Published June 30, 2022 | Version v1
Publication Open

Evaluation of Neoproterozoic source rock potential in SE Pakistan and adjacent Bikaner–Nagaur Basin India

Creators

  • 1. Shandong University of Science and Technology
  • 2. University of Engineering and Technology Lahore
  • 3. ExxonMobil (United States)

Description

Abstract Discoveries of heavy crude oil in the Neoproterozoic rocks (Infracambrian rock sequence) from the Bikaner-Nagaur Basin of India emphasize the significance of studying and exploring the Neoproterozoic source rock potential in the southeastern part of Pakistan. This study evaluates the potential of the source rock in the Infracambrian rock sequence (Salt Range Formation) based on surface geochemical surveys, Rock–Eval pyrolysis, source biomarkers, geophysical characterization, and seismic inversion using machine learning for maturity index estimation. Core samples of Infracambrian rock were extracted for Rock–Eval pyrolysis and biomarker characterization. Additionally, 81 geomicrobial soil and gas samples were collected from the surface to explore the petroleum system and potential source rocks in the subsurface. Advanced interpretation techniques were used to investigate the origin and concentration of hydrocarbon gases at the surface, including Rock–Eval pyrolysis, thermal maturity, source biomarkers, and the environment of deposition of organic matter. The results show that the investigated samples are characterized by restricted marine clay devoid of sedimentary carbonate facies with thermal maturity in the early stage of the oil generation window. The seismic inverted maturity index profile demonstrates a reasonable correlation of thermal maturity with the biomarkers and Rock–Eval pyrolysis. Further scrutiny of the surface geochemical samples confirms the presence of higher concentrations of thermogenic C 2 –C 4 hydrocarbons in the vicinity of anticlinal structures, suggesting the existence of an effective migration path along deep-seated faults to the surface. This study concludes that the Infracambrian rocks on the eastern flank of Pakistan are thicker, thermally mature, and have deep-seated structural closures, indicating a greater probability of heavy and light oil in this area than in the Bikaner–Nagaur Basin, India.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تؤكد اكتشافات النفط الخام الثقيل في صخور الحياة الفطرية الحديثة (تسلسل الصخور تحت الكمبري) من حوض بيكانر- ناغور في الهند على أهمية دراسة واستكشاف إمكانات صخور مصدر الحياة الفطرية الحديثة في الجزء الجنوبي الشرقي من باكستان. تقيّم هذه الدراسة إمكانات الصخور المصدر في تسلسل الصخور تحت الكمبري (تكوين نطاق الملح) بناءً على المسوحات الجيوكيميائية السطحية، والتحلل الحراري الصخري، والمؤشرات الحيوية للمصدر، والتوصيف الجيوفيزيائي، والانقلاب الزلزالي باستخدام التعلم الآلي لتقدير مؤشر النضج. تم استخراج عينات أساسية من الصخور تحت الكمبري للتحلل الحراري للقرون الصخرية وتوصيف العلامات الحيوية. بالإضافة إلى ذلك، تم جمع 81 عينة من التربة والغازات الميكروبية الأرضية من السطح لاستكشاف نظام البترول وصخور المصدر المحتملة في باطن الأرض. تم استخدام تقنيات التفسير المتقدمة للتحقيق في أصل وتركيز الغازات الهيدروكربونية على السطح، بما في ذلك الانحلال الحراري الصخري، والنضج الحراري، والمؤشرات الحيوية المصدر، وبيئة ترسيب المواد العضوية. تظهر النتائج أن العينات التي تم فحصها تتميز بالطين البحري المقيد الخالي من سحنات الكربونات الرسوبية ذات النضج الحراري في المرحلة المبكرة من نافذة توليد النفط. يوضح ملف تعريف مؤشر النضج المقلوب الزلزالي وجود علاقة معقولة للنضج الحراري مع المؤشرات الحيوية والانحلال الحراري الصخري. يؤكد المزيد من التدقيق في العينات الجيوكيميائية السطحية وجود تركيزات أعلى من الهيدروكربونات C 2 - C 4 الحرارية في محيط الهياكل المضادة للميل، مما يشير إلى وجود مسار هجرة فعال على طول الصدوع العميقة الجذور إلى السطح. وتخلص هذه الدراسة إلى أن الصخور تحت الكمبري على الجناح الشرقي لباكستان أكثر سمكًا ونضجًا حراريًا ولها إغلاق هيكلي عميق الجذور، مما يشير إلى احتمال أكبر للنفط الثقيل والخفيف في هذه المنطقة مقارنة بحوض بيكانر- ناجور في الهند.

