Seismic Characterization of Internal Salt Cycles: A Case Study in the Santos Basin, Brazil

Abstract

ABSTRACT. The exploration of pre-salt reservoirs in the Santos Basin, Brazilian Offshore, requires innovative approaches to improve the quality of reservoir seismic images below large salt bodies, helping to enhance the depth predictions and to improve security for drilling operations. Salt is a general term for evaporites that may present an enormous complexity. Outcrop and experimental data show that evaporites precipitate in a controlled and defined order, respecting increasing brine salinity. When analyzing the Ariri Formation (salt section) in the Santos Basin we recognize several evaporation salt cycles, indicating climatic and tectonic controls. In this work, we identify the salt cycles in wells and integrate those with the seismic data as low-frequency events to create detailed velocity models. Our results confirm that the incorporation of the salt cycles reduces the average mismatch of depth positioning, consequently, providing reliable volumetric estimations.

Keywords: evaporitic section, salt cycles, seismic imaging, seismic inversion, velocity model.

Caracterização Sísmica de Ciclos Evaporíticos: Estudo de Caso na Bacia de Santos, Brasil

RESUMO. A exploração de reservatórios do pré-sal na Bacia de Santos, Offshore Brasileiro, requer abordagens inovadoras para melhorar a qualidade das imagens sísmicas dos reservatórios abaixo de grandes corpos de sal, ajudando a tornar mais as previsões de profundidade mais precisas e a aumentar a segurança das operações de perfuração. Sal é um termo geral para evaporitos que podem apresentar uma enorme complexidade. Dados experimentais e de afloramentos mostram que os evaporitos precipitam em ordem bem controlada e definida, respeitando o aumento da salinidade da salmoura. Ao analisar a Formação Ariri (seção de sal) na Bacia de Santos reconhecemos vários ciclos de evaporação do sal, indicando controles climáticos e tectônicos. Neste trabalho, identificamos os ciclos de sal em poços e os integramos aos dados sísmicos como eventos de baixa frequência para criar modelos de velocidade detalhados. Nossos resultados confirmam que a incorporação dos ciclos de sal reduz o erro médio do posicionamento em profundidade e, consequentemente, fornecendo estimativas volumétricas mais confiáveis.

Palavras-chave: seção evaporítica, ciclos salinos, imageamento sísmico, inversão sísmica, modelo de velocidade.