Interpretation of the geological structure and decompaction of reservoir rocks of the Potwar sub-basin (Pakistan), based on seismic and well data

Subbasen Potwar jest ważnym rejonem wydobycia węglowodorów, zarówno ropy naftowej jak i gazu ziemnego, w obszarze basenu sedymentacyjnego górnego Indusu (Pakistan). Obszar Balkassar to główne złoże ropy naftowej subbasenu Potwar. Główną skałą zbiornikową tego subbasenu są eoceńskie utwory węglanowe zaliczane do formacji Chorgali. Pod względem budowy geologicznej subbasen ten cechuje się znacznym stopniem komplikacji, wielopoziomowością horyzontów zbiornikowych i brakiem wychodni powierzchniowych utworów zbiornikowych. W związku z tym, aby zaproponować model budowy strukturalnej tego złoża konieczna była integracja danych sejsmicznych i otworowych w celu dokładnego wyznaczenia struktur podpowierzchniowych. W celu przygotowania modelu budowy wgłębnej subbasenu Potwar, zinterpretowano jedenaście profili sejsmicznych. Aby skorelować dane otworowe z danymi sejsmicznymi, wygenerowano syntetyczny sejsmogram. Następnie, po dokonaniu interpretacji horyzontów sejsmicznych i struktur uskokowych, przygotowano mapy konturowe czasowe, prędkościowe i głębokościowe. W kolejnym kroku, opracowano model 3D formacji Chorgali. Model ten wykazał, że pod względem budowy geologicznej, zinterpretowany obszar jest czterokierunkową strukturą antyklinalną (brachyantykliną) ograniczoną kilkoma uskokami. Analizę petrofizyczną dla skał zbiornikowych z różnych otworów przeprowadzono w oparciu o dane geofizyki otworowej. Podczas tej analizy określono porowatość, objętość łupków, nasycenie wodą, nasycenie węglowodorami, a następnie wygenerowano wykresy krzyżowe w celu identyfikacji litologii. Kolejnym celem pracy, była analiza dekompakcji badanych utworów zbiornikowych. Zaproponowano algorytmy opisujące dekompakcję oraz napisano kod w języku C#. Następnie, używając tego kodu, obliczono dekompakcję dla na podstawie danych otworowych. W efekcie obliczona została rzeczywista, pierwotna miąższość i porowatość utworów zbiornikowych formacji Chorgali. Na koniec zastosowano uzyskane wyniki dekompakcji w interpretacji danych sejsmicznych. Aby osiągnąć ten cel, zastosowano algorytmy dekompakcji tworząc nowe głębokościowe mapy konturowe oraz zweryfikowano trójwymiarowy model analizowanej antykliny Balkassar.

The Potwar Sub-basin is an important hydrocarbon producing zone of the Upper Indus Basin and has significant oil and gas potential. The Balkassar area is the main oil field of the Potwar Sub-basin and oil is mainly produced from Eocene carbonates. The Chorgali Formation is of Eocene age and is the main reservoir rock in this area. Structurally, the Potwar Sub-basin is complicated, and surface features often do not reflect subsurface structures. This is due to the presence of detachments at different levels. In such cases, it is necessary to integrate seismic data with geological information for an accurate delineation of subsurface structures. Eleven seismic profiles were interpreted to understand subsurface structural style. To correlate well data with seismic data, a synthetic seismogram has been generated. After horizon interpretation and fault interpretation the time, velocity and depth contour maps have been prepared. A 3D model for the Chorgali Formation has been prepared which confirms that this is a four-way anticlinal structure bounded by faults. Petrophysical analysis for different wells at reservoir level, has been done using available well logs data. During this analysis the porosity, volume of shale, water saturation and thus hydrocarbon saturation has been determined and cross plots are generated for the identification of lithology. In this research a code has been written using C# language to solve the complex algorithms for sedimentary decompaction of layers. Then using this code, decompaction has been calculated using wells data. During this process initial tops, new tops (decompacted tops), initial thickness, new thickness, initial porosity and new porosity are calculated. Finally, decompaction has been applied on the seismic data. To achieve this goal decompaction algorithms have been applied on seismic depth contour maps to generate 3D distribution surface model. In the last 3D distribution surface models were compared (with compaction and without compaction)