A Bacia de Campos localiza-se na margem sudeste da costa brasileira, entre os paralelos 20.5⁰ e 23S⁰, com aproximadamente 100.000 km² de área. A bacia possui significativos volumes de hidrocarbonetos na seção pós-sal, sendo a grande maioria destas reservas em depósitos turbidíticos. Este trabalho teve como foco os arenitos depositados durante o Cretáceo, que ocupam a porção basal da Formação Carapebus da Bacia de Campos, visando à caracterização faciológica e petrográfica, interpretação do ambiente deposicional, distribuição espacial, e da qualidade dos reservatórios na região estudada. Para tal caracterização, foi feita a descrição e análise faciológica de testemunhos de sondagem de cinco poços, correlação entre os perfis geofísicos e os dados de rocha, elaboração de mapas de espessura, análise petrográfica de quarenta e nove lâminas delgadas e integração dos resultados, gerando um modelo geológico. A análise faciológica dos testemunhos definiu quinze fácies, interpretadas e agrupadas em três associações fácies (Canal Turbidítico, Lobo Turbidítico Proximal e Lobo Turbidítico Distal ou Overbank), de acordo com as características litológicas e padrões de empilhamento. A distribuição das fácies nos testemunhos está diretamente relacionada com a localização espacial do mesmo em relação ao canal turbidítico. Mapas de espessura foram gerados com base nos testemunhos e perfis geofísicos, e mostraram uma calha principal de deposição das areias com orientação aproximada NW-SE. Através da análise petrográfica foram definidas dezessete petrofácies de reservatório, que foram classificadas em quatro associações de petrofácies definidas com base no impacto na qualidade de reservatório (Porosas, Parcialmente Cimentadas, Cimentadas_Compactadas e Lutitos). Os principais fatores que controlam a qualidade de reservatório são a quantidade de intraclastos e pseudomatriz lamosa e de cimento carbonático. De forma geral, os crescimentos secundários atuaram de forma positiva na porosidade, sustentando o arcabouço e reduzindo a compactação mecânica. As associações de fácies de Canal Turbidítico e Lobo Turbidítico Proximal possuem as melhores qualidades de reservatório, apresentando a maior ocorrência da associação de petrofácies Porosa. Com base na correlação entre os dados de rocha (testemunhos e lâminas delgadas) e os perfis geofísicos, foram definidas assinaturas especificas para as melhores e piores qualidades de reservatório. Foi ainda possível observar que os poços A e D possuem as melhores qualidades de reservatório, estando localizados na parte central da calha principal de deposição do sistema turbidítico em questão. A integração das ferramentas utilizadas neste estudo contribuiu para a caracterização dos arenitos santonianos estudados, especialmente no sentido de compreender as heterogeneidades dos reservatórios, identificando as barreiras de fluxo que compartimentam os mesmos. / The Campos Basin is located in the southeastern margin of the Brazilian coast, between the parallels 20.5⁰ and 23⁰ S, with an area of approximately 100.000 km². The basin contains significant volumes of hydrocarbons in the post-salt section, with most of the reserves accumulated in turbidite deposits. This dissertation focuses on the study of sandstones deposited during the Cretaceous, comprising the basal Carapebus Formation. The main objectives are to characterize these sandstones and associated rocks in terms of facies and petrography, to interpret the depositional environment, spatial distribution and reservoir quality of these deposits. For this characterization, the description and facies analysis of cores from five wells was carried out, correlation between well-log and rock data, elaboration of thickness maps, petrographic analysis of forty-nine thin sections and integration of the results, leading to the proposition of a geological model. Facies analysis of the cores defined fifteen facies, interpreted and grouped into three facies associations (Turbidite Channel, Proximal Turbidite Lobe and Distal Turbidite Lobe or Overbank), according to the lithologic characteristics and stacking patterns. Facies distribution in the cores is directly related to their spatial location in relation to the turbidite channel. Thickness maps were generated based on cores and well logs, and they showed the deposition of sands along an approximately NW-SEoriented main channel. Through petrographic analysis seventeen reservoir petrofacies were defined, grouped into four petrofacies associations based on the impact on reservoir quality (Porous, Partly Cemented, and Cemented_Compacted and Lutites). The main controls on reservoir quality are the amount of mud intraclasts and pseudomatrix and carbonate cement. Overall, the presence of overgrowths had a positive impact on porosity, supporting the framework against mechanical compaction. The Turbidite Channel and Proximal Turbidite Lobe facies associations display the best reservoir qualities, with the common occurrence of Porous petrofacies association. Based on correlation of rock (cores and thin section) and well-log data, specific signatures were defined for the best and worst reservoir qualities. It was also observed that wells A and D have the best reservoir quality, being located in the central part of the main turbidite channel in this system. The integration of tools in this study contributed to the characterization of the studied Santonian sandstones, especially in order to understand heterogeneities in the reservoirs, identifying flow barriers and reservoir compartmentalization.

Um estudo petrográfico foi conduzido na seção rifte do Grupo Lagoa Feia, Cretáceo Inferior da Bacia de Campos, margem leste brasileira, como parte de um projeto regional integrado. Os principais constituintes das rochas analisadas são grãos siliciclásticos e vulcanoclásticos, oóides e pelóides estevensíticos, e bioclastos de bivalves e ostracodes. Este estudo foi focado nas rochas clásticas, estevensíticas e híbridas, desde que os estudos precedentes ficaram limitados às rochas carbonáticas que constituem os reservatórios produtores. A maior parte da sedimentação rifte foi intrabacial, com concentração da contribuição extrabacial na proximidade das falhas de borda dos blocos rifteados. Nos arenitos e conglomerados clásticos, a mistura de fragmentos vulcânicos arredondados com grãos de quartzo e feldspatos e fragmentos plutônicos angulosos indica a reciclagem de depósitos epiclásticos do início do rifte, combinada com sedimentos de primeiro ciclo erodidos de blocos soerguidos do embasamento granítico-gnáissico. Os oóides e pelóides estevensíticos foram formados em ambientes lacustres alcalinos rasos, levemente agitados por ondas ou correntes. Eles foram misturados com bioclastos de bivalves e ostracodes e com sedimentos clásticos em toda seção rifte. Esta re-deposição gravitacional foi promovida por movimentos tectônicos ao longo das margens dos blocos estruturais falhados. Os principais processos diagenéticos nos arenitos e conglomerados clásticos e nos arenitos híbridos são a cimentação e substituição de grãos por esmectita, zeolitas, calcita e dolomita, compactação limitada e dissolução de feldspatos, fragmentos vulcânicos e bioclastos. Os arenitos estevensíticos sofreram cimentação precoce e substituição dos oóides e pelóides por quartzo, calcita e dolomita, ou intensa compactação dos grãos estevensíticos dúcteis nas áreas não cimentadas. Arenitos e conglomerados vulcanoclásticos com porosidade intergranular parcialmente reduzida por franjas de esmectita e com alguma dissolução de grãos podem constituir reservatórios de qualidade regular. Arenitos estevensíticos e híbridos com dissolução de grãos estevensíticos, bioclastos e de cimento de calcita podem também constituir reservatórios, com qualidade potencial limitada pela conexão restrita de tais sistemas porosos. A compreensão dos controles espaciais e temporais sobre a evolução deposicional e diagenética das litologias rifte carbonáticas e não-carbonáticas, gravitacionalmente re-depositadas, irá contribuir para o estabelecimento de novas estratégias de exploração para a Bacia de Campos. / A petrographic study was conducted on the rift section of the Lagoa Feia Group, Lower Cretaceous of the Campos Basin, eastern Brazilian margin, as part of a regional, integrated project. The main primary constituents of the analyzed rocks are siliciclastic and volcaniclastic grains, stevensitic ooids and peloids, and bivalve and ostracod bioclasts. This study focused in the clastic, stevensitic and hybrid rocks, as previous studies were limited to the bioclastic rudstones and grainstones that constitute the producing reservoirs. Most rift sedimentation was intrabasinal, with extrabasinal contribution concentrated at the proximity of border faults along rifted blocks. In the clastic sandstones and conglomerates, the mixture of rounded volcanic fragments with angular quartz, feldspars and plutonic fragments indicates the recycling of early rift epiclastic deposits, combined with first-cycle sediments eroded from uplifted granitic-gneissic basement blocks. Stevensitic ooids and peloids were formed in shallow, alkaline lacustrine environments, slightly agitated by waves or currents. They were mixed throughout the rift section with bivalve and ostracod bioclasts, and with clastic sediments. This gravitational re-deposition was promoted by intense and recurrent tectonic movements along the margins of rifted structural blocks. The main diagenetic processes in clastic sandstones and conglomerates and hybrid arenites are cementation and grain replacement by smectite, zeolites, calcite and dolomite, limited compaction and dissolution of feldspars, volcanic fragments and bioclasts. Stevensitic arenites experienced early cementation and replacement of ooids and peloids by quartz, calcite and dolomite, or intense compaction of the ductile stevensitic grains in uncemented areas. Volcaniclastic sandstones and conglomerates with intergranular porosity partially reduced by smectite rims and some grain dissolution may constitute fair hydrocarbon reservoirs. Stevensitic and hybrid arenites with dissolution of stevensitic grains, bioclasts and calcite cement may also constitute reservoirs, with potential quality limited by the poor connection of such pore systems. The understanding of the space and time controls on the depositional and diagenetic evolution of the dominantly intrabasinal, gravitationally re-deposited rift carbonate and non-carbonate rocks will contribute to new exploration strategies for the Campos Basin.

A Bacia de Campos localiza-se na margem sudeste da costa brasileira, entre os paralelos 20.5⁰ e 23S⁰, com aproximadamente 100.000 km² de área. A bacia possui significativos volumes de hidrocarbonetos na seção pós-sal, sendo a grande maioria destas reservas em depósitos turbidíticos. Este trabalho teve como foco os arenitos depositados durante o Cretáceo, que ocupam a porção basal da Formação Carapebus da Bacia de Campos, visando à caracterização faciológica e petrográfica, interpretação do ambiente deposicional, distribuição espacial, e da qualidade dos reservatórios na região estudada. Para tal caracterização, foi feita a descrição e análise faciológica de testemunhos de sondagem de cinco poços, correlação entre os perfis geofísicos e os dados de rocha, elaboração de mapas de espessura, análise petrográfica de quarenta e nove lâminas delgadas e integração dos resultados, gerando um modelo geológico. A análise faciológica dos testemunhos definiu quinze fácies, interpretadas e agrupadas em três associações fácies (Canal Turbidítico, Lobo Turbidítico Proximal e Lobo Turbidítico Distal ou Overbank), de acordo com as características litológicas e padrões de empilhamento. A distribuição das fácies nos testemunhos está diretamente relacionada com a localização espacial do mesmo em relação ao canal turbidítico. Mapas de espessura foram gerados com base nos testemunhos e perfis geofísicos, e mostraram uma calha principal de deposição das areias com orientação aproximada NW-SE. Através da análise petrográfica foram definidas dezessete petrofácies de reservatório, que foram classificadas em quatro associações de petrofácies definidas com base no impacto na qualidade de reservatório (Porosas, Parcialmente Cimentadas, Cimentadas_Compactadas e Lutitos). Os principais fatores que controlam a qualidade de reservatório são a quantidade de intraclastos e pseudomatriz lamosa e de cimento carbonático. De forma geral, os crescimentos secundários atuaram de forma positiva na porosidade, sustentando o arcabouço e reduzindo a compactação mecânica. As associações de fácies de Canal Turbidítico e Lobo Turbidítico Proximal possuem as melhores qualidades de reservatório, apresentando a maior ocorrência da associação de petrofácies Porosa. Com base na correlação entre os dados de rocha (testemunhos e lâminas delgadas) e os perfis geofísicos, foram definidas assinaturas especificas para as melhores e piores qualidades de reservatório. Foi ainda possível observar que os poços A e D possuem as melhores qualidades de reservatório, estando localizados na parte central da calha principal de deposição do sistema turbidítico em questão. A integração das ferramentas utilizadas neste estudo contribuiu para a caracterização dos arenitos santonianos estudados, especialmente no sentido de compreender as heterogeneidades dos reservatórios, identificando as barreiras de fluxo que compartimentam os mesmos. / The Campos Basin is located in the southeastern margin of the Brazilian coast, between the parallels 20.5⁰ and 23⁰ S, with an area of approximately 100.000 km². The basin contains significant volumes of hydrocarbons in the post-salt section, with most of the reserves accumulated in turbidite deposits. This dissertation focuses on the study of sandstones deposited during the Cretaceous, comprising the basal Carapebus Formation. The main objectives are to characterize these sandstones and associated rocks in terms of facies and petrography, to interpret the depositional environment, spatial distribution and reservoir quality of these deposits. For this characterization, the description and facies analysis of cores from five wells was carried out, correlation between well-log and rock data, elaboration of thickness maps, petrographic analysis of forty-nine thin sections and integration of the results, leading to the proposition of a geological model. Facies analysis of the cores defined fifteen facies, interpreted and grouped into three facies associations (Turbidite Channel, Proximal Turbidite Lobe and Distal Turbidite Lobe or Overbank), according to the lithologic characteristics and stacking patterns. Facies distribution in the cores is directly related to their spatial location in relation to the turbidite channel. Thickness maps were generated based on cores and well logs, and they showed the deposition of sands along an approximately NW-SEoriented main channel. Through petrographic analysis seventeen reservoir petrofacies were defined, grouped into four petrofacies associations based on the impact on reservoir quality (Porous, Partly Cemented, and Cemented_Compacted and Lutites). The main controls on reservoir quality are the amount of mud intraclasts and pseudomatrix and carbonate cement. Overall, the presence of overgrowths had a positive impact on porosity, supporting the framework against mechanical compaction. The Turbidite Channel and Proximal Turbidite Lobe facies associations display the best reservoir qualities, with the common occurrence of Porous petrofacies association. Based on correlation of rock (cores and thin section) and well-log data, specific signatures were defined for the best and worst reservoir qualities. It was also observed that wells A and D have the best reservoir quality, being located in the central part of the main turbidite channel in this system. The integration of tools in this study contributed to the characterization of the studied Santonian sandstones, especially in order to understand heterogeneities in the reservoirs, identifying flow barriers and reservoir compartmentalization.

Um estudo petrográfico foi conduzido na seção rifte do Grupo Lagoa Feia, Cretáceo Inferior da Bacia de Campos, margem leste brasileira, como parte de um projeto regional integrado. Os principais constituintes das rochas analisadas são grãos siliciclásticos e vulcanoclásticos, oóides e pelóides estevensíticos, e bioclastos de bivalves e ostracodes. Este estudo foi focado nas rochas clásticas, estevensíticas e híbridas, desde que os estudos precedentes ficaram limitados às rochas carbonáticas que constituem os reservatórios produtores. A maior parte da sedimentação rifte foi intrabacial, com concentração da contribuição extrabacial na proximidade das falhas de borda dos blocos rifteados. Nos arenitos e conglomerados clásticos, a mistura de fragmentos vulcânicos arredondados com grãos de quartzo e feldspatos e fragmentos plutônicos angulosos indica a reciclagem de depósitos epiclásticos do início do rifte, combinada com sedimentos de primeiro ciclo erodidos de blocos soerguidos do embasamento granítico-gnáissico. Os oóides e pelóides estevensíticos foram formados em ambientes lacustres alcalinos rasos, levemente agitados por ondas ou correntes. Eles foram misturados com bioclastos de bivalves e ostracodes e com sedimentos clásticos em toda seção rifte. Esta re-deposição gravitacional foi promovida por movimentos tectônicos ao longo das margens dos blocos estruturais falhados. Os principais processos diagenéticos nos arenitos e conglomerados clásticos e nos arenitos híbridos são a cimentação e substituição de grãos por esmectita, zeolitas, calcita e dolomita, compactação limitada e dissolução de feldspatos, fragmentos vulcânicos e bioclastos. Os arenitos estevensíticos sofreram cimentação precoce e substituição dos oóides e pelóides por quartzo, calcita e dolomita, ou intensa compactação dos grãos estevensíticos dúcteis nas áreas não cimentadas. Arenitos e conglomerados vulcanoclásticos com porosidade intergranular parcialmente reduzida por franjas de esmectita e com alguma dissolução de grãos podem constituir reservatórios de qualidade regular. Arenitos estevensíticos e híbridos com dissolução de grãos estevensíticos, bioclastos e de cimento de calcita podem também constituir reservatórios, com qualidade potencial limitada pela conexão restrita de tais sistemas porosos. A compreensão dos controles espaciais e temporais sobre a evolução deposicional e diagenética das litologias rifte carbonáticas e não-carbonáticas, gravitacionalmente re-depositadas, irá contribuir para o estabelecimento de novas estratégias de exploração para a Bacia de Campos. / A petrographic study was conducted on the rift section of the Lagoa Feia Group, Lower Cretaceous of the Campos Basin, eastern Brazilian margin, as part of a regional, integrated project. The main primary constituents of the analyzed rocks are siliciclastic and volcaniclastic grains, stevensitic ooids and peloids, and bivalve and ostracod bioclasts. This study focused in the clastic, stevensitic and hybrid rocks, as previous studies were limited to the bioclastic rudstones and grainstones that constitute the producing reservoirs. Most rift sedimentation was intrabasinal, with extrabasinal contribution concentrated at the proximity of border faults along rifted blocks. In the clastic sandstones and conglomerates, the mixture of rounded volcanic fragments with angular quartz, feldspars and plutonic fragments indicates the recycling of early rift epiclastic deposits, combined with first-cycle sediments eroded from uplifted granitic-gneissic basement blocks. Stevensitic ooids and peloids were formed in shallow, alkaline lacustrine environments, slightly agitated by waves or currents. They were mixed throughout the rift section with bivalve and ostracod bioclasts, and with clastic sediments. This gravitational re-deposition was promoted by intense and recurrent tectonic movements along the margins of rifted structural blocks. The main diagenetic processes in clastic sandstones and conglomerates and hybrid arenites are cementation and grain replacement by smectite, zeolites, calcite and dolomite, limited compaction and dissolution of feldspars, volcanic fragments and bioclasts. Stevensitic arenites experienced early cementation and replacement of ooids and peloids by quartz, calcite and dolomite, or intense compaction of the ductile stevensitic grains in uncemented areas. Volcaniclastic sandstones and conglomerates with intergranular porosity partially reduced by smectite rims and some grain dissolution may constitute fair hydrocarbon reservoirs. Stevensitic and hybrid arenites with dissolution of stevensitic grains, bioclasts and calcite cement may also constitute reservoirs, with potential quality limited by the poor connection of such pore systems. The understanding of the space and time controls on the depositional and diagenetic evolution of the dominantly intrabasinal, gravitationally re-deposited rift carbonate and non-carbonate rocks will contribute to new exploration strategies for the Campos Basin.

Um estudo petrográfico foi conduzido na seção rifte do Grupo Lagoa Feia, Cretáceo Inferior da Bacia de Campos, margem leste brasileira, como parte de um projeto regional integrado. Os principais constituintes das rochas analisadas são grãos siliciclásticos e vulcanoclásticos, oóides e pelóides estevensíticos, e bioclastos de bivalves e ostracodes. Este estudo foi focado nas rochas clásticas, estevensíticas e híbridas, desde que os estudos precedentes ficaram limitados às rochas carbonáticas que constituem os reservatórios produtores. A maior parte da sedimentação rifte foi intrabacial, com concentração da contribuição extrabacial na proximidade das falhas de borda dos blocos rifteados. Nos arenitos e conglomerados clásticos, a mistura de fragmentos vulcânicos arredondados com grãos de quartzo e feldspatos e fragmentos plutônicos angulosos indica a reciclagem de depósitos epiclásticos do início do rifte, combinada com sedimentos de primeiro ciclo erodidos de blocos soerguidos do embasamento granítico-gnáissico. Os oóides e pelóides estevensíticos foram formados em ambientes lacustres alcalinos rasos, levemente agitados por ondas ou correntes. Eles foram misturados com bioclastos de bivalves e ostracodes e com sedimentos clásticos em toda seção rifte. Esta re-deposição gravitacional foi promovida por movimentos tectônicos ao longo das margens dos blocos estruturais falhados. Os principais processos diagenéticos nos arenitos e conglomerados clásticos e nos arenitos híbridos são a cimentação e substituição de grãos por esmectita, zeolitas, calcita e dolomita, compactação limitada e dissolução de feldspatos, fragmentos vulcânicos e bioclastos. Os arenitos estevensíticos sofreram cimentação precoce e substituição dos oóides e pelóides por quartzo, calcita e dolomita, ou intensa compactação dos grãos estevensíticos dúcteis nas áreas não cimentadas. Arenitos e conglomerados vulcanoclásticos com porosidade intergranular parcialmente reduzida por franjas de esmectita e com alguma dissolução de grãos podem constituir reservatórios de qualidade regular. Arenitos estevensíticos e híbridos com dissolução de grãos estevensíticos, bioclastos e de cimento de calcita podem também constituir reservatórios, com qualidade potencial limitada pela conexão restrita de tais sistemas porosos. A compreensão dos controles espaciais e temporais sobre a evolução deposicional e diagenética das litologias rifte carbonáticas e não-carbonáticas, gravitacionalmente re-depositadas, irá contribuir para o estabelecimento de novas estratégias de exploração para a Bacia de Campos. / A petrographic study was conducted on the rift section of the Lagoa Feia Group, Lower Cretaceous of the Campos Basin, eastern Brazilian margin, as part of a regional, integrated project. The main primary constituents of the analyzed rocks are siliciclastic and volcaniclastic grains, stevensitic ooids and peloids, and bivalve and ostracod bioclasts. This study focused in the clastic, stevensitic and hybrid rocks, as previous studies were limited to the bioclastic rudstones and grainstones that constitute the producing reservoirs. Most rift sedimentation was intrabasinal, with extrabasinal contribution concentrated at the proximity of border faults along rifted blocks. In the clastic sandstones and conglomerates, the mixture of rounded volcanic fragments with angular quartz, feldspars and plutonic fragments indicates the recycling of early rift epiclastic deposits, combined with first-cycle sediments eroded from uplifted granitic-gneissic basement blocks. Stevensitic ooids and peloids were formed in shallow, alkaline lacustrine environments, slightly agitated by waves or currents. They were mixed throughout the rift section with bivalve and ostracod bioclasts, and with clastic sediments. This gravitational re-deposition was promoted by intense and recurrent tectonic movements along the margins of rifted structural blocks. The main diagenetic processes in clastic sandstones and conglomerates and hybrid arenites are cementation and grain replacement by smectite, zeolites, calcite and dolomite, limited compaction and dissolution of feldspars, volcanic fragments and bioclasts. Stevensitic arenites experienced early cementation and replacement of ooids and peloids by quartz, calcite and dolomite, or intense compaction of the ductile stevensitic grains in uncemented areas. Volcaniclastic sandstones and conglomerates with intergranular porosity partially reduced by smectite rims and some grain dissolution may constitute fair hydrocarbon reservoirs. Stevensitic and hybrid arenites with dissolution of stevensitic grains, bioclasts and calcite cement may also constitute reservoirs, with potential quality limited by the poor connection of such pore systems. The understanding of the space and time controls on the depositional and diagenetic evolution of the dominantly intrabasinal, gravitationally re-deposited rift carbonate and non-carbonate rocks will contribute to new exploration strategies for the Campos Basin.

A Bacia de Campos localiza-se na margem sudeste da costa brasileira, entre os paralelos 20.5⁰ e 23S⁰, com aproximadamente 100.000 km² de área. A bacia possui significativos volumes de hidrocarbonetos na seção pós-sal, sendo a grande maioria destas reservas em depósitos turbidíticos. Este trabalho teve como foco os arenitos depositados durante o Cretáceo, que ocupam a porção basal da Formação Carapebus da Bacia de Campos, visando à caracterização faciológica e petrográfica, interpretação do ambiente deposicional, distribuição espacial, e da qualidade dos reservatórios na região estudada. Para tal caracterização, foi feita a descrição e análise faciológica de testemunhos de sondagem de cinco poços, correlação entre os perfis geofísicos e os dados de rocha, elaboração de mapas de espessura, análise petrográfica de quarenta e nove lâminas delgadas e integração dos resultados, gerando um modelo geológico. A análise faciológica dos testemunhos definiu quinze fácies, interpretadas e agrupadas em três associações fácies (Canal Turbidítico, Lobo Turbidítico Proximal e Lobo Turbidítico Distal ou Overbank), de acordo com as características litológicas e padrões de empilhamento. A distribuição das fácies nos testemunhos está diretamente relacionada com a localização espacial do mesmo em relação ao canal turbidítico. Mapas de espessura foram gerados com base nos testemunhos e perfis geofísicos, e mostraram uma calha principal de deposição das areias com orientação aproximada NW-SE. Através da análise petrográfica foram definidas dezessete petrofácies de reservatório, que foram classificadas em quatro associações de petrofácies definidas com base no impacto na qualidade de reservatório (Porosas, Parcialmente Cimentadas, Cimentadas_Compactadas e Lutitos). Os principais fatores que controlam a qualidade de reservatório são a quantidade de intraclastos e pseudomatriz lamosa e de cimento carbonático. De forma geral, os crescimentos secundários atuaram de forma positiva na porosidade, sustentando o arcabouço e reduzindo a compactação mecânica. As associações de fácies de Canal Turbidítico e Lobo Turbidítico Proximal possuem as melhores qualidades de reservatório, apresentando a maior ocorrência da associação de petrofácies Porosa. Com base na correlação entre os dados de rocha (testemunhos e lâminas delgadas) e os perfis geofísicos, foram definidas assinaturas especificas para as melhores e piores qualidades de reservatório. Foi ainda possível observar que os poços A e D possuem as melhores qualidades de reservatório, estando localizados na parte central da calha principal de deposição do sistema turbidítico em questão. A integração das ferramentas utilizadas neste estudo contribuiu para a caracterização dos arenitos santonianos estudados, especialmente no sentido de compreender as heterogeneidades dos reservatórios, identificando as barreiras de fluxo que compartimentam os mesmos. / The Campos Basin is located in the southeastern margin of the Brazilian coast, between the parallels 20.5⁰ and 23⁰ S, with an area of approximately 100.000 km². The basin contains significant volumes of hydrocarbons in the post-salt section, with most of the reserves accumulated in turbidite deposits. This dissertation focuses on the study of sandstones deposited during the Cretaceous, comprising the basal Carapebus Formation. The main objectives are to characterize these sandstones and associated rocks in terms of facies and petrography, to interpret the depositional environment, spatial distribution and reservoir quality of these deposits. For this characterization, the description and facies analysis of cores from five wells was carried out, correlation between well-log and rock data, elaboration of thickness maps, petrographic analysis of forty-nine thin sections and integration of the results, leading to the proposition of a geological model. Facies analysis of the cores defined fifteen facies, interpreted and grouped into three facies associations (Turbidite Channel, Proximal Turbidite Lobe and Distal Turbidite Lobe or Overbank), according to the lithologic characteristics and stacking patterns. Facies distribution in the cores is directly related to their spatial location in relation to the turbidite channel. Thickness maps were generated based on cores and well logs, and they showed the deposition of sands along an approximately NW-SEoriented main channel. Through petrographic analysis seventeen reservoir petrofacies were defined, grouped into four petrofacies associations based on the impact on reservoir quality (Porous, Partly Cemented, and Cemented_Compacted and Lutites). The main controls on reservoir quality are the amount of mud intraclasts and pseudomatrix and carbonate cement. Overall, the presence of overgrowths had a positive impact on porosity, supporting the framework against mechanical compaction. The Turbidite Channel and Proximal Turbidite Lobe facies associations display the best reservoir qualities, with the common occurrence of Porous petrofacies association. Based on correlation of rock (cores and thin section) and well-log data, specific signatures were defined for the best and worst reservoir qualities. It was also observed that wells A and D have the best reservoir quality, being located in the central part of the main turbidite channel in this system. The integration of tools in this study contributed to the characterization of the studied Santonian sandstones, especially in order to understand heterogeneities in the reservoirs, identifying flow barriers and reservoir compartmentalization.

