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.

RESUME

Le bassin Jeanne d'Arc, au large de Terre Neuve, est un bassin producteur de petrole presentant des surpressions elevees. Une approche hydrodynamique est employee afin d'evaluer la cause de la surpression dans le bassin et ses consequences pour l'exploration future des hydrocarbures.

Deux regimes de pression d'eau distincts, ou unites hydrostratigraphiques, existent dans le bassin Jeanne d'Arc. La premiere de ces unites represente une zone d'eau de formation sous pression normale, jusqu'a des profondeurs de 3200 a 4500 metres (moyenne de 4 km), sans aquitards efficace a l'echelle du bassin. L'ecoulement est principalement vertical dans cette zone, ct oriente vers des failles beantes. Plusieurs des failles beantes se trouvent tres pres du haut de la zone de surpression, suggerant une relation entre les deux. La deuxieme unite hydrostratigraphique est une zone de surpression se trouvant en-dessous de ces profondeurs pratiquement partout dans le bassin, et est concentree surtout dans des sediments d'age jurassique.

La surpression provint probablement d'un concours de mecanismes; le desequilibre du a la compaction seul ne peut rendre compte du phenomene. Des estimations des tensions horizontales dans le bassin montrent que la surpression semble etre associee a une rotation maximale de la tension principale de la verticale a l'horizontale, suggerant une relation entre la surpression et le regime de tension.

Les resultats de cette etude suggerent que les techniques hydrodynamiques sont des outils a grand potentiel pour l'exploration future dans le bassin Jeanne d'Arc. L'identification d'importants gradients hydrauliques et de pression (deshydratation) au-dessus de la zone de surpression suggere que les pieges petroliferes potentiels situes a proximite pourraient avoir ete balayes. Les failles beantes qui agissent comme conduits pour les fluides dans le bassin, telles qu'identifiees par I'hydrodynamique, pourraient aussi etre en train de transporter des hydrocarbures des pieges d'origine a de nouveaux pieges situes en amont-faille. Des etudes plus poussees sont necessaires afin d'evaluer les effets de la surpression sur la migration des hydrocarbures dans la region.

Traduit par Marc Charest.

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