ABSTRACT
The Lower Cretaceous oils in the Provost oil field of east central Alberta (Townships 35–40; Ranges 1–12W4) show a range of API gravity and oil quality. This study indicates that the main causes for the observed variation in oil quality are oil source rock character, thermal maturity of the source rocks and biodegradation. Analysis of the gross oil composition, gasoline range (C5 to C8) compounds and the C15+ saturate and aromatic fractions (biomarker analysis) of twenty oils from this area allow us to assess the relative importance of each of these factors.
Two oil families were identified. Family D consists of only one oil sample, and is a light, thermally mature, non-degraded, low sulphur crude oil. Lower pristane/phytane, C23/C24 tricyclic terpane, C35/C34 homohopane and C21/C29 sterane and higher Ts/Tm, C29 norhopane/C30 hopane and S/R biomarker ratios, as well as the absence of C28 -bisnorhopane and the Q compounds, serve to distinguish this oil from the other oils at Provost. The source for the Family D oil is the Upper Devonian Duvernay Formation (i.e. it is similar to Devonian Leduc oils). This oil is inferred to have migrated up-dip from mature Duvernay sources via porous zones in the Upper Devonian carbonates, and accessed Lower Mannville porous and permeable strata through breaches in the Devonian Ireton Formation at the northern end of the Bashaw complex. The oil then migrated eastward into the Dina reservoir in the Provost field.
Family EQ oils are non-degraded to moderately biodegraded, with API gravities typically <30°, and moderate to high sulphur contents (1.43 to 4.37%). The Family EQ oils are less mature than the Family D oils, and represent a mixture of oils from the Upper Devonian/Mississippian Exshaw Formation (E) and the Lower Cretaceous Ostracode Zone (Q). The most biodegraded Family EQ oils occur in the eastern part of the study area, and in stratigraphically younger reservoirs (McLaren, Lloydminster sandstones). The least biodegraded oils are present in older reservoirs (Dina, Cummings) in the western and southern portions of the field.
The Family EQ oils have migrated some 150 to 200 km from mature sources to the west and southwest of the Provost field. Based on biomarker distributions, early mature oils in the eastern portions of the field were predominantly sourced by the Exshaw Formation, with an increase in contribution from the Ostracode Zone with increasing thermal maturity of the migrating oils.
RÉSUMÉ
Les pétroles du Crétacé inférieur du champ de pétrole de Provost du centre-est de l’Alberta (Townships 35–40; Ranges 1–12W4), montrent une gamme de gravités API et de qualité de pétrole. Cette étude indique que les causes principales de la variation observée en qualité de pétrole est le caractère de la roche source de pétrole, la maturité des roches sources et la biodégradation. L’analyse de la composition brute du pétrole, la gamme des composants d’essence (C5 à C8) et les fractions C15+ saturées et aromatiques (analyse de biomarqueurs) de 20 pétroles de cette région nous permet d’évaluer l’importance relative de chacun de ces facteurs.
Deux familles de pétrole sont identifiées. La famille D consiste en un seul échantillon de pétrole qui est léger, mature de façon thermique, non-dégradé, et de type pétrole brut à basse teneur en soufre. Les bas rapports de biomarqueurs pris-tane/phytane, C23/C24 terpane tricyclique, C35/C34 homohopane et C21/C29 stérane et les rapports plus haut de Ts/Tm, C29 norhopane/C30 hopane et S/R, de même que l’absence de composés C28 -bisnorhopane et Q, servent à séparer ce pétrole des autres pétroles de Provost.
La source du pétrole de la Famille D est la Formation Duvernay du Dévonien supérieur (i.e. elle est similaire aux pétroles du Dévonien de Leduc). Le pétrole est inféré d’avoir migré en amont-pendage à partir des sources matures de Duvernay par le biais de zones poreuses dans les carbonates du Dévonien supérieur, et ont accédé aux strates poreuses et perméables de la partie inférieure du Mannville à travers les ouvertures situées dans la Formation Ireton du Dévonien dans la partie terminale du complexe de Bashaw. Les pétroles ont ensuite migré vers l’est dans le réservoir de Dina du champ de Provost.
Les pétroles de la famille EQ vont de non-dégradés à modérément biodégradés, avec des gravités API typiquement de <30°, et des contenus en soufre allant de modéré à élevé en souffre (1,43 à 4,37%). La famille EQ des pétroles est moins mature que la famille D des pétroles, et représente le mélange des pétroles de la Formation d’Exshaw du Dévonien supérieur/Mississippien (E) et la Zone à Ostracodes du Crétacé inférieur (Q). La famille Q, aux pétroles les plus biodé-gradés, se présente dans la partie est de la région d’étude, et dans les réservoirs stratigraphiquement plus jeunes (grès de McLaren et Lloydminster). Les pétroles les moins biodégradés sont présents dans les réservoirs plus vieux (Diva, Cummings) dans les portions ouest et sud du champ.
La famille EQ des pétroles a migré sur près de 150 à 200 km à partir de sources matures à l’ouest et au sud-ouest du champ de Provost. En se basant sur la distribution des biomarqueurs, les pétroles matures précoces des portions est du champ étaient de provenance surtout située dans la Formation de Exshaw, avec un accroissement de contribution à partir de la Zone à Ostracode avec un accroissement de la maturité thermique des pétroles. Ceci est un reflet de la génération antérieure des hydrocarbures dans la Formation d’Exshaw (probablement quelque part à la fin du Crétacé), par rapport à celle de la Zone à Ostracode stratigraphiquement plus jeune (début de la génération des hydrocarbures au milieu de l’Éocène.
Traduit par Lynn Gagnon