A margem continental brasileira denota estruturas geomorfológicas moldadas durante vários episódios de atividade tectônica iniciados no Neoproterozoico, durante o Ciclo Brasiliano/Pan-Africano, e originada por processos de rifteamento e subsequente separação entre América do Sul e África no Cretaceo Inferior. Com o objetivo de estabelecer um modelo de história termotectônica para a margem continental brasileira, foram realizadas as seguintes análises: (i) traços de fissão em apatita e/ou zircão na margem sul, no Escudo Sul-Rio-Grandense e na Bacia do Camaquã; (ii) traços de fissão em apatita no embasamento onshore e poços offshore da Bacia de Santos (margem sudeste); e, (iii) integração e reinterpretação dos dados traços de fissão em apatita disponíveis ao longo de toda a margem continental brasileira. As idades traços de fissão em apatita ao longo da margem variam de ~385-10 Ma. As idades centrais traços de fissão em zircão obtidas na Bacia do Camaquã variam de ~386 a 210 Ma e são mais jovens do que a idade de deposição, apresentando sinais de reset parcial e/ou total após a deposição. Alguns cristais de zircão com idades Meso-Neoproterozoicas definem uma proveniência inicial, e os mais jovens de 147-104 Ma (Cretaceo Inferior) representam cristais que foram completamente resetados e registram o início da separação entre a América do Sul e a África. A modelagem térmica dos poços offshore da Bacia de santos indicou que a geração de óleo na bacia começou em 55-25 Ma. Os dados revelam que a margem continental foi caracterizada por pelo menos três eventos de resfriamento acelerado pós Ciclo Brasiliano: Cretaceo Inferior, Cretaceo Superior e Paleógeno-Neógeno. Estes eventos são relacionados aos processos de abertura do Oceano Atlântico Sul e às fases rifte e pós-rifte, com reativações tectônicas ao longo da margem e cuja denudação estimada pode ser relacionada ao influxo sedimentar nas bacias offshore. A margem continental sul e o cráton São Francisco registram os eventos de resfriamento mais antigos, desde o Ordoviciano e o Permiano respectivamente, como reflexo das orogenias Famatiniana e Gondwanide. / The Brazilian continental margin denotes geomorphological structures formed during several episodes of tectonic activity initiated in the Neoproterozoic during the Brasiliano/Pan African Cycle and originated by rifting and subsequent breakup of South America and Africa in the Early Cretaceous. In order to establish a thermotectonic history model for the Brazilian continental margin these analyzes were performed: (i) apatite and/or zircon fission tracks in the southern margin, Sul- Rio-Grandese Shield and Camaquã Basin; (Ii) apatite fission tracks in onshore basement and offshore boreholes of the Santos Basin (southeast margin); and, (iii) integration and reinterpretation of the available apatite fission tracks along the Brazilian continental margin. The apatite fission track ages along the margin range from ca. 385-10 Ma. The zircon fission track central ages along the Camaquã Basin vary from ca. 386 to 210 Ma and are younger than the depositional age and show signs partial of partially and/or totally reset after deposition. A few zircon grains with Meso-Neoproterozoic ages define an initial provenance age, and the youngest ages of 147-104 Ma (Early Cretaceous) represent zircon grains that have been completely reset and record the time of the initial breakup between South America and Africa. The borehole thermal modeling of the Santos Basin indicates that the oil generation started at 55-25 Ma. The data show that the continental margin was characterized by at least three accelerated cooling events after the Brasiliano cycle: Early Cretaceous, Late Cretaceous and Paleogene-Neogene. These events are related to the opening processes of the South Atlantic Ocean and to the rift and post-rift phases, with tectonic reactivations along the margin and whose estimated denudation can be related to the sedimentary influx in the offshore basins. The south continental margin and the San Francisco craton record the older cooling events, from the Ordovician to the Permian respectively, as reflection of the Famatinian and Gondwanide orogenies.

