Thesis (M.A.)--University of Missouri-Columbia, 2007. / The entire dissertation/thesis text is included in the research.pdf file; the official abstract appears in the short.pdf file (which also appears in the research.pdf); a non-technical general description, or public abstract, appears in the public.pdf file. Title from title screen of research.pdf file (viewed on October 23, 2007) Includes bibliographical references.

O Campo de Camorim é um dos principais produtores de hidrocarbonetos da Bacia de Sergipe (SE), situada na porção nordeste da margem continental brasileira. Foram estudados quatro poços com testemunhagem no Membro Carmópolis (da Formação Muribeca) que é considerado como o melhor reservatório do Campo. Os poços posicionamse em dois blocos estruturais (aqui denominados de Área Leste e Área Oeste) que apresentam comportamentos distintos em relação à recuperação de hidrocarbonetos. O Membro Carmópolis caracteriza-se pelo predomínio de conglomerados e litoarenitos de granulometria média a grossa (Área Oeste) e também fina a muito fina (Área Leste). Estas rochas se depositaram sob condições climáticas de semi-aridez, na fase transicional de evolução da margem continental brasileira. A cimentação dolomítica teve um importante papel na qualidade destes reservatórios principalmente pela sustentação do arcabouço. Normalmente, a porosidade é reduzida pela compactação e deformação de fragmentos líticos originando uma pseudomatriz. Em função da evolução diagenética observada na área de estudo, foram identificados três tipos de cimento dolomítico. O Tipo I (dolomita romboédrica microcristalina, intergranular, eogenética) apresenta-se livre de ferro. A dolomita Tipo II, com óxido de ferro (“aspecto sujo”), é caracterizada pela forma de mosaicos (anédricos). No estágio mesodiagenético, caracteriza-se o Tipo III identificado pelos romboedros com zoneamento entre dolomita, dolomita ferrosa e anquerita, pois há com maior disponibilidade do íon ferro no ambiente. Em relação aos valores δ18O e δ13C observa-se que para a Área Oeste, considerando-se o predomínio da influência de águas meteóricas, podem ser calculados valores de 54,9oC a 70,0oC para a precipitação da dolomítica (Tipos I e II). Este intervalo de temperatura associa-se aos arenitos cimentados próximo da superfície e de soterramento raso. Para as amostras da Área Leste propõe-se a atuação de fluidos marinhos e, neste caso, o range da temperatura de precipitação variou de 78,8oC a 102,8oC. Este intervalo de temperatura corresponderia os cimentos de precipitação pós-compactacional associados às maiores profundidades. / The Camorim Field is one of the principal producers of hydrocarbon in the Sergipe Basin (SE), situated in the northeastern portion of the eastern Brazilian continental shore. Four well cores were studied in the Carmópolis Member (from the Muribeca Formation), which is considered the best reservoir in the Field. The wells are positioned in two structural blocks (here denominated as East Area and West Area) that present distinct behavior relating to hydrocarbon recuperation. The Carmópolis Member is characterized by a predominance of conglomerates and lithoarenites with medium and thick granulometry (West Area) and also fine and very fine (East Area). These rocks were deposited under semi-arid conditions, in the transitional phase of the Brazilian continental coast evolution. Dolomitic cementation had an important role in the quality of these reservoirs principally due to supporting the framework. Normally, the porosity is reduced by the compacting and deformity of lithic fragments from a pseudomatrix. Due to the diagentic evolution observed in the studied area, three types of dolomotic cement were found. Type I (microcrystalline romboedric dolomite, intergranular, eogenetic) is free of iron. The Type II dolomite, with iron oxide (“dirty look”), is characterized by it mosaic form (anedric). In the mesodiagenetic phase, Type III is characterized, identified by romboedros with zoning between dolomite, iron dolomite, and anquerite, since there are more iron ions in the environment. In relation to the values δ18O e δ13C, it was observed that for the West Area, considering the predominance of meteoric water influence, the values 54.9oC to 70.0oC can be calculated for dolomite precipitation (Types I and II). This temperature interval is associated to the cemented arenites close to the surface. For the samples from the East Area, marine fluid action is proposed, and in this case, the precipitation temperature range varied from 78.8oC to 102.8oC. This temperature interval would correspond to the post-compact precipitation cements associated to greater depths.

