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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.106.2019.tde-11122018-134834
Documento
Autor
Nome completo
Fastudo Jorge Mabecua
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2018
Orientador
Banca examinadora
Tassinari, Colombo Celso Gaeta (Presidente)
Almeida, Renato Paes de
Luczynski, Estanislau
Sant Anna, Lucy Gomes
Título em português
Avaliação do Potencial para Shale gas e Shale oil dos Folhelhos negros da Formação Irati na Região de Goiás e Mato Grosso, Centro-Oeste do Brasil.
Palavras-chave em português
Shale gas e shale oil; Bacia do Paraná; Folhelhos negros da Formação Irati; Potencial de geração e exploração.
Resumo em português
O presente trabalho consistiu na realização de um estudo geológico na porção norte da Bacia intracratônica do Paraná. O estudo buscou avaliar o potencial gerador e de exploração de shale gas e shale oil dos folhelhos negros da Formação Irati na região de Goiás e Mato Grosso, Centro-Oeste do Brasil, através da caracterização de geoquímica orgânica dos folhelhos, determinação do potencial gerador e grau de maturação da matéria orgânica dos folhelhos, caracterização das relações geológicas da formação, espessuras, áreas de ocorrência, alternância de camadas com carbonatos, profundidade de ocorrência, padrões de fraturamento, composição mineralógica e estimativa de reservas de shale gas tecnicamente recuperáveis. O trabalho contribui com uma metodologia que permite avaliar o potencial de geração e exploração de recursos de shale gas e shale oil. O estudo na temática de recursos energéticos não convencionais, com destaque para o shale gas, principal fonte de gás natural não convencional explorada no mundo, é de extrema importância, pois o gás natural é considerado um combustível de transição de uma matriz energética baseada em energias fósseis para uma matriz com predominância de energias renováveis, considerando-se os seus benefícios, tanto ambientais quanto em aspectos estratégicos e econômicos. Os valores de COT variam de 0,04 a 3,52% com média de 1,31%, o que lhes confere um bom potencial gerador de hidrocarbonetos na área de estudo. Foram encontrados valores no pico S2 que variam de 5,13 a 63,13 mg HC/g de rocha para a maioria das amostras estudadas pela pirólise Rock-Eval, conferindo-lhes um bom a excelente potencial petrolífero. Os folhelhos apresentam querogênio do tipo I, II e IV, com predomínio do querogênio do tipo II e IV. Estudos de maturidade térmica da matéria orgânica (querogênio) com base nos valores de Tmax, IH, IP e Ro, indicam seu grau como imaturo (com baixo nível de conversão em hidrocarbonetos) a supermaturo (zona de gás seco). Amostras que alcançaram a janela de geração de gás seco não possuem potencial para geração de hidrocarbonetos, uma vez que apresentam querogênio do tipo IV, que evidencia baixo poder de preservação da matéria orgânica durante o intenso magmatismo ocorrido no Mesozóico (Jurássico/Cretáceo). A maioria das amostras analisadas apresentam bom potencial para shale gas e/ou shale oil, porém as condições de temperatura e pressão durante a diagênese não foram suficientes para a maturação da matéria orgânica nos folhelhos. Os folhelhos possuem altos teores de quartzo e quantidades significativas de outros minerais tais como, o feldspato plagioclásio (albita), mica e carbonatos (calcita e dolomita), podendo responder favoravelmente à fraturamento hidráulico. A estimativa de reservas indica que a área de estudo poderia ter um potencial para cerca de 23 Trilhões de Pés Cúbicos de reservas de gás natural não comprovadas tecnicamente recuperáveis.
Título em inglês
Potential assessment for Shale gas and Shale oil of black shales of the Irati Formation in the Region of Goiás and Mato Grosso, Center-West of Brazil.
Palavras-chave em inglês
Shale gas and shale oil; Paraná Basin; Black shales from the Irati Formation; Potential of generation and exploration.
Resumo em inglês
The present work consisted in the accomplishment of a geological study in the northern portion of the Intracratonic Basin of Paraná. The study aimed to evaluate the potential for shale gas and shale oil exploitation of the Irati Formation black shales in the region of Goiás and Mato Grosso, Mid-West of Brazil, through the characterization of organic geochemistry of shales, determination of the generating potential and degree of maturation of the organic matter of the shales, characterization of the geological relations of the formation, thicknesses, areas of occurrence, alternation of layers with carbonates, depth of occurrence, fracturing patterns, mineralogical composition and estimation of technically recoverable shale gas reserves. The work contributes with a methodology that allows to evaluate the potential of generation and exploitation of shale gas and shale oil resources. The study on the subject of unconventional energy resources, especially shale gas, the main source of unconventional natural gas explored in the world, is extremely important because natural gas is considered a transition fuel of a energy matrix based on energies fossils for a matrix with predominance of renewable energies, considering its benefits, both environmental and strategic and economic aspects. The TOC values vary from 0.04 to 3.52% with an average of 1.31%, which gives them a good hydrocarbon potential in the study area. S2 peak values ranging from 5.13 to 63.13 mg HC / g of rock were found for most of the samples studied by Rock-Eval pyrolysis, giving them a good excellent oil potential.The shales present type I, II and IV kerogen, with predominance of type II and IV kerogen. Thermal maturity studies of organic matter (kerogen) based on the values of Tmax, HI, PI and Ro, indicate their degree as immature (with low conversion level in hydrocarbons) to supermature (dry gas zone). Samples that reached the window of dry gas generation do not have potential for hydrocarbon generation, since they present type IV kerogen, which evidences low preservation power of organic matter during the intense magmatism occurring in the Mesozoic (Jurassic / Cretaceous). Most of the analyzed samples present good potential for shale gas and / or shale oil, but the conditions of temperature and pressure during diagenesis were not sufficient for the maturation of the organic matter in the shales. The shales have high quartz contents and significant amounts of other minerals such as plagioclase feldspar (albite), mica and carbonates (calcite and dolomite), and can respond favorably to hydraulic fracturing. The reserve estimate indicates that the study area could have a potential for about 23 trillion cubic feet of unproved technically recoverable natural gas reserves.
 
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Data de Publicação
2019-01-16
 
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