Determinação dos parâmetros cinéticos para geração de hidrocarbonetos em rochas com diferentes níveis de maturação da Formação Irati através de pirólise em sistema aberto

A geração de hidrocarbonetos em bacias sedimentares está relacionada à presença de rochas geradoras contendo querogênios de diferentes tipos (I, II e III). A composição dessa matéria orgânica influencia diretamente o comportamento cinético e o potencial gerador das rochas. No Brasil, a Bacia do Paraná (BP) é conhecida por abrigar formações sedimentares ricas em matéria orgânica, como a Formação Irati. Este trabalho teve como objetivo estimar os parâmetros cinéticos envolvidos na geração de hidrocarbonetos dessa formação considerando a variabilidade composicional dos querogênios presentes nas amostras selecionadas, e efeito de maturação diferencial na determinação dos parâmetros. Para tanto, foram estudadas amostras do Membro Assistência de seis testemunhos de sondagem, localizados na parte sul da BP. A escolha das amostras dentro dos perfis estratigráficos de cada furo foi baseada nas características geoquímicas incluindo conteúdo de carbono orgânico (COT), potencial de geração, tipo de querogênio e grau de maturação. Com base nos resultados geoquímicos foram selecionadas seis amostras com valores de carbono orgânico total na faixa de 1,07 a 2,24%, refletância da vitrinita de 0,67 a 1,51%, e potencial de geração de 0,73 – 10,27 mg HC/g COT. A variação na composição do querogênio foi verificada através dos parâmetros de índice de hidrogênio (IH) e índice de oxigênio (IO) obtidos pelas análises de pirólise e plotados no gráfico do tipo van Krevelen, cujos resultados mostram que as amostras estudadas possuem querogênio do tipo I, I/II. Quanto ao grau de evolução térmica, os valores de Tmax e refletância da vitrinita obtidos indicam que as amostras estão no inicio da janela de geração de óleo. Os experimentos cinéticos foram realizados através da técnica de pirólise em sistema aberto, empregando cinco taxas de aquecimento de 1 a 50 ºC/min.  Os resultados foram analisados no software Kinetics2015 para a determinação dos parâmetros de energia de ativação (E) e fator de frequência (A) para cada amostra. As análises foram realizadas nas amostras de rocha total e também previamente extraídas para determinar o efeito dos hidrocarbonetos livres na obtenção dos parâmetros cinéticos de geração. Após os experimentos de cinética, foram plotadas as curvas de conversão com os valores de energia de ativação e fator de Arrhenius para cada experimento. De forma geral, as amostras com maior grau de maturação tendem a ter uma maior distribuição de energia de ativação, entretanto esses resultados também podem estar associados à variabilidade da composição orgânica e influência da composição mineral. Os dados também foram extrapolados para cálculo de geração utilizando uma taxa de aquecimento geológico de aproximadamente 3,3ºC/Ma para estimar a faixa de temperatura da janela de geração de óleo, com resultados indicando valores de início de geração em temperaturas diferentes na faixa de 101 à 129 ºC. Portanto, os resultados aqui obtidos proporcionam uma visão detalhada sobre os parâmetros cinéticos que controlam a geração de hidrocarbonetos nas rochas da Formação Irati. As análises indicam uma variabilidade considerável no potencial gerador e nas características térmicas das amostras, o que reforça a ideia de que diferentes fatores influenciam a geração de hidrocarbonetos na BP. Esse conhecimento é fundamental para a compreensão dos processos geológicos e pode ser utilizado para aprimorar as estratégias de exploração e aproveitamento desses recursos na região.