous rocks and their thermal influence have a secondary importance, as it happens in other countries, even though they are quite common in sedimentary basins (Thomaz Filho et al, 2008;Costa et al, 2016;Miranda et al, 2018;Penna et al, 2018;Cioccari & Mizusaki, 2019;Fornero et al, 2019;Correia et al, 2019;Avellar & Pereira, 2019); and second is about the complexity in offshore regions added to the presence of the pre-salt, especially in prospects of microbial carbonates and coquinas, as noted by De Luca et al (2015). In other words, better understanding the igneous rock can improve the characterization of reservoirs (sometimes in a complex geology site) as a whole, in the oil system in general, since its presence is recurrent in many prospects.…”

Appinfocovid: Aplicativo Móvel Para Disponibilizar Informações Sobre a Covid-19

“…Quanto a ocorrência de eventos magmáticos em bacias sedimentares, são bastante comuns ao longo da origem e evolução de margens divergentes continentais (Avellar e Pereira, 2019;Thomas Filho et al, 2008). A importância do mapeamento de feições magmáticas e sua distribuição na margem continental tem o objetivo de melhorar a classificação de bacias pobres ou ricas em magma, e um melhor entendimento de seu desenvolvimento geodinâmico e tectono-estratigráfico.…”