Tectonic control on the distribution of Upper Jurassic reservoir sands in the Statfjord-Gullfaks sub-basin

Abstract

Tektonikk representerer den viktigste faktoren som påvirker avsetning i et rift miljø. Fordelingen av øvre Jura reservoarsander i Statfjord-Gullfaks området ble sterkt kontrollert av utviklingen og sammenkoblingen av de store forkastningene som var aktive under den mitre jura til tidlig kritt rift fase. Rift starten var representert av distribuerte, isolerte forkastninger med lave forskyvningsgrader under avsetningen av Tarbert formasjonen. Stam lokalisering og sammenkobling av store feil segmenter under rift evolusjon styrt topografien og plasseringen av depocenters i sub-bassenget. Heatherformasjon ble avsatt under intermediær tektonisk kontroll, i en graben-lignende strukturkonfigurasjon. Oppløfting av fotveggblokker førte til subaerial erosjon av eldre stratigrafi og ga en lokal sedimentkilde til et ellers lukket basseng. Innsyn av de hengende veggfeilene styrte boligproduksjonen og store "depocenters" utviklet seg i heng blokk-bassengene under riftevolusjonen.

En integrert analyse av kjerne data, brønndata og 3D seismisk data har gitt innsikt for å evaluere en tolkning av avsetningsmiljøet for Øvre Jura reservoar sandsteiner. Avsetningsmiljøer som dannet de øvre jura reservoarene i studieområdet er: 1) dyp marin turbidittisk sandstein og 2) sandstein av et grunnmarin opprinnelse. Under rift klimaks ble den nordlige delen av studieområdet opphevet, noe som førte til en sørlig avsetningsrute, og utviklingen av grunn marine sandsteinskomplekser. Den turbidittiske sandsteinen som er bevist av brønner er på cm til ms skala er under seismisk oppløsning og ikke gjenkjent på konvensjonell seismikk. De grunne marine sandsteinene har en tykkelse på maksimalt 50 meter, men ikke gjennkjennelig på seismikk hvor sanden tynnere. Høy AI-kontrast mellom underliggende "hot shale" av Draupne formasjonen og de overliggende "marlene" av Cromer Knoll Gruppen gjør detekterbarheten av øvre jura sandsteiner et komplekst geologisk og geofysisk problem.

Tectonics represent the major control on accomodation generation in an extensional rift setting. The distribution of Upper Jurassic reservoir sands in the Statfjord-Gullfaks area was highly controlled by the evolution and linkage of the major basin-bounding faults active during the Middle Jurassic to Early Cretaceous rift phase. The fault initiation was represented by distributed, isolated faults segments with low displacement rates during the deposition of Tarbert Formation. Strain localization and linkage of major fault segments during the rift evolution controlled the topography and the location of depocenters in the sub-basin. Heather Formation was deposited under intermediate tectonic control, in a graben-like structural configuration. Uplift of footwall blocks led to subaerial erosion of older stratigraphy and provided a local sediment source to an otherwise enclosed basin. Subsidence of the hanging wall faults controlled the accomodation generation and large depocenters evolved in the hangingwall basins during the rift evolution.

An integrated analysis of core data, well data and 3D seismic data have provided the insight for evaluating a depositional interpretations for the deposition of Upper Jurassic reservoir sands. Two major depositional environments are recognized to form the Upper Jurassic reservoirs in the study area: 1) deep marine turbiditic sands and 2) sandstones of a shallow marine shoreface complex. The deep marine turbidites were deposited as a result of slope failure along the sub-basin margins. During rift climax, the northern part of the study area was uplifted leading to a southwards depositional route, and the development of a shallow marine sandstone complex. The turbiditic sands proven by wells are on cm to m's scale are below seismic resolution and not recognized on conventional seismic. The shallow marine sandstones have a thickness of maximum 50 meters, but non resolvable where the sands are thinning, recognizing both deposits as a thin bed reservoirs. High AI contrast between underlying hot shale of Draupne Formation and the overlying marls of Cromer Knoll makes the detectability of Upper Jurassic sandstones a complex geological and geophysical problem. Attribute analysis have assisted in order to detect the thin-bedded sandstones at or below seismic resolution.