ABSTRACT

Three compositionally distinctive, stratigraphically and geographically restricted oil families occur in western Saskatchewan south of the Bakken Formation subcrop. Two oil families occur in Upper Devonian-Mississippian Bakken to Lower Cretaceous Mannville Group reservoirs, each in a different geographic part of western Saskatchewan. Biomarker compositional traits of these two families suggest both have Palaeozoic marine source rocks. Family C_SW oil pools, in Mississippian, Jurassic and Lower Cretaceous strata of southwest Saskatchewan, are compositionally identical with oil pools entrapped in the Mississippian subcrop plays of eastern Williston Basin. Family C oils have sources in Mississippian Lodgepole Formation. Family E, the other oil pools with a Palaeozoic marine source, occurs primarily in the Middle Bakken sandstone subcrop play and in nearby Mannville Formation in west-central Saskatchewan. Family E oil pools also have slight, but persistent, biomarker compositional differences from both Family C (Lodgepole) and Family B (Bakken) oils that originate in Williston Basin. Family E oil composition and stratigraphic occurrence suggests it has a source in the Bakken Formation. Recent work by others indicates that Exshaw/Bakken Formation sources for Family E oils occur in the Alberta/Montana Trough, west of 113° west longitude (Range 23W4). Family F oil pools in Lower Cretaceous Viking Formation reservoirs of west-central Saskatchewan have Cretaceous Colorado Group sources. Previous work has shown that Family F oils were expelled from parts of Alberta/Montana Trough lying west of Calgary. Lack of variation in biomarker ratios within each oil family suggests each family has a limited thermal maturity range. Significant maturity differences among families are indicated by gross compositional and physical property variations that follow biomarker maturity ratios among nonbiodegraded oils. Within each family there is a wide range of n-alkane and acyclic isoprenoid compositions that shows all three families are differentially altered by water washing or biodegradation. Water-washing indicators show that process accompanies biodegradation, although biodegradation does not always affect water-washed oils. Knowledge of source, maturity and alteration provides a framework for understanding oil quality variations within this part of Williston Basin and suggests potential for further discoveries in the Swift Current Platform.

RESUME

Trois groupes de petrole qui se distinguent les uns des autres par leur composition, leur stratigraphie et leur emplacement geographique se trouvent dans la partie ouest de la Saskatchewan au sud du sous-affleurement de la Formation Bakken. Deux groupes de petrole sont presents dans les reservoirs du groupe Bakken Devonien superieur-Mississippien a Mannville Cretace inferieur, elles se trouvent dans deux regions geographiques differentes de l'ouest de la Saskatchewan. Les caracteristiques de composition du depistage biologique suggerent que les groupes possedent une roche mere marine Paleozoique. Les gisements de petrole du groupe C_SW des couches du Mississippien, du Jurassique et du Cretace inferieur du sud-ouest de la Saskatchewan, ont une composition identique aux gisements de petrole pieges dans les sous-affleurements en prospection du Mississippien de l'est du bassin de Williston. Les sources de petrole du groupe C se trouvent dans la Formation du Mississippien Lodgepole. Le groupe E, les autres gisements de petrole de source marine Paleozoique, se trouve principalement dans le sous-affleurement de gres du Bakken moyen en prospection et dans la Formation Mannville avoisinante au centre-ouest de la Saskatchewan. Les gisements de petrole du groupe E ont egalement de faibles differences de composition mais persistantes, selon le depistage biologique du groupe C (Lodgepole) et du groupe B (Bakken) qui prennent source dans le bassin Williston. La composition du petrole du groupe E et l'occurrence stratigraphique suggerent que la source se trouve dans la Formation Bakken. Des travaux recents effectues par d'autres chercheurs indiquent que les sources de la Formation Exshaw/Bakken, de petrole

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du groupe E, se trouvent dans la fosse Alberta/Montana, a l'ouest du 113° de longitude ouest (Range 23W4). Les gisements du groupe F des reservoirs de la Formation Viking du Cretace inferieur du centre ouest de la Saskatchewan possedent leur source dans le Groupe Colorado Cretace. Les etudes anterieures indiquent que du petrole du groupe F ont ete evacues de certaines parties de la fosse Alberta/Montana a l'ouest de Calgary. Le manque de variation dans les rapports de depistages biologiques pour chaque groupe de petrole suggerent que chacune possede un ecart de maturite thermique limite. Les differences de maturite significatives pour les groupes sont indiquees par les variations de composition brute et de propriete physique qui suivent les rapports de maturite du depistage biologique chez les petroles nonbiodegradables. Pour chaque groupe, il y a une vaste gamme de compositions isoprenoides acycliques et n-alcalins qui indiquent que les trois groupes sont modifies de facon differentielle par lavage a l'eau ou par biodegradation. Les indicateurs de lavage a l'eau signalent qu'un traitement accompagne de la biodegradation, meme si la biodegradation ne touche pas toujours les petroles laves a l'eau. La connaissance de la source, la maturite et de la transformation donne un plan d'ensemble pour la comprehension des variations de cette partie du bassin de Williston et suggere le potentiel des decouvertes a venir dans la plate-forme de Swift Current.

Traduit par Marie Louise Tomas