Geopressure and Trap Integrity Predictions from 3-D Seismic Data: Case Study of the Greater Ughelli Depobelt, Niger Delta

Pressions de pores et prévisions de l’intégrité des couvertures à partir de données sismiques 3D : le cas du grand sous-bassin d’Ughelli, Delta du Niger

¹ Department of Geosciences, Federal University of Technology, Owerri, Imo State - Nigeria
² Shell Chair, Department of Geology, University of Nigeria Nsukka, Enugu State - Nigeria
³ Shell Petroleum Development Company Ltd, Portharcourt, Rivers State - Nigeria
e-mail: oparazanda2001@yahoo.com - mosto.onuoha@unn.edu.ng - charles.anowai@shell.com - nathonu@yahoo.co.uk - reggie.mbah@shell.com

^⋆ Corresponding author

Abstract

The deep drilling campaign in the Niger Delta has demonstrated the need for a detailed geopressure and trap integrity (drilling margin) analysis as an integral and required step in prospect appraisal. Pre-drill pore pressure prediction from 3-D seismic data was carried out in the Greater Ughelli depobelt, Niger Delta basin to predict subsurface pressure regimes and further applied in the determination of hydrocarbon column height, reservoir continuity, fault seal and trap integrity. Results revealed that geopressured sedimentary formations are common within the more prolific deeper hydrocarbon reserves in the Niger Delta basin. The depth to top of mild geopressure (<0.60 psi/ft) in the study area ranges from about 6 000 ft to 9 000 ft subsea. Similarly, the depth to top of hard geopressures (>0.60 psi/ft) ranges from about 10 000 ftss to over 30 000 ftss. The distribution of geopressures shows a well defined trend with depth to top of geopressures increasing towards the central part of the basin. This variation in the depth of top of geopressures in the area is believed to be related to faulting and shale diapirism, with top of geopressures becoming shallow with shale diapirism and deep with sedimentation. Post-depositional faulting is believed to have controlled the configuration of the geopressure surface and has played later roles in modifying the present day depth to top of geopressures. In general, geopressure in this area is often associated with simple rollover structures bounded by growth faults, especially at the hanging walls, while hydrostatic pressures were observed in areas with k-faults and collapsed crested structures.

Résumé

Les campagnes de forages profonds dans le delta du Niger ont démontré la nécessité d’une analyse détaillée des surpressions et de l’intégrité des structures pour évaluer correctement les prospects. La prédiction des pