ABSTRACT

One gas condensate (Tweed Lake M-47) and three gas discoveries have been made in the Colville/Tweed Lake area of the Northwest Territories. The reservoir for these hydrocarbons is the Lower Cambrian Mount Clark sandstone. Also found in this area in Cretaceous formations are heavy oils for which no source rock has previously been assigned. This paper presents a comparison and correlation of reservoir and oil seep hydrocarbons and discusses their relationship to a potential Cambrian source rock, the first source rock of this age to be reported in Canada.

The gasoline range composition of the Tweed Lake M-47 condensate shows an unusual distribution, similar to that observed for Ordovician oils from the Williston Basin. It is distinguished by a very high abundance of n-alkanes and iso-alkanes and an extremely low abundance of the aromatic compounds benzene and toluene. The C₁₅⁺ saturate fraction gas chromatograms of the condensate and of bitumens found within the Mount Clark reservoir also show many similarities to Ordovician oils sourced from kukersite intervals.

Geochemical screening of samples from several wells in this area indicates that only the Middle Cambrian Mount Cap Formation is sufficiently organic-rich to be a probable source rock. In particular, one 10 cm interval from the Colville D-45 well has been identified with a TOC of 9.5% and a Hydrogen Index of 768. Microscopic examination of the organic matter of this interval shows that it is dominated by alginite belonging to a species that resembles Gloeocapsomorpha prisca, the predominant contributor to kukersites. Because the organic matter in the Colville D-45 well is Type I, it has not yet generated significant quantities of hydrocarbons despite having a maturity equivalent to about 0.8% Ro. Type I organic matter is known to generate hydrocarbons at higher maturities than Type II and III. Organic geochemical investigations indicate that a source rock similar to this sample is responsible for the hydrocarbons in the Mount Clark reservoirs. Other possible source rocks in the vicinity, such as the Middle Devonian Canol and Bluefish formations and the Lower Cretaceous Slater River Formation can be ruled out as the source for the hydrocarbons in the Mount Clark on both geochemical and geological grounds.

Intervals similar to that found in the Colville D-45 well have not been observed in other wells in this area and therefore may be only of local extent, or be present in a larger anoxic basin to the southeast of the area studied. Hence the actual source rocks for the hydrocarbons trapped in the Mount Clark reservoirs must be present in areas that have not been drilled to date.

Bitumens recovered from active surface oil seeps in this area are extremely biodegraded and can not be correlated with any specific source rock, but they were not derived from the Cambrian source rock.

RESUME

Une decouverte de condensat (Tweed Lake M-47) et trois de gaz naturel ont ete faites dans la region de Colville/Tweed Lake des territoires du Nord-Ouest. Le reservoir contenant ces hydrocarbures est le gres Mount Clark du Cambrien inferieur. On trouve aussi dans cette region, dans des formations du Cretace, des huiles lourdes pour lesquelles aucune roche mere n'avait auparavant ete trouvee. Cet article presente une comparaison et une correlation

End_Page 236------------------------

entre les hydrocarbures du reservoir et ceux provenant de suintements, et discute de leur relation avec une roche mere Cambrienne vraisemblable, la premiere roche mere de cet age jamais signalee au Canada.

La composition des gazolines du condensat de Tweed Lake M-47 montre une distribution inhabituelle, semblable a celle observee dans le cas des huiles Ordoviciennes du bassin de Williston. Elle se distingue par une tres grande abondance de n-alcanes et d'iso-alcanes, et une abondance extremement basse des composes aromatiques de benzene et de toluene. Les chromatogrammes en phase gazeuse de la fraction saturee en C₁₅₊ du condensat et des bitumes qu'on trouve dans le reservoir Mount Clark montrent aussi plusieurs ressemblances avec les huiles Ordoviciennes qui ont leur source dans les intervalles de kukersites.

La selection geochimique d'echantillons provenant de plusieurs puits dans cette region indique que seule la formation Mount Cap du Cambrien moyen est suffisamment riche en matiere organique pour etre un roche mere vraisemblable. En particulier, un intervalle de 10 cm rencontre dans le puits Colville D-45 est caracterise par une teneur en carbone organique totale (TOC) de 9,5 % et un indice d'hydrogene de 768. L'examen au microscope de la matiere organique de cet intervalle demontre qu'il est domine par de l'alginite appartenant a une espece qui ressemble a Gloeocapsomorpha prisa, la composante principale des kukersites. Parce que la matiere organique dans le puits Colville D-45 est de type I, elle n'a pas encore produit des quantites importantes d'hydrocarbures malgre un degre de maturite equivalent d'a peu pres 0,8 % Ro. Il est connu que la matiere organique de type I engendre des hydrocarbures a des niveaux de maturite superieurs a ceux des types II et III. Des recherches de geochimie organique indiquent qu'une roche mere semblable a cet echantillon est responsable pour les hydrocarbures dans les reservoirs Mount Clark. D'autres roches meres possibles dans les environs, telles que les formations Canol et Bluefish du Devonien moyen et la formation Slater River du Cretace inferieur, peuvent etre ecartees comme source des hydrocarbures dans la formation Mount Clark pour des raisons tant geochimiques que geologiques.

Des intervalles semblables a ceux observes dans le puits Colville D-45 ont ete reperes dans d'autres puits de la region et donc pourraient avoir seulement une faible etendue, ou etre presents dans un bassin anoxique de plus grande etendue au sud-est de la region etudiee. Cela implique donc que les roches meres des hydrocarbures pieges dans les reservoirs Mount Clark doivent se trouver dans des endroits qui n'ont jusqu'a present pas ete fores.

Des bitumes recouvres de suintements de surface actifs dans cette region sont extremement biodegrades et ne peuvent pas etre correles avec aucune roche mere precise, mais ils n'ont pas ete derives de la roche mere Cambrienne.

Traduit par Marc Charest