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.

RESUME

Les petroles du Cretace inferieur du champ de petrole de Provost du centre-est de l'Alberta (Townships 35-40; Ranges 1-12W4), montrent une gamme de gravites API et de qualite de petrole. Cette etude indique que les causes principales de la variation observee en qualite de petrole est le caractere de la roche source de petrole, la maturite des roches sources et la biodegradation. L'analyse de la composition brute du petrole, la gamme des composants d'essence (C₅ a C₈) et les fractions C₁₅₊ saturees et aromatiques (analyse de biomarqueurs) de 20 petroles de cette region nous permet d'evaluer l'importance relative de chacun de ces facteurs.

Deux familles de petrole sont identifiees. La famille D consiste en un seul echantillon de petrole qui est leger, mature

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de facon thermique, non-degrade, et de type petrole brut a basse teneur en soufre. Les bas rapports de biomarqueurs pristane/phytane, C₂₃C₂₄ terpane tricyclique, C₃₅/C₃₄ homohopane et C₂₁/C₂₉ sterane et les rapports plus haut de Ts/Tm, C₂₉ norhopane/C₃₀ hopane et S/R, de meme que l'absence de composes C₂₈-bisnorhopane et Q, servent a separer ce petrole des autres petroles de Provost.

La source du petrole de la Famille D est la Formation Duvernay du Devonien superieur (i.e. elle est similaire aux petroles du Devonien de Leduc). Le petrole est infere d'avoir migre en amont-pendage a partir des sources matures de Duvernay par le biais de zones poreuses dans les carbonates du Devonien superieur, et ont accede aux strates poreuses et permeables de la partie inferieure du Mannville a travers les ouvertures situees dans la Formation Ireton du Devonien dans la partie terminale du complexe de Bashaw. Les petroles ont ensuite migre vers l'est dans le reservoir de Dina du champ de Provost.

Les petroles de la famille EQ vont de non-degrades a moderement biodegrades, avec des gravites API typiquement de<30°, et des contenus en soufre allant de modere a eleve en souffre (1,43 a 4,37%). La famille EQ des petroles est moins mature que la famille D des petroles, et represente le melange des petroles de la Formation d'Exshaw du Devonien superieur/Mississippien (E) et la Zone a Ostracodes du Cretace inferieur (Q). La famille Q, aux petroles les plus biodegrades, se presente dans la partie est de la region d'etude, et dans les reservoirs stratigraphiquement plus jeunes (gres de McLaren et Lloydminster). Les petroles les moins biodegrades sont presents dans les reservoirs plus vieux (Dina, Cummings) dans les portions ouest et sud du champ.

La famille EQ des petroles a migre sur pres de 150 a 200 km a partir de sources matures a l'ouest et au sud-ouest du champ de Provost. En se basant sur la distribution des biomarqueurs, les petroles. Ceci est un reflet de la generation anterieure des hydrocarbures dans la Formation d'Exshaw (probablement quelque part a la fin du Cretace), par rapport a celle de la Zone a Ostracode stratigraphiquement plus jeune (debut de la generation des hydrocarbures au milieu de l'Eoceme.

Tarduit par Lynn Gagnon