Translated Description (French)

Résumé Les découvertes de pétrole brut lourd dans les roches néoprotérozoïques (séquence rocheuse infracambrienne) du bassin de Bikaner-Nagaur en Inde soulignent l'importance de l'étude et de l'exploration du potentiel rocheux source néoprotérozoïque dans la partie sud-est du Pakistan. Cette étude évalue le potentiel de la roche mère dans la séquence rocheuse infracambrienne (formation de la chaîne saline) en se basant sur des levés géochimiques de surface, la pyrolyse des roches, les biomarqueurs de la source, la caractérisation géophysique et l'inversion sismique en utilisant l'apprentissage automatique pour l'estimation de l'indice de maturité. Des carottes de roche infracambrienne ont été extraites pour la pyrolyse Rock–Eval et la caractérisation des biomarqueurs. De plus, 81 échantillons de sol et de gaz géomicrobiens ont été prélevés à la surface pour explorer le système pétrolier et les roches sources potentielles dans le sous-sol. Des techniques d'interprétation avancées ont été utilisées pour étudier l'origine et la concentration des gaz d'hydrocarbures à la surface, y compris la pyrolyse Rock–Eval, la maturité thermique, les biomarqueurs sources et l'environnement de dépôt de matière organique. Les résultats montrent que les échantillons étudiés sont caractérisés par une argile marine restreinte dépourvue de faciès carbonatés sédimentaires avec une maturité thermique au stade précoce de la fenêtre de génération de pétrole. Le profil de l'indice de maturité inversé sismique démontre une corrélation raisonnable de la maturité thermique avec les biomarqueurs et la pyrolyse Rock–Eval. Un examen plus approfondi des échantillons géochimiques de surface confirme la présence de concentrations plus élevées d'hydrocarbures thermogéniques en C 2 –C 4 à proximité des structures anticlinales, suggérant l'existence d'un chemin de migration efficace le long des failles profondes jusqu'à la surface. Cette étude conclut que les roches infracambriennes sur le flanc est du Pakistan sont plus épaisses, thermiquement matures et ont des fermetures structurelles profondes, indiquant une plus grande probabilité de pétrole lourd et léger dans cette zone que dans le bassin de Bikaner–Nagaur, en Inde.

Translated Description (Spanish)

Resumen Los descubrimientos de petróleo crudo pesado en las rocas neoproterozoicas (secuencia de rocas infracámbricas) de la cuenca Bikaner-Nagaur de la India enfatizan la importancia de estudiar y explorar el potencial de la roca madre neoproterozoica en la parte sureste de Pakistán. Este estudio evalúa el potencial de la roca madre en la secuencia de roca infracámbrica (formación de la cordillera salina) en función de los estudios geoquímicos de superficie, la pirólisis de roca-valo, los biomarcadores de la fuente, la caracterización geofísica y la inversión sísmica utilizando el aprendizaje automático para la estimación del índice de madurez. Se extrajeron muestras de núcleo de roca infracámbrica para la pirólisis Rock–Eval y la caracterización de biomarcadores. Además, se recolectaron 81 muestras geomicrobianas de suelo y gas de la superficie para explorar el sistema petrolero y las posibles rocas fuente en el subsuelo. Se utilizaron técnicas de interpretación avanzadas para investigar el origen y la concentración de gases de hidrocarburos en la superficie, incluida la pirólisis Rock–Eval, la madurez térmica, los biomarcadores de origen y el entorno de deposición de materia orgánica. Los resultados muestran que las muestras investigadas se caracterizan por arcilla marina restringida desprovista de facies de carbonato sedimentario con madurez térmica en la etapa temprana de la ventana de generación de petróleo. El perfil del índice de madurez sísmico invertido demuestra una correlación razonable de la madurez térmica con los biomarcadores y la pirólisis Rock–Eval. Un mayor escrutinio de las muestras geoquímicas superficiales confirma la presencia de concentraciones más altas de hidrocarburos termogénicos C2-C4 en las proximidades de estructuras anticlinales, lo que sugiere la existencia de una ruta de migración efectiva a lo largo de fallas profundas hacia la superficie. Este estudio concluye que las rocas infracámbricas en el flanco oriental de Pakistán son más gruesas, térmicamente maduras y tienen cierres estructurales profundos, lo que indica una mayor probabilidad de petróleo pesado y ligero en esta área que en la cuenca Bikaner-Nagaur, India.

