Figura 1 . Copyright: resultados do software de modelagem de bacia Genex 1-D, cortesia Institute Français du Petrole.

Quando comparamos curvas de geração de hidrocarbonetos e curvas de proporção de transformação de modelos 1-D, podemos desenvolver uma relação de forma semelhante à da geração-maturidade. Se os dados de reflexão de vitrinite estiverem disponíveis, a relação entre razão de transformação e maturidade pode ser usada para prever (1) percentagem de querogênio que gerou hidrocarbonetos a uma determinada profundidade e (2) rendimentos de hidrocarbonetos.

Exemplo

Baseado na Figura 1, determinamos que a uma profundidade de 2,6 km2.600 m
8.530,184 pés
102.362,26 no poço modelado está atualmente na zona de geração de petróleo e aproximadamente 25% do querogênio nas rochas geradoras a essa profundidade gerou hidrocarbonetos. Sabemos pela relação geração-maturidade de hidrocarbonetos que a 2,6 km2.600 m
8.530,184 pés
102.362,26 neste poço tem uma reflectância de vitrinite ( Ro) de 0,7%. Se outro poço na bacia contém rochas de origem similar e tem uma maturidade de 0,7% Ro a 3,7 km3.700 m
12.139,108 ft
145.669,37 in, então podemos prever que a seção a 3,7 km3.700 m
12.139.108 ft
145.669,37 in está madura para geração líquida e gerou um hidrocarboneto líquido, convertendo aproximadamente 25% de seu querogênio em hidrocarbonetos.

Tipos de querogênio

As seguintes descrições dos tipos de querogênio indicam sua entrada biológica, estratigrafia e processos de deposição que controlam suas propriedades oleogênicas. Os tipos de querogênio são definidos nos valores de H/C e O/C (ou HI e OI da Rock-Eval). Em amostras termicamente imaturas, os tipos de querogênio quimicamente extremos I e IV (e portanto as fácies orgânicas equivalentes A e D) contêm macerais com propriedades químicas relativamente uniformes. Esses membros finais são dominados pelos constituintes mais e menos ricos em hidrogênio. Outros tipos de querogênio (e, portanto, suas facetas orgânicas equivalentes) são freqüentemente misturas de macerais. A microscopia é o método de escolha para distinguir os constituintes das misturas de matéria orgânica.

Antes de enumerar os critérios para discriminar os tipos de querogênio, é importante considerar o “efeito matriz mineral”. Alguns constituintes minerais (argila polar) retardam a liberação de hidrocarbonetos de amostras de rochas inteiras em pó durante a pirólise Rock-Eval, subavaliando a quantidade, a qualidade e os dados de maturação térmica. Embora este fator, o efeito matriz mineral, seja bem conhecido pelos geoquímicos orgânicos, ele é freqüentemente negligenciado quando se interpreta valores dependentes de Rock-Eval usados para determinar o tipo de querogênio e fácies orgânicas. O efeito de matriz mineral ocorre quando as argilas polares reagem com moléculas orgânicas polares durante o procedimento Rock-Eval não-hidratado.

Figura 2 Diagrama Van Krevelen modificado para fácies orgânicas de A a D. (Após Jones.)

Pioneiros da pirólise descobriram que alguns minerais inibem a expulsão de hidrocarbonetos durante a pirólise de rocha inteira e não durante a pirólise de querogênio. O efeito dos diferentes constituintes da matriz varia do mais forte ao mais fraco: illite > Ca-bentonite > caulinite > Na-bentonite > carbonato de cálcio > gipsita. Variações no efeito da matriz mineral relacionadas com a riqueza orgânica ocorrem em amostras de rocha inteira com valores de COT inferiores a 10%.

Processos de maturação térmica geológica diferem dos processos de pirólise Rock-Eval. As amostras de Rock-Eval de rocha inteira são aquecidas rapidamente em um ambiente anidro. Os processos de enterramento geológico causam alterações físicas e químicas nas argilas, geralmente precedendo a lenta e sistemática conversão térmica (geração) de querogênio em petróleo. Estas alterações ocorrem em ambientes hídricos, o que provavelmente reduz as capacidades reactivas das argilas, geralmente antes de ter ocorrido uma geração significativa de hidrocarbonetos. Entretanto, algum grau de efeito de matriz mineral provavelmente persiste sob condições geológicas.

