Propriedades físicas e mecânicas de arenitos análogos a reservatórios em sistemas turbidíticos do Grupo Itararé, borda leste da Bacia do Paraná, SC

Abstract

O estudo das relações entre as fases em rochas porosas nos permite obter suas propriedades físicas. As propriedades fundamentais de um reservatório, associadas às físicas, nos permitem estimar os comportamentos mecânicos, seja pela distribuição das superfícies internas, pelas propriedades de controle de fluxo ou pelas relações entre frações de volume, como a porosidade. O entendimento desses atributos e sua quantificação fornece embasamento para banco de dados e aprendizado de máquina, sem intenção de aperfeiçoar modelos deposicionais referentes à rocha comprovada. Arenitos em sistemas turbidíticos do Grupo Itararé apresentam arranjos e composições de fácies altamente complexas. Este estudo apresenta uma interpretação integrada de fácies sedimentares, petrografia, dados físicos e mecânicos de cento e oitenta e três plugs de arenito em plena saturação de ar e água. Propriedades como peso específico aparente de sólidos, seco e saturado, velocidades de ondas P e S, porosidade e resistência à variação uniaxial foram investigadas. O fluxo hiperpicnal foi o principal processo de transporte e acumulação dos arenitos treinados que ocorreram em ambiente de leque submarino extrabasinal, envolvendo o colapso da carga suspensa com flutuações de fluxo. Os arenitos são principalmente subarcóseos a arcoseos e apresentam baixo a alto teor de argila, com acamamento maciço a ondulado e granulometria fina a média. As propriedades físicas e mecânicas exibem relações satisfatórias (~50-56%) entre si, bem como com o tamanho e disposição de grãos, porosidade e facilidade turbidítica. Essa revelação destaca tendências negativas boas a muito boas para a porosidade, que regularmenteam tendências positivas para todas as outras variáveis ??à medida que o tamanho de grão aumenta da fácies S3w para S1. Portanto, nesta pesquisa foi possível atestar que o processo de transporte e deposição pela corrente de turbidez hiperpicnal exerce controles primários sobre as propriedades físicas e mecânicas dos arenitos treinados.

Abstract: The study of the relationships between phases in porous rocks allows us to obtain their physical and mechanical properties. The fundamental properties of a reservoir, allow us to estimate the mechanical behaviors, either by the distribution of the internal surfaces, by the flow control properties or by the relationships between volume fractions, such as porosity. The understanding of these attributes and their quantification provide a basis for databases and machine learning, to improve depositional models related to the analyzed rock Sandstones from turbidity systems of the Itararé Group present a highly complex fa cies arrangement and composition. This study presents an integrated interpretation of sedimentary facies, petrography, physical and mechanical data from one hundred and eighty three sandstone plugs in full air and water saturation. Properties such as solid , dry, and saturated apparent specific weight, P and S wave velocities, porosity, and unconfined compressive strength were investigated. Hyperpycnal flow was the main transport and accumulation process of the studied sandstones that occurred in an extraba sinal submarine fan environment, involving the collapse of suspended load with flow fluctuations. The sandstones are mainly subarkose to arkose and have low to high clay content, with massive, rippled bedding and fine to medium grain size. Physical and mec hanical properties are fairly related (~50 56%) to each other, as well as to grain size and arrangement, porosity, and turbidite facies. This correlation highlights good to very good negative trends for porosity, which regulated positive trends for all oth er variables as grain size increases from facies S3w to S1. Therefore, in this research it was possible to attest that the process of transport and deposition by the hyperpycnal turbidity current exerts primary controls on physical and mechanical properties of the studied sandstones.