Files

s41598-022-14831-5.pdf.pdf

Files (4.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a21c9f4ec8155f0c5e9c809f9277ac1f
4.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقييم إمكانات الصخور المصدر للحيوان البروتيري الحديث في جنوب شرق باكستان وحوض بيكانر- ناغور المجاور في الهند
Translated title (French)
Évaluation du potentiel de roche-mère néoprotérozoïque dans le sud-est du Pakistan et dans le bassin Bikaner–Nagaur adjacent en Inde
Translated title (Spanish)
Evaluación del potencial de roca madre neoproterozoica en el SE de Pakistán y la cuenca adyacente de Bikaner–Nagaur en la India

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4283727027
DOI
10.1038/s41598-022-14831-5

Is supplement to
https://openalex.org/W4367171905 (Other)
https://openalex.org/W2912392384 (Other)
https://openalex.org/W2378317657 (Other)
https://openalex.org/W2375926538 (Other)
https://openalex.org/W2372572514 (Other)
https://openalex.org/W2362791936 (Other)
https://openalex.org/W2357655754 (Other)
https://openalex.org/W2351536199 (Other)
https://openalex.org/W2111558178 (Other)
https://openalex.org/W2069106127 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1538288353
  • https://openalex.org/W1578727128
  • https://openalex.org/W1589135847
  • https://openalex.org/W1976285766
  • https://openalex.org/W1981376694
  • https://openalex.org/W1981905703
  • https://openalex.org/W1984531611
  • https://openalex.org/W1989550656
  • https://openalex.org/W1992749208
  • https://openalex.org/W1995456651
  • https://openalex.org/W2009356599
  • https://openalex.org/W2022340119
  • https://openalex.org/W2024657064
  • https://openalex.org/W2028310843
  • https://openalex.org/W2040950908
  • https://openalex.org/W2055089043
  • https://openalex.org/W2056241368
  • https://openalex.org/W2062506485
  • https://openalex.org/W2068706144
  • https://openalex.org/W2080814221
  • https://openalex.org/W2087011096
  • https://openalex.org/W2090919202
  • https://openalex.org/W2094013701
  • https://openalex.org/W2094242500
  • https://openalex.org/W2132753203
  • https://openalex.org/W2133188578
  • https://openalex.org/W2164091805
  • https://openalex.org/W2166735571
  • https://openalex.org/W2169661872
  • https://openalex.org/W2211701793
  • https://openalex.org/W2329794068
  • https://openalex.org/W2504097423
  • https://openalex.org/W2562656533
  • https://openalex.org/W2566562748
  • https://openalex.org/W2759600027
  • https://openalex.org/W2763737553
  • https://openalex.org/W2894966692
  • https://openalex.org/W2985706207
  • https://openalex.org/W3009196998
  • https://openalex.org/W3020810168
  • https://openalex.org/W3094837136
  • https://openalex.org/W3184330778
  • https://openalex.org/W415358198
  • https://openalex.org/W4200606742
  • https://openalex.org/W4205550164
  • https://openalex.org/W484503919
  • https://openalex.org/W590841586