Kerogênio tipo I

Kerogênio tipo I é predominantemente composto da matéria orgânica mais rica em hidrogênio preservada no registro rochoso. Muitas vezes a matéria orgânica é alginita sem estrutura (amorfa) e, quando imatura, fluoresce em amarelo dourado à luz ultravioleta (UV). Uma grande proporção do querogênio do tipo I pode ser convertida termicamente em petróleo e, portanto, raramente é reconhecível em rochas termicamente maduras ou pós-maturais. Por vezes, em rochas termicamente imaturas, a alginite morfologicamente distinta é estruturalmente ou quimicamente atribuível a géneros específicos de algas ou bactérias. Estes microfósseis de paredes orgânicas têm altos valores de H/C porque formaram hidrocarbonetos biologicamente. Alguns exemplos de conjuntos puros com propriedades querogénicas do tipo I incluem o seguinte: (1) a alga lacustre Botryococcus braunii, que por vezes retém a sua morfologia colonial diagnosticada em forma de chávena e pé e/ou o seu composto químico único, botryococcane; (2) Tasmanites spp., que são de baixa salinidade, água fria, fitoplâncton de algas marinhas com características físicas únicas; e (3) o microfóssil colonial colonial de parede orgânica Ordovician Gloeocapsomorpha prisca, com a sua aparência física diagnosticada e assinatura química única. Onde o querogênio tipo I é comum, ele é mapeado como fácies orgânicas A. Ele geralmente se forma em colunas de água estratificadas de lagos, estuários e lagoas.

Kerogênio tipo I é concentrado em seções condensadas onde o transporte de sedimentos detríticos é baixo e principalmente pelágico. As seções condensadas ocorrem em fácies marítimas de sistemas transgressivos em ambientes marinhos e lacustres. Embora esta extensão da terminologia de ambientes marinhos para lacustres possa ser desconhecida no início, as rochas lacustres são formadas pelos mesmos processos dinâmicos que formam as rochas marinhas (i.e, fornecimento de sedimentos, clima, tectônica e subsidência), embora as mudanças nos níveis lacustres freqüentemente reflitam mudanças locais no escoamento superficial, evaporação e enchimento da bacia sedimentar em vez das mudanças globais e relativas do nível do mar postuladas para sedimentos marinhos.

Kerogen Tipo II

Kerogen Tipo II na sua forma pura (monomaceral) é caracterizada pelo exinito maceral relativamente rico em hidrogênio. Exemplos incluem esporos e pólen de plantas terrestres, principalmente cistos de fitoplâncton marinho (acritarcas e dinoflagelados), e alguns componentes de plantas terrestres como as cutículas das folhas e do caule. Como no caso do querogênio tipo I, a ocorrência de querogênio tipo II depende da alta produtividade biológica, da diluição mineral e da oxigenação restrita. O querogênio exinitico puro tipo II é preservado em seções condensadas e representa macerais que são ligeiramente menos ricos em hidrogênio que o querogênio tipo I.

Kerogen tipo II também pode ser formado a partir da degradação parcial do querogênio tipo I ou de misturas variáveis do tipo I e dos tipos II, III e IV. Por exemplo, a matéria orgânica formada em diferentes proveniências pode ser combinada, tal como quando o material de algas planctónicas cai em sedimentos contendo macerais lenhosos transportados (querogénio tipo III). O querogênio tipo II é registrado em tratos de sistemas transgressivos, às vezes a terra da deposição de querogênio tipo I.

Kerogen tipo III

Kerogen tipo III contém hidrogênio suficiente para ser gasoso, mas não hidrogênio suficiente para ser propenso a petróleo. Na sua forma pura, é composto de vitrinite, um maceral formado a partir de madeira de plantas terrestres. Como em outros tipos de querogênio intermediário, porém, várias misturas de macerais ou processos degradantes podem contribuir para a formação de querogênio tipo III. Os ambientes de formação de carvão representam vários tipos diferentes de querogênio. A maioria dos carvões formam-se em pântanos paralelos e canais fluviais abandonados. Vail et al. (em imprensa) descobrem que em regiões onde a oferta de sedimentos é baixa, vales incisos contêm esses sedimentos como depósitos estuarinos ou planícies costeiras.

Kerogen Tipo IV

Kerogen tipo IV é um termo não universalmente empregado por geoquímicos orgânicos porque é difícil distinguir o tipo IV do tipo III usando apenas a pirólise Rock-Eval. Trata-se de um membro final inerte (não gera hidrocarbonetos) no espectro generativo dos hidrocarbonetos. O querogênio tipo IV é composto por constituintes pobres em hidrogênio, como a inertinite, que é matéria orgânica detrital oxidada diretamente pela maturação térmica incluindo o fogo (carvão vegetal) ou pela reciclagem biológica ou sedimentológica.

Ver também

• Análise de Rock Eval usando índice de hidrogênio (HI) e índice de oxigênio (OI)
• Tipo e qualidade de querogênio: avaliação visual
• Cromatografia gasosa de pirólise
• Relações entre maturidade e geração de hidrocarbonetos
• Tipo de querogênio e geração de hidrocarbonetos
• Tipo de querogênio e maturidade
• Tipo de querogênio e relação de transformação
• Tipo de querogênio e relação de transformação vs modelo de geração em sistema fechado
• Diagrama Van Krevelen
• Querogénio Tipo I
• Querogénio Tipo II
• Querogénio Tipo IIS
• Querogénio Tipo III
• Querogénio Tipo IV

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