ABSTRACT
The Jeanne d’Arc Basin, offshore Newfoundland, is an oil-producing basin exhibiting high overpressures. A hydrodynamic approach is used to assess the nature of the overpressuring in the basin and its implications for future hydrocarbon exploration.
Two separate formation water pressure regimes, or hydrostratigraphic units, exist in the Jeanne d’Arc Basin. The first is a normally-pressured formation water zone to depths of 3200 to 4500 m (average 4 km), with no effective basinal scale aquitards. Flow is predominantly vertical in this zone, directed toward open faults. Several of the open faults occur very close to the top of overpressuring and suggest a relationship between the two regimes. The second hydrostratigraphic unit is an overpressured zone which occurs below the above-stated depths virtually throughout the basin, and is concentrated mainly in Jurassic sediments.
The overpressure probably originated through a combination of mechanisms; compaction disequilibrium does not solely account for the phenomenon. Estimates of horizontal stresses in the basin show that overpressuring seems to be associated with a maximum principal stress rotation from vertical to horizontal, suggesting a relationship between overpressure and the stress regime.
The results of this study suggest that hydrodynamic techniques are a potentially powerful tool in future exploration in the Jeanne d’Arc Basin. The identification of large hydraulic and pressure (de-watering) gradients above the overpressuring suggests that potential hydrocarbon traps in the vicinity may be flushed. The open faults which are acting as fluid conduits in the basin, as identified using hydrodynamics, may also be transporting hydrocarbons from original traps to new ones located up-fault. Further studies are needed to assess the effects of overpressuring on hydrocarbon migration in the region.
RÉSUMÉ
Le bassin Jeanne d’Arc, au large de Terre Neuve, est un bassin producteur de pétrole présentant des surpressions élevées. Une approche hydrodynamique est employée afin d’évaluer la cause de la surpression dans le bassin et ses conséquences pour l’exploration future des hydrocarbures.
Deux régimes de pression d’eau distincts, ou unités hydrostratigraphiques, existent dans le bassin Jeanne d’Arc. La première de ces unités représente une zone d’eau de formation sous pression normale, jusqu’à des profondeurs de 3200 à 4500 mètres (moyenne de 4 km), sans aquitards efficace à l’échelle du bassin. L’écoulement est principalement vertical dans cette zone, et orienté vers des failles béantes. Plusieurs des failles béantes se trouvent très près du haut de la zone de surpression, suggérant une relation entre les deux. La deuxième unité hydrostratigraphique est une zone de surpression se trouvant en-dessous de ces profondeurs pratiquement partout dans le bassin, et est concentrée surtout dans des sédiments d’âge jurassique.
La surpression provint probablement d’un concours de mécanismes; le déséquilibre dû à la compaction seul ne peut rendre compte du phénomène. Des estimations des tensions horizontales dans le bassin montrent que la surpression semble être associée à une rotation maximale de la tension principale de la verticale à l’horizontale, suggérant une relation entre la surpression et le régime de tension.
Les résultats de cette étude suggèrent que les techniques hydrodynamiques sont des outils à grand potentiel pour l’exploration future dans le bassin Jeanne d’Arc. L’identification d’importants gradients hydrauliques et de pression (déshydratation) au-dessus de la zone de surpression suggère que les pièges pétrolifères potentiels situés à proximité pourraient avoir été balayés. Les failles béantes qui agissent comme conduits pour les fluides dans le bassin, telles qu’identifiées par l’hydrodynamique, pourraient aussi être en train de transporter des hydrocarbures des pièges d’origine à de nouveaux pièges situés en amont-faille. Des études plus poussées sont nécessaires afin d’évaluer les effets de la surpression sur la migration des hydrocarbures dans la région.
Traduit par Marc Charest.
