Effects of Hydrocarbon-induced diagenesis on the Magnetic signature of an Oil Well in the Northern Neuquén Basin (Vaca Muerta Formation, SW Argentina)

Autores: 
V. Costanzo-Álvarez, A. Rapalini, M. Díaz, T. Luppo, M. Aldana, Ma. P. Iglesias-Llanos, A. Ma. Walther
Año de la publicación: 
2 017
Revista: 
Latinmag Letters, Volume 7, Special Issue (2017), MR04, 1-6. Proceedings Juriquilla, Qro, Mexico
Resumen: 
Se realizó un estudio combinado de magnetismo de rocas y resonancia paramagnética electrónica (EPR) en muestras de un pozo petrolero perforado en la Formación Vaca Muerta (norte de la Cuenca Neuquina, suroeste de Argentina). El objetivo del trabajo fue caracterizar los procesos diagenéticos involucrados en el origen de las mineralogías magnéticas presentes en rocas impregnadas de petróleo. Los minerales magnéticos primarios sufrieron diagénesis por efecto de un hidrocarburo poco biodegradado, con contenido bajo a medio de azufre. Una primera etapa reductora habría disuelto estos minerales formando pirita y siderita. Consecuentemente, para algunas profundidades a lo largo del núcleo, se observa una disminución de la firma magnética en proporción inversa al contenido de materia orgánica extraíble (MOE) y de radicales libres de la materia orgánica (RLMO). Por otro lado, para una sección específica, en lo que sería una “microtrampa” litológica, una segunda etapa diagenética redujo pirita a pirrotita framboidal, aumentando la firma magnética en proporción directa al contenido de MOE y de RLMO. Esta microtrampa estaría enmarcada entre dos pequeños altos de Mn2+ ,un indicador de la cementación calcárea, de la porosidad y de la permeabilidad de la roca. De hecho, en el resto de las muestras, el contenido de M2+ correlaciona negativamente con la MOE y los RLMO, y positivamente con los parámetros magnéticos. De aquí que, las correlaciones negativas que se observan entre las propiedades magnéticas y la concentración de MOE o de RLMO, sugieren que a menor porosidad y/o permeabilidad, menor infiltración de hidrocarburos y, por lo tanto, menor destrucción diagenética de la firma magnética primaria.
Abstract: 
A rock magnetism and electronic paramagnetic resonance (EPR) combined study was performed in samples from an oil well drilled in the Vaca Muerta Formation (northern Neuquén Basin, SW Argentina). The aim of this work was to characterize the diagenetic processes involved in the origin of the magnetic mineralogy present in hydrocarbon-impregnated rocks. The primary magnetic minerals were affected by diagenesis due to a little-biodegraded crude oil, with low to medium sulfur content. A first reducing stage probably dissolved such minerals, forming pyrite and siderite. Consequently, some depth intervals along the core show a decrease of the magnetic signature in inverse relation to the concentrations of extractable organic matter (EOM) and organic matter free radicals (OMFR). On the other hand, for a specific section of the core, that appears to be a lithological microtrap, a second diagenetic stage reduced pyrite to framboidal authigenic pyrrhotite, increasing the magnetic signature in direct proportion to the EOM and to the OMFR content. This “microtrap” seems to be framed by two small peaks of Mn2+, a proxy of the calcareous cementation, the porosity and the permeability of these rocks. Indeed, in the rest of the samples, the M2+ content shows negative correlations with the EOM and the OMFR, and positive correlations with the magnetic parameters. Hence, the negative correlations between magnetic properties and both, the EOM and the OMFR, suggest that, with lower porosity and/or permeability, there is less hydrocarbons infiltration and, consequently, lower diagenetic destruction of the primary magnetic signature.
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