MODELING AND PRESSURE PREDICTION OF A BLOCK OF THE JEQUITINHONHA BASIN

Abstract

ABSTRACT. We present in this paper a seismic-stratigraphical framework for pressure prediction for oil and gas exploration in sedimentary basins, that is based on seismic information, with application to a marine part of the Jequitinhonha basin (east of the State of Bahia, Brazil). For this purpose it is necessary the knowledge of velocity distributions (compressional vP and shear vS), that can be obtained from seismic sections, petrophysical information and empirical models, and the distribution of density (Ï). We show some details of the theoretical modeling method, with an example that shows how pressure varies in the subsurface. We highlight that pressure that does not necessarily increase linearly with depth, but in a complex way that requires specific numerical calculations to be able to see important details related to a reservoir and surroundings. The model considers the vertical gravity load as the source of pressure in the geological formations, and in the present case we do not take into account the effects of formation curvatures, faulting, diagenesis and lateral tectonic events. We show that the meaning of cap rock of a reservoir is not to be related to lithology, but directly to the physics of high and low pressure zones that results from the mechanics of solid bodies under a stress-strain system; in this direction, and as a curiosity, we also show how a basement rock can become a reservoir. It is important to emphasize that an accurate prediction needs a 3D model for a meaningful and complete practical application, in the other hand, it requires handling large matrices.

Keywords: basin modeling, seismic velocity analysis, pressure prediction, empirical models.

RESUMO. Este artigo tem como objetivo compor uma estratégia sismo-estratigráfica onde se visa a predição de pressão na exploração de gás e óleo em bacias sedimentares com base em informação sísmica, com aplicação a uma parte marinha da bacia de Jequitinhonha (leste do estado da Bahia, Brasil). Para esta finalidade ´e necessário o conhecimento das distribuições de velocidades (compressiva vP e cisalhante vS) que podem ser obtidas a partir de seções sísmicas, informações petrofísicas e modelos empíricos, e da distribuição de densidade (Ï). Apresentamos alguns detalhes da modelagem teórica, e um exemplo para mostrar como a pressão varia na subsuperfície, onde destacamos que a predição de pressão não aumenta necessariamente linearmente, mas de uma forma complexa que requer cálculos numéricas específicos para poder obter detalhes relacionados a um reservatório. O modelo apresenta a carga vertical da gravidade como a fonte de pressão nas formações geológicas, e neste caso não se leva em consideração os efeitos de curvaturas das camadas, falhas, diagênese e eventos tectônicos laterais. Mostramos que o significado de uma rocha selante de um reservatório não deve estar relacionado `a litologia, mas simplesmente à física de zonas de alta e baixa pressão como resultado da mecânica dos corpos sólidos sob o sistema de tensão-deformação; neste sentido, e como curiosidade, mostramos também como uma rocha do embasamento pode se tornar um reservatório de óleo e gás. É importante observar que uma predição com precisão necessita de um modelo 3D para uma aplicação prática significativa e completa, mas que requer o manuseio de matrizes grandes.

Palavras-chave: modelagem de bacia, análise de velocidade sísmica, predição de pressão, modelos empíricos.