O presente trabalho analisa os reservatórios turbidíticos do Campo de Namorado, Bacia de Campos – RJ, com a apresentação de um novo modelo evolutivo para o intervalo entre o Albiano superior e Cenomaniano, na área do referido campo. As ferramentas utilizadas neste estudo consistiram da interpretação sísmica em ambiente tridimensional com o software VoxelGeo®, e da análise faciológica junto à perfilagem de poços do referido campo. A análise desenvolvida permitiu a individualização e a posterior visualização tridimensional de um paleocanal meandrante na base do intervalo estudado, feição esta até então não relatada em interpretações anteriores neste reservatório. Como resultado das análises sísmicas e faciológicas, foi possível elaborar um modelo deposicional, onde foram definidos quatro sistemas turbidíticos distintos, inclusos em duas seqüências de 3ª Ordem. Esses sistemas turbidíticos estariam, portanto, associados às seqüências de 4ª Ordem, que são interpretadas como parasseqüências, inseridas nos dois ciclos de 3ª Ordem. As seqüências de 3ª Ordem, que englobam os reservatórios do Campo de Namorado, representariam intervalos de alta freqüência no registro estratigráfico, dentro do contexto de afogamento (2ª Ordem) da Bacia de Campos. Pelas características da calha deposicional observada para o Campo de Namorado, é possível concluir que o sistema, como um todo, foi depositado em um complexo de canais, junto a sistemas de frentes deltaicas. Esses canais, provavelmente, foram esculpidos por fluxos hiperpicnais, formados a partir de inundações catastróficas. As informações provenientes deste estudo, proporcionaram uma melhor compreensão da gênese dos depósitos turbidíticos, acumuladores de hidrocarbonetos, no intervalo estudado, e cuja ocorrência está relacionada com etapas de rebaixamento relativo do nível do mar. / This work deals with the geometry and genesis of turbidite reservoirs in the Namorado Field, Campos Basin, Rio de Janeiro. An alternative evolution model for this field in the interval Upper Albian to Cenomanian is presented. 3D seismic interpretation with VoxelGeo® software and facies analyses using well log profiles data are applied to this study. These provide the necessary constraints to identify and obtain a three-dimensional visualization of a sinuous paleochannel at the base of the interval studied. This paleochannel has not been visualized by the earlier interpretations of this reservoir. In addition to the seismic analyses and facies analyses, a depositional model is developed with four distinct turbidite systems in two 3rd order sequences. These turbidite systems are therefore associated with 4th order sequences, which are interpreted as parasequences, as part of the two cycles in the 3rd order sequence. The 3rd sequences that contain the reservoirs of the Namorado Field, represent high frequency intervals in the stratigraphic record, in a drowning context (2nd order) of the Campos Basin. Based on the characteristics observed in the depositional system of the Namorado Field, it is assumed that a channel complex arrangement for the whole system was developed. These channels were formed by hyperpicnal fluxes, after catastrophic inundations at the deltaic front system. The data presented herein provide a more advanced model and understanding of the genesis of hydrocarbon accumulation in the studied interval, mainly in the turbidite deposits, whose occurrences are related to stages of relative lowering of sea level.

A Bacia de Campos, localizada na margem continental sudeste do Brasil, é a principal província petrolífera do país. Sistemas arenosos de águas profundas formados entre o Albiano e o Mioceno, durante a fase de margem divergente da bacia, genericamente designados como turbiditos, contém a maior parte das reservas de hidrocarbonetos. Ao contrário da tendência de aumento de maturidade petrográfica esperada para uma margem continental geodinamicamente passiva, os turbiditos da Bacia de Campos apresentam uma recorrente imaturidade composicional e textural dada por granulometria modal nas frações areia média e grossa e por alta proporção de feldspatos. Para o entendimento dos processos que controlaram o suprimento de areia para os ambientes de águas profundas da Bacia de Campos foi utilizada uma metodologia integrada baseada na petrografia quantitativa dos turbiditos pelo método Gazzi-Dickinson de contagem de pontos, na análise estrutural da deformação produzida por tectônica de embasamento através de atributos sísmicos, e na restauração de seções de estruturas distencionais produzidas por tectônica salífera. A petrografia quantitativa evidenciou as tendências gerais e a organização interna dos parâmetros petrográficos dos turbiditos, além de permitir a definição de duas classes de sitemas de acordo com sua maturidade textural e composicional. A análise estrutural de dados sísmicos indicou quatro fases de reativação transcorrente do embasamento durante o estágio de margem divergente da Bacia de Campos. A restauração de seções mostrou que a tectônica salífera também tem sido episódica na Bacia de Campos, com quatro pulsos de alta taxa de distensão correlacionáveis com os eventos de reativação do embasamento, sugerindo que a tectônica salífera rasa tem sido controlada pela tectônica de embasamento. A integração entre os dados da petrografia quantitativa e da análise tectônica possibilitou a definição dos controles que atuaram durante a deposição dos sistemas arenosos de águas profundas durante a fase de margem passive da Bacia de Campos. Ficou evidente que esta sedimentação foi condicionada pela evolução paleogeográfica da margem continental sudeste do Brasil, com a alternância de controle eustático e geodinâmico. O controle eustático, associado com ciclos de alta frequência relacionados à dinâmica interna da bacia e possivelmente a oscilações climáticas, ocorreu em períodos de calma tectônica e recuo de escarpa, com relevo costeiro relativamente rebaixado e larga plataforma marinha rasa. Os sistemas de águas profundas controlados eustaticamente são caracterizados por turbiditos relativamente maturos, depositados no trato de sistemas de mar baixo. Por sua vez, o condicionamento geodinâmico na sedimentação tem predominado durante períodos de rejuvenescimento fisiográfico produzido pela atividade geodinâmica ao longo da margem continental, caracterizados por relevo costeiro elevado e destruição da plataforma continental. O controle geodinâmico é associado com episódios climáticos de precipitação pluvial intensa e inundação dos sistemas fluviais montanhosos capazes de carregar sedimentos aluviais imaturos diretamente para os ambientes de águas profundas. Esta nova abordagem sobre os controles da deposição dos sistemas arenosos de águas profundas da Bacia de Campos é muito importante para a definição de modelos mais adequados para a exploração de novos reservatórios turbidíticos, bem como para o aumento da recuperação de petróleo dos reservatórios já descobertos. Em função da sua simplicidade, a metodologia proposta nesta tese pode ser facilmente aplicada para o entendimento dos controles da sedimentação de águas profundas em outras bacias de margem divergente. / The Campos Basin, located along the southeastern continental margin of Brazil, is the major oil province in the country. Deepwater sand-rich systems formed from Albian to Miocene during the divergent margin phase of the basin, generically designated as turbidites, contain most of the hydrocarbon reserves. Opposite to the trend of increasing petrographic maturity expected for a tectonically passive continental margin, the turbidite reservoirs in Campos Basin show recurrent immaturity defined by medium to coarse sand grain size and high feldspar content. In order to understand the controls on the supply of sandy sediments to Campos Basin deepwater settings an integrated methodology was used, based on quantitative petrography through the Gazzi-Dickinson method of point-counting, on structural analysis of basement-related deformation with seismic attributes, and on section restoration of major extensional salt structures. The quantitative petrographic analysis indicated the major average trends and the internal organization of the petrographic parameters of the turbidites, and defined two classes of systems based on their textural and compositional maturity. The structural analysis indicated four episodes of strike-slip reactivation of the basement fabric during the passive margin phase of Campos Basin. The section restoration showed that salt tectonics in the Campos Basin was also episodic, with four pulses of high extension rate that can be well correlated with the basement reactivation events, suggesting that basement tectonics have been controlling salt tectonics. The integration between data from quantitative petrography and tectonic analysis allowed the definition of the controls on the formation of the deepwater sand-rich systems during the divergent margin phase in the Campos Basin. It became evident that this sedimentation has been constrained by the paleogeographic evolution of the southeastern continental margin of Brazil, with alternating eustatic and geodynamic control. The eustatic control is associated with high-frequency climate cycles related to the internal basin dynamics and possibly with climatic oscillations, and occurred during periods of tectonic quiescence and escarpment retreat, with relatively low coastal relief and well developed continental shelf. The eustatically-controlled deepwater systems are characterized by relatively mature turbidites, deposited beyond a wide shelf during sealevel lowstands. In turn, the geodynamic drive on the sedimentation occurred during periods of physiographic rejuvenation produced by geodynamic activity along the continental margin, characterized by high coastal relief and degradation of the continental shelf. The geodynamic control is associated with episodes of intense rainfall and flooding of mountainous fluvial systems that transported immature alluvial sediments directly to the deepwater settings. This new approach to the controls on the formation of the sand-rich deepwater systems in Campos Basin will be of key importance to generate realistic models for the exploration of new turbidite reservoirs and for the optimized development of producing turbidite oilfields in such a world-class hydrocarbon province. As it is very simple, the proposed integrated methodology can help to unravel the controls on the deposition of deepwater sand-rich reservoirs in other divergent margin settings.

A margem continental brasileira denota estruturas geomorfológicas moldadas durante vários episódios de atividade tectônica iniciados no Neoproterozoico, durante o Ciclo Brasiliano/Pan-Africano, e originada por processos de rifteamento e subsequente separação entre América do Sul e África no Cretaceo Inferior. Com o objetivo de estabelecer um modelo de história termotectônica para a margem continental brasileira, foram realizadas as seguintes análises: (i) traços de fissão em apatita e/ou zircão na margem sul, no Escudo Sul-Rio-Grandense e na Bacia do Camaquã; (ii) traços de fissão em apatita no embasamento onshore e poços offshore da Bacia de Santos (margem sudeste); e, (iii) integração e reinterpretação dos dados traços de fissão em apatita disponíveis ao longo de toda a margem continental brasileira. As idades traços de fissão em apatita ao longo da margem variam de ~385-10 Ma. As idades centrais traços de fissão em zircão obtidas na Bacia do Camaquã variam de ~386 a 210 Ma e são mais jovens do que a idade de deposição, apresentando sinais de reset parcial e/ou total após a deposição. Alguns cristais de zircão com idades Meso-Neoproterozoicas definem uma proveniência inicial, e os mais jovens de 147-104 Ma (Cretaceo Inferior) representam cristais que foram completamente resetados e registram o início da separação entre a América do Sul e a África. A modelagem térmica dos poços offshore da Bacia de santos indicou que a geração de óleo na bacia começou em 55-25 Ma. Os dados revelam que a margem continental foi caracterizada por pelo menos três eventos de resfriamento acelerado pós Ciclo Brasiliano: Cretaceo Inferior, Cretaceo Superior e Paleógeno-Neógeno. Estes eventos são relacionados aos processos de abertura do Oceano Atlântico Sul e às fases rifte e pós-rifte, com reativações tectônicas ao longo da margem e cuja denudação estimada pode ser relacionada ao influxo sedimentar nas bacias offshore. A margem continental sul e o cráton São Francisco registram os eventos de resfriamento mais antigos, desde o Ordoviciano e o Permiano respectivamente, como reflexo das orogenias Famatiniana e Gondwanide. / The Brazilian continental margin denotes geomorphological structures formed during several episodes of tectonic activity initiated in the Neoproterozoic during the Brasiliano/Pan African Cycle and originated by rifting and subsequent breakup of South America and Africa in the Early Cretaceous. In order to establish a thermotectonic history model for the Brazilian continental margin these analyzes were performed: (i) apatite and/or zircon fission tracks in the southern margin, Sul- Rio-Grandese Shield and Camaquã Basin; (Ii) apatite fission tracks in onshore basement and offshore boreholes of the Santos Basin (southeast margin); and, (iii) integration and reinterpretation of the available apatite fission tracks along the Brazilian continental margin. The apatite fission track ages along the margin range from ca. 385-10 Ma. The zircon fission track central ages along the Camaquã Basin vary from ca. 386 to 210 Ma and are younger than the depositional age and show signs partial of partially and/or totally reset after deposition. A few zircon grains with Meso-Neoproterozoic ages define an initial provenance age, and the youngest ages of 147-104 Ma (Early Cretaceous) represent zircon grains that have been completely reset and record the time of the initial breakup between South America and Africa. The borehole thermal modeling of the Santos Basin indicates that the oil generation started at 55-25 Ma. The data show that the continental margin was characterized by at least three accelerated cooling events after the Brasiliano cycle: Early Cretaceous, Late Cretaceous and Paleogene-Neogene. These events are related to the opening processes of the South Atlantic Ocean and to the rift and post-rift phases, with tectonic reactivations along the margin and whose estimated denudation can be related to the sedimentary influx in the offshore basins. The south continental margin and the San Francisco craton record the older cooling events, from the Ordovician to the Permian respectively, as reflection of the Famatinian and Gondwanide orogenies.