Arenitos do Cretáceo Superior da Bacia de Santos correspondem aos principais reservatórios clásticos de hidrocarbonetos da bacia, localizada na margem leste brasileira. Alguns desses arenitos exibem porosidades anormalmente altas, considerando suas atuais profundidades maiores que 4000 m. A preservação da porosidade nesses arenitos, assim como em diversos outros reservatórios clásticos profundos vem sendo atribuída à inibição da cimentação por crescimentos de quartzo e da dissolução por pressão exercida por franjas e cutículas de clorita autigênica. Por esse motivo, o estudo da distribuição espacial e temporal das cloritas, assim como de seus hábitos, relações paragenéticas e condições genéticas, é de grande importância. Os arenitos cretácicos de Santos são arcósios e arcósios líticos, ricos em fragmentos de rochas vulcânicas (FRV). Clorita é o constituinte diagenético mais abundante, ocorrendo principalmente como franjas e cutículas cobrindo os grãos (pore-lining), rosetas preenchendo parcialmente os poros e agregados microcristalinos substituindo grãos. A precipitação de clorita foi favorecida pela presença de cutículas eogenéticas de argila esmectítica, que foram parcialmente preservadas ao longo de contatos intergranulares apertados. Além disso, a composição primária dos arenitos exerceu um controle fundamental na autigênese das cloritas. O enriquecimento de clorita nos arenitos arcósios líticos, ricos em FRV, sugere que esses grãos são uma significativa fonte de íons de Fe e Mg para a precipitação de clorita nesses arenitos. Além dos FRV, minerais pesados instáveis, biotita e intraclastos lamosos atuaram como fonte e/ou substrato para a autigênese da clorita. Adicionalmente à composição primária, a história térmica e de soterramento, assim como o padrão de fluxo de fluidos, certamente tiveram um papel importante na distribuição da diagênese da clorita e na evolução da qualidade dos reservatórios. Prováveis fontes externas de íons devem ter envolvido as reações de transformações de argilominerais esmectíticos em lutitos associados, e a espessa seção de evaporitos Aptianos. Os diferentes hábitos das cloritas exerceram impacto distinto na qualidade dos reservatórios. Cloritas pore-lining inibiram a cimentação por quartzo, isolando as superfícies dos grãos de quartzo e reduzindo a nucleação de crescimentos secundários, contribuindo assim para a preservação da porosidade. No entanto, franjas e cutículas finas e descontínuas não foram capazes de inibir efetivamente a cimentação por quartzo, enquanto que as muito espessas reduziram severamente a permeabilidade dos reservatórios. Rosetas de clorita, por sua vez, não inibiram a cimentação de quartzo e ainda reduziram a porosidade intergranular. Estudos específicos são necessários para um melhor entendimento dos diferentes processos diagenéticos nos arenitos da Bacia de Santos, assim como de sua distribuição temporal, estratigráfica e espacial, de modo a basear o desenvolvimento de modelos que possam efetivamente contribuir para a redução dos riscos durante a exploração por esses reservatórios. / Upper Cretaceous sandstones from the Santos Basin, eastern Brazilian Margin, correspond to the main clastic hydrocarbon reservoirs of the basin. Some of these sandstones show abnormally high porosities, considering their present depths larger than 4000 m. The preservation of porosity in these sandstones, as in other deep clastic reservoirs, has been ascribed to the inhibition of quartz overgrowth cementation and pressure dissolution by rims and coatings of authigenic chlorite. Therefore, the study of the space and time distribution of the chlorites, as well as of their habits, paragenetic relations and genetic conditions, is of great importance. Santos cretaceous sandstones are arkoses and lithic arkoses, rich in volcanic rock fragments (VRF). Chlorite is the most abundant diagenetic constituent, occurring mostly as rims and coatings covering the grains (pore-lining), as rosettes partially filling the pores, and as grain-replacive microcrystalline aggregates. Chlorite precipitation was favored by the presence of eogenetic coatings of smectitic clays, which were partially preserved along tight intergranular contacts. Besides these, the primary composition of the sandstones exerted a key control in chlorite authigenesis. Chlorite enrichment in the lithic arkoses, rich in VRF, suggests that these grains are significant source of Fe and Mg ions for chlorite precipitation in these sandstones. Besides VRF, unstable heavy minerals, biotite and mud intraclasts acted as source or substrate for chlorite authigenesis. In addition to the primary composition, thermal and burial histories, as also the fluid flow patterns, certainly played an important role in chlorite diagenesis and in the evolution of reservoir quality. Probable external ionic sources must have involved the transformation of smectitic clays in associated mudrocks, and the thick section of Aptian evaporites. The diverse chlorite habits exerted distinct impact on the quality of the reservoirs. Pore-lining chlorites inhibited quartz cementation isolating quartz grains surfaces, reducing the nucleation of overgrowths, thus contributing to porosity preservation. However, thin and discontinuous rims and coatings were not able to effectively inhibit quartz cementation, while those very thick severely decreased the permeability of the reservoirs. In turn, chlorite rosettes have not inhibited quartz cementation, but have reduced intergranular porosity nonetheless. Specific studies are required for a better understanding of the diverse diagenetic processes wthin Santos Basin sandstones, as also of their time, stratigraphic and space distribution, in order to support the development of models that may effectively contribute to the reduction of risks during the exploration for these reservoirs.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-04-27Bitstream added on 2014-06-13T19:06:31Z : No. of bitstreams: 1 bernardes_es_dr_rcla.pdf: 1067716 bytes, checksum: eefeb5fec6ee0538ca62fc18647588e5 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A Formação Corumbataí (Permiano) foi estudada em suas variações verticais, em duas frentes de lavra nas proximidades de Rio Claro, enfocando as relações entre os componentes mineralógicos e as propriedades cerâmicas. A análise petrográfica das amostras coletadas nessas minas, por meio de microscópio óptico, juntamente com Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) dos minerais do cimento e Difração de Raios-X (DRX) com a fração argila, revelou uma assembléia mineralógica complexa com quartzo e feldspato na dimensão silte, matriz constituída por illita, esmectita-clorita, chamosita, berthierina e argilominerais interestratificados, e hematita, calcita e albita como cimento dessas rochas. Os sedimentos originais, pelíticos e ricos em ferro, foram modificados pelos eventos diagenéticos, durante a interação com soluções conatas alcalinas; processos de substituição e autigênese sucederam a diagênese inicial promovendo a formação de diferentes tipos de cimento e o crescimento dos cristais de illita. Os filossilicatos hidratados e amorfos de sílica precipitados na interface sedimento-água deram origem a esses minerais através de transformações associadas à perda de água interplanar e trocas catiônicas com os fluidos hipersalinos iniciais, mas também há evidências de forte influência de eventos magmáticos que teriam desencadeado novas transformações diagenéticas. A diagênese tardia sob influência de processos superficiais sob ação de águas meteóricas também está registrada em algumas feições, embora mais restrita pela característica impermeável dos litotipos. Os principais horizontes estratigráficos foram descritos em termos de litotipo, textura, conteúdo em argila e minerais do cimento. Análise de Componentes Principais e de Agrupamento reforça a correlação entre as feições texturais (granulometria e maturidade) e as propriedades físicas do material. / The Late Permian Corumbataí Formation was studied in its vertical variability within a couple of mine works close to Rio Claro, focusing relationships between mineralogical components and ceramics properties. The petrographic analysis of the samples collected in these mines, made by optical microscopic, Scanning Eletron Microscopy (SEM) of the cement minerals and X-ray techniques with clay fraction, revealed a complex mineralogical assemblage with quartz and feldspar in silt size grains, within a matrix constituted by illite, smectite-chlorite, chamosite, berthierine and interestratified clay-minerals, with cement of hematite, calcite and albite. The original fine-grained iron-rich sediment was modified by diagenetic events, during the interaction with alcalline conate solutions; mineralogical substitution and authigenesis followed this early diagenesis with the formation of different types of cement. The hidrous phyllosilicates and the amorphous silica precipited in the water-sediment interface played an important role on these transformations, but there are evidences of strong influence of magmatic events wich promoted another diagenetic phase generation. The principal stratigraphic horizons were described in terms of lithology, texture, argillaceous content and cement minerals. Principal Components and Clusters Analysis strains the correlation between textural features (grain size and maturity) and physical properties of the material.

Resumo: A Formação Corumbataí (Permiano) foi estudada em suas variações verticais, em duas frentes de lavra nas proximidades de Rio Claro, enfocando as relações entre os componentes mineralógicos e as propriedades cerâmicas. A análise petrográfica das amostras coletadas nessas minas, por meio de microscópio óptico, juntamente com Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) dos minerais do cimento e Difração de Raios-X (DRX) com a fração argila, revelou uma assembléia mineralógica complexa com quartzo e feldspato na dimensão silte, matriz constituída por illita, esmectita-clorita, chamosita, berthierina e argilominerais interestratificados, e hematita, calcita e albita como cimento dessas rochas. Os sedimentos originais, pelíticos e ricos em ferro, foram modificados pelos eventos diagenéticos, durante a interação com soluções conatas alcalinas; processos de substituição e autigênese sucederam a diagênese inicial promovendo a formação de diferentes tipos de cimento e o crescimento dos cristais de illita. Os filossilicatos hidratados e amorfos de sílica precipitados na interface sedimento-água deram origem a esses minerais através de transformações associadas à perda de água interplanar e trocas catiônicas com os fluidos hipersalinos iniciais, mas também há evidências de forte influência de eventos magmáticos que teriam desencadeado novas transformações diagenéticas. A diagênese tardia sob influência de processos superficiais sob ação de águas meteóricas também está registrada em algumas feições, embora mais restrita pela característica impermeável dos litotipos. Os principais horizontes estratigráficos foram descritos em termos de litotipo, textura, conteúdo em argila e minerais do cimento. Análise de Componentes Principais e de Agrupamento reforça a correlação entre as feições texturais (granulometria e maturidade) e as propriedades físicas do material. / Abstract: The Late Permian Corumbataí Formation was studied in its vertical variability within a couple of mine works close to Rio Claro, focusing relationships between mineralogical components and ceramics properties. The petrographic analysis of the samples collected in these mines, made by optical microscopic, Scanning Eletron Microscopy (SEM) of the cement minerals and X-ray techniques with clay fraction, revealed a complex mineralogical assemblage with quartz and feldspar in silt size grains, within a matrix constituted by illite, smectite-chlorite, chamosite, berthierine and interestratified clay-minerals, with cement of hematite, calcite and albite. The original fine-grained iron-rich sediment was modified by diagenetic events, during the interaction with alcalline conate solutions; mineralogical substitution and authigenesis followed this early diagenesis with the formation of different types of cement. The hidrous phyllosilicates and the amorphous silica precipited in the water-sediment interface played an important role on these transformations, but there are evidences of strong influence of magmatic events wich promoted another diagenetic phase generation. The principal stratigraphic horizons were described in terms of lithology, texture, argillaceous content and cement minerals. Principal Components and Clusters Analysis strains the correlation between textural features (grain size and maturity) and physical properties of the material. / Orientador: Sebastião Gomes de Carvalho / Coorientador: Erasto Boretti de Almeida / Banca: Paulo Miranda de Figueiredo Filho / Banca: José Francisco Marciano Motta / Banca: Marcos Roberto Masson / Banca: Antenor Zanardo / Doutor

Arenitos do Cretáceo Superior da Bacia de Santos correspondem aos principais reservatórios clásticos de hidrocarbonetos da bacia, localizada na margem leste brasileira. Alguns desses arenitos exibem porosidades anormalmente altas, considerando suas atuais profundidades maiores que 4000 m. A preservação da porosidade nesses arenitos, assim como em diversos outros reservatórios clásticos profundos vem sendo atribuída à inibição da cimentação por crescimentos de quartzo e da dissolução por pressão exercida por franjas e cutículas de clorita autigênica. Por esse motivo, o estudo da distribuição espacial e temporal das cloritas, assim como de seus hábitos, relações paragenéticas e condições genéticas, é de grande importância. Os arenitos cretácicos de Santos são arcósios e arcósios líticos, ricos em fragmentos de rochas vulcânicas (FRV). Clorita é o constituinte diagenético mais abundante, ocorrendo principalmente como franjas e cutículas cobrindo os grãos (pore-lining), rosetas preenchendo parcialmente os poros e agregados microcristalinos substituindo grãos. A precipitação de clorita foi favorecida pela presença de cutículas eogenéticas de argila esmectítica, que foram parcialmente preservadas ao longo de contatos intergranulares apertados. Além disso, a composição primária dos arenitos exerceu um controle fundamental na autigênese das cloritas. O enriquecimento de clorita nos arenitos arcósios líticos, ricos em FRV, sugere que esses grãos são uma significativa fonte de íons de Fe e Mg para a precipitação de clorita nesses arenitos. Além dos FRV, minerais pesados instáveis, biotita e intraclastos lamosos atuaram como fonte e/ou substrato para a autigênese da clorita. Adicionalmente à composição primária, a história térmica e de soterramento, assim como o padrão de fluxo de fluidos, certamente tiveram um papel importante na distribuição da diagênese da clorita e na evolução da qualidade dos reservatórios. Prováveis fontes externas de íons devem ter envolvido as reações de transformações de argilominerais esmectíticos em lutitos associados, e a espessa seção de evaporitos Aptianos. Os diferentes hábitos das cloritas exerceram impacto distinto na qualidade dos reservatórios. Cloritas pore-lining inibiram a cimentação por quartzo, isolando as superfícies dos grãos de quartzo e reduzindo a nucleação de crescimentos secundários, contribuindo assim para a preservação da porosidade. No entanto, franjas e cutículas finas e descontínuas não foram capazes de inibir efetivamente a cimentação por quartzo, enquanto que as muito espessas reduziram severamente a permeabilidade dos reservatórios. Rosetas de clorita, por sua vez, não inibiram a cimentação de quartzo e ainda reduziram a porosidade intergranular. Estudos específicos são necessários para um melhor entendimento dos diferentes processos diagenéticos nos arenitos da Bacia de Santos, assim como de sua distribuição temporal, estratigráfica e espacial, de modo a basear o desenvolvimento de modelos que possam efetivamente contribuir para a redução dos riscos durante a exploração por esses reservatórios. / Upper Cretaceous sandstones from the Santos Basin, eastern Brazilian Margin, correspond to the main clastic hydrocarbon reservoirs of the basin. Some of these sandstones show abnormally high porosities, considering their present depths larger than 4000 m. The preservation of porosity in these sandstones, as in other deep clastic reservoirs, has been ascribed to the inhibition of quartz overgrowth cementation and pressure dissolution by rims and coatings of authigenic chlorite. Therefore, the study of the space and time distribution of the chlorites, as well as of their habits, paragenetic relations and genetic conditions, is of great importance. Santos cretaceous sandstones are arkoses and lithic arkoses, rich in volcanic rock fragments (VRF). Chlorite is the most abundant diagenetic constituent, occurring mostly as rims and coatings covering the grains (pore-lining), as rosettes partially filling the pores, and as grain-replacive microcrystalline aggregates. Chlorite precipitation was favored by the presence of eogenetic coatings of smectitic clays, which were partially preserved along tight intergranular contacts. Besides these, the primary composition of the sandstones exerted a key control in chlorite authigenesis. Chlorite enrichment in the lithic arkoses, rich in VRF, suggests that these grains are significant source of Fe and Mg ions for chlorite precipitation in these sandstones. Besides VRF, unstable heavy minerals, biotite and mud intraclasts acted as source or substrate for chlorite authigenesis. In addition to the primary composition, thermal and burial histories, as also the fluid flow patterns, certainly played an important role in chlorite diagenesis and in the evolution of reservoir quality. Probable external ionic sources must have involved the transformation of smectitic clays in associated mudrocks, and the thick section of Aptian evaporites. The diverse chlorite habits exerted distinct impact on the quality of the reservoirs. Pore-lining chlorites inhibited quartz cementation isolating quartz grains surfaces, reducing the nucleation of overgrowths, thus contributing to porosity preservation. However, thin and discontinuous rims and coatings were not able to effectively inhibit quartz cementation, while those very thick severely decreased the permeability of the reservoirs. In turn, chlorite rosettes have not inhibited quartz cementation, but have reduced intergranular porosity nonetheless. Specific studies are required for a better understanding of the diverse diagenetic processes wthin Santos Basin sandstones, as also of their time, stratigraphic and space distribution, in order to support the development of models that may effectively contribute to the reduction of risks during the exploration for these reservoirs.

O Campo de Camorim é um dos principais produtores de hidrocarbonetos da Bacia de Sergipe (SE), situada na porção nordeste da margem continental brasileira. Foram estudados quatro poços com testemunhagem no Membro Carmópolis (da Formação Muribeca) que é considerado como o melhor reservatório do Campo. Os poços posicionamse em dois blocos estruturais (aqui denominados de Área Leste e Área Oeste) que apresentam comportamentos distintos em relação à recuperação de hidrocarbonetos. O Membro Carmópolis caracteriza-se pelo predomínio de conglomerados e litoarenitos de granulometria média a grossa (Área Oeste) e também fina a muito fina (Área Leste). Estas rochas se depositaram sob condições climáticas de semi-aridez, na fase transicional de evolução da margem continental brasileira. A cimentação dolomítica teve um importante papel na qualidade destes reservatórios principalmente pela sustentação do arcabouço. Normalmente, a porosidade é reduzida pela compactação e deformação de fragmentos líticos originando uma pseudomatriz. Em função da evolução diagenética observada na área de estudo, foram identificados três tipos de cimento dolomítico. O Tipo I (dolomita romboédrica microcristalina, intergranular, eogenética) apresenta-se livre de ferro. A dolomita Tipo II, com óxido de ferro (“aspecto sujo”), é caracterizada pela forma de mosaicos (anédricos). No estágio mesodiagenético, caracteriza-se o Tipo III identificado pelos romboedros com zoneamento entre dolomita, dolomita ferrosa e anquerita, pois há com maior disponibilidade do íon ferro no ambiente. Em relação aos valores δ18O e δ13C observa-se que para a Área Oeste, considerando-se o predomínio da influência de águas meteóricas, podem ser calculados valores de 54,9oC a 70,0oC para a precipitação da dolomítica (Tipos I e II). Este intervalo de temperatura associa-se aos arenitos cimentados próximo da superfície e de soterramento raso. Para as amostras da Área Leste propõe-se a atuação de fluidos marinhos e, neste caso, o range da temperatura de precipitação variou de 78,8oC a 102,8oC. Este intervalo de temperatura corresponderia os cimentos de precipitação pós-compactacional associados às maiores profundidades. / The Camorim Field is one of the principal producers of hydrocarbon in the Sergipe Basin (SE), situated in the northeastern portion of the eastern Brazilian continental shore. Four well cores were studied in the Carmópolis Member (from the Muribeca Formation), which is considered the best reservoir in the Field. The wells are positioned in two structural blocks (here denominated as East Area and West Area) that present distinct behavior relating to hydrocarbon recuperation. The Carmópolis Member is characterized by a predominance of conglomerates and lithoarenites with medium and thick granulometry (West Area) and also fine and very fine (East Area). These rocks were deposited under semi-arid conditions, in the transitional phase of the Brazilian continental coast evolution. Dolomitic cementation had an important role in the quality of these reservoirs principally due to supporting the framework. Normally, the porosity is reduced by the compacting and deformity of lithic fragments from a pseudomatrix. Due to the diagentic evolution observed in the studied area, three types of dolomotic cement were found. Type I (microcrystalline romboedric dolomite, intergranular, eogenetic) is free of iron. The Type II dolomite, with iron oxide (“dirty look”), is characterized by it mosaic form (anedric). In the mesodiagenetic phase, Type III is characterized, identified by romboedros with zoning between dolomite, iron dolomite, and anquerite, since there are more iron ions in the environment. In relation to the values δ18O e δ13C, it was observed that for the West Area, considering the predominance of meteoric water influence, the values 54.9oC to 70.0oC can be calculated for dolomite precipitation (Types I and II). This temperature interval is associated to the cemented arenites close to the surface. For the samples from the East Area, marine fluid action is proposed, and in this case, the precipitation temperature range varied from 78.8oC to 102.8oC. This temperature interval would correspond to the post-compact precipitation cements associated to greater depths.

O Campo de Camorim é um dos principais produtores de hidrocarbonetos da Bacia de Sergipe (SE), situada na porção nordeste da margem continental brasileira. Foram estudados quatro poços com testemunhagem no Membro Carmópolis (da Formação Muribeca) que é considerado como o melhor reservatório do Campo. Os poços posicionamse em dois blocos estruturais (aqui denominados de Área Leste e Área Oeste) que apresentam comportamentos distintos em relação à recuperação de hidrocarbonetos. O Membro Carmópolis caracteriza-se pelo predomínio de conglomerados e litoarenitos de granulometria média a grossa (Área Oeste) e também fina a muito fina (Área Leste). Estas rochas se depositaram sob condições climáticas de semi-aridez, na fase transicional de evolução da margem continental brasileira. A cimentação dolomítica teve um importante papel na qualidade destes reservatórios principalmente pela sustentação do arcabouço. Normalmente, a porosidade é reduzida pela compactação e deformação de fragmentos líticos originando uma pseudomatriz. Em função da evolução diagenética observada na área de estudo, foram identificados três tipos de cimento dolomítico. O Tipo I (dolomita romboédrica microcristalina, intergranular, eogenética) apresenta-se livre de ferro. A dolomita Tipo II, com óxido de ferro (“aspecto sujo”), é caracterizada pela forma de mosaicos (anédricos). No estágio mesodiagenético, caracteriza-se o Tipo III identificado pelos romboedros com zoneamento entre dolomita, dolomita ferrosa e anquerita, pois há com maior disponibilidade do íon ferro no ambiente. Em relação aos valores δ18O e δ13C observa-se que para a Área Oeste, considerando-se o predomínio da influência de águas meteóricas, podem ser calculados valores de 54,9oC a 70,0oC para a precipitação da dolomítica (Tipos I e II). Este intervalo de temperatura associa-se aos arenitos cimentados próximo da superfície e de soterramento raso. Para as amostras da Área Leste propõe-se a atuação de fluidos marinhos e, neste caso, o range da temperatura de precipitação variou de 78,8oC a 102,8oC. Este intervalo de temperatura corresponderia os cimentos de precipitação pós-compactacional associados às maiores profundidades. / The Camorim Field is one of the principal producers of hydrocarbon in the Sergipe Basin (SE), situated in the northeastern portion of the eastern Brazilian continental shore. Four well cores were studied in the Carmópolis Member (from the Muribeca Formation), which is considered the best reservoir in the Field. The wells are positioned in two structural blocks (here denominated as East Area and West Area) that present distinct behavior relating to hydrocarbon recuperation. The Carmópolis Member is characterized by a predominance of conglomerates and lithoarenites with medium and thick granulometry (West Area) and also fine and very fine (East Area). These rocks were deposited under semi-arid conditions, in the transitional phase of the Brazilian continental coast evolution. Dolomitic cementation had an important role in the quality of these reservoirs principally due to supporting the framework. Normally, the porosity is reduced by the compacting and deformity of lithic fragments from a pseudomatrix. Due to the diagentic evolution observed in the studied area, three types of dolomotic cement were found. Type I (microcrystalline romboedric dolomite, intergranular, eogenetic) is free of iron. The Type II dolomite, with iron oxide (“dirty look”), is characterized by it mosaic form (anedric). In the mesodiagenetic phase, Type III is characterized, identified by romboedros with zoning between dolomite, iron dolomite, and anquerite, since there are more iron ions in the environment. In relation to the values δ18O e δ13C, it was observed that for the West Area, considering the predominance of meteoric water influence, the values 54.9oC to 70.0oC can be calculated for dolomite precipitation (Types I and II). This temperature interval is associated to the cemented arenites close to the surface. For the samples from the East Area, marine fluid action is proposed, and in this case, the precipitation temperature range varied from 78.8oC to 102.8oC. This temperature interval would correspond to the post-compact precipitation cements associated to greater depths.

En domaine de plate-forme carbonatée épicontinentale peu profonde, la production sédimentaire est étroitement liée aux variations eustatiques, au climat et à la position paleogéographique. Les périodes d’émersion constituent des phases de non-dépôt durant lesquelles l’arrêt de l’enregistrement sédimentaire peut être relayé par un enregistrement diagénétique. Les transformations associées aux discontinuités (réarrangement des porosités, modifications lithologiques, circulations tardives…) peuvent avoir un rôle déterminant sur les propriétés pétrophysiques des réservoirs carbonatés. La détection des surfaces d’émersion et des produits diagénétiques associés apparaît donc essentielle pour préciser la qualité des réservoirs, par (1) la compréhension des processus sédimento-diagénétiques aux limites de séquence, (2) la comparaison de données d’affleurement et de subsurface, et la caractérisation des géométries des réservoirs associés, (3) l’analyse de l’impact de la diagenèse associée à ces surfaces (amélioration ou détérioration des propriétés réservoir).La Formation Natih d’Oman (Albien sup. – Turonien inf.) se situe au sommet d’une épaisse série de plates-formes carbonatées peu profondes et de grande extension géographique (marge de la Néotéthys). La Formation Natih est subdivisée en quatre séquences majeures (3ème ordre) constituées d’unités transgressives tabulaires à faiblement inclinées (rampe à faciès boueux) et de prismes régressifs progradants plus inclinés (barrière bioclastique bien différenicée protégeant un domaine de lagon interne) (van Buchem et al. 2002). Ces séquences se terminent par une ou plusieurs surfaces d’émersion, pouvant être associées à des incisions (Grélaud et al. 2006). La présente étude porte sur l’analyse diagénétique de ces surfaces d’émersion par l’intégration de données de terrain (Foothills d’Adam, Jebel Akhdar) et de subsurface (carottes de forage et données de puits de champs pétroliers voisins).L’analyse diagénétique détaillée des affleurements et des données de subsurface repose sur l’étude de la chronologie relative et de la répartition spatiale des phases diagénétiques associées aux surfaces d’émersion. Elle démontre la mise en place d’une diagenèse précoce dans des conditions relativement arides qui se traduisent par l’absence de karstification et de phénomènes pédogénétiques bien développés sur la plate-forme émergée. Sous les surfaces, des circulations de fluides météoriques oxydants, alimentés par des recharges latérales, entrainent une dissolution précoce des minéralogies instables et la précipitation de ciments météoriques en domaine phréatique. Cette étude diagénétique est complétée par l’analyse des phases mésogétiques et télogénétiques qui permettent de contraindre la séquence diagénétique de la Formation Natih avec les grandes étapes de déformations tectoniques et d’enfouissement.A partir de ces résultats, les produits diagénétiques et leur impact sur l’évolution des réservoirs peuvent être caractérisés et interprétés pour chaque surface. Ils résultent d'interactions complexes entre des facteurs intrinsèques et extrinsèques comme la dynamique de l'aquifère météorique, le contexte paléogéographique et géodynamique au moment des émersions, la maturité du substrat... Ces paramètres sont effectifs au moment du dépôt et des émersions. Toutefois la préservation des produits éogénétiques peut-être fortement influencée par l'évolution au cours de l'enfouissement qui se caractérise par des phénomènes de compaction, cimentation ou dissolution. / On epeiric carbonate platforms, sediment production and stratigraphic architecture are mainly controlled by sea-level variations, climate and palaeogeographic position. During periods of subaerial exposure, carbonate production/deposition stops and the sedimentary record can then be replaced by the diagenetic record. The diagenetic transformations associated to discontinuity surfaces (rearrangement of porosity distribution, lithological alteration, late fluid circulation …) may have a significant impact on carbonate reservoir properties. The characterization of subaerial exposure surfaces and associated diagenesis is therefore essential to understand and predict reservoir quality. It requires: (1) the study of the sedimentological and diagenetic processes at the sequence boundaries, (2) the integration and comparison of outcrop and subsurface data, including respective reservoir architecture, (3) the analysis of the diagenetic overprint related to these surfaces (enhancement or deterioration of reservoir properties).The Natih Formation (Late Albian – Early Turonian) is the last of a thick succession of Cretaceous epeiric carbonate platforms. It is subdivided into four third-order sequences. In each sequence, the transgressive phase is formed by flat to slightly sloping units (muddy ramp facies) whereas the regressive phase corresponds to a higher angle prograding carbonate ramp with a well developed bioclastic margin protecting an inner lagoon (van Buchem et al. 2002). These sequences are capped by one or several subaerial exposure surfaces, sometimes associated with incisions (Grélaud et al. 2006). The present study focuses on the diagenetic analysis of these emersion surfaces by the integration of outcrop (Adam Foothills, Jabal Akhdar) and subsurface data (neighbouring oil fields from the interior Oman).The detailed study of the lateral distribution and chronology of the diagenetic phases associated with emersion surfaces form the basis for the sedimentological and diagenetic model. The results highlight the development of a meteoric diagenetic system which was probably subject to relatively arid conditions, explaining the absence of karstification and pedogenetic features on the exposed platform. Below the emersion surfaces, the circulation of oxidizing meteoric fluids, laterally sourced, leads to the early dissolution of unstable minerals and the precipitation of meteoric cements in the phreatic domain.This diagenetic study is completed by the analysis of the mesogenetic and telogenetic phases, which allow to constrain the diagenetic sequence in relation with the main phases of deformation and burial of the Natih Formation.These results show the particularities of each subaerial exposure event in terms of diagenetic products and their impact on reservoir properties. They result from complex interrelations between external and intrinsic factors, such as the dynamics of meteoric aquifers, the geodynamic and paleogeographic context during exposure, chemical reactivity ... These are effective during deposition and subaerial exposure. However, the preservation of exposure-related diagenetic features may subsequently be influenced by burial evolution trough competition between compaction, cementation and dissolution.

>Magister Scientiae - MSc / Clay diagenesis phenomenon and their effects on some petrophysical properties of lower cretaceous silliciclastic sandstones, offshore Orange basin have been established. Previous studies on Orange basin revealed that chlorite and quartz cements have significantly compromised the reservoir quality in this basin but it is expected that the reservoirs shows better improvement basinward, an analogy of this is displayed by tertiary sandstones deposit, offshore Angola. The main goal of this thesis is to perform reservoir quality evaluation by intergrating geological, geochemical and geophysical tools to substantiate the effects of clay minerals distribution and its subsequent diagenesis on the intrinsic properties (porosity, permeability and saturation) of reservoir intervals encountered within three wells in block 3A (deeper waters), offshore Orange basin. Five lithofacies were identified based on detailed core description from wells KF-1, KH-1 and AU-1 in this block. The facies were grouped based on colour and grain sizes, they are named : A1 (shale), A2 (sandstone), A3 (siltstone), A4 (dark coloured sandstone) and A5 (conglomerates).Depositional environment is predominantly marine, specifically, marine delta front detached bars and deepwater turbiditic sandstone deposit. Geophysical wire line logs of gamma ray, resistivity logs combo and porosity logs were interpreted, parameters and properties such as VCL, porosity, permeability and saturation were estimated from these logs and the values obtained were compared with values from conventional core analysis data, the values agreed well with each other. Detailed petrographic studies (SEM, XRD and thinsection) plus geochemical studies (CEC, EDS, pH, Ec) were carried out on twenty two core samples to establish if these clay minerals and other cements have pervasive effects on the reservoir quality or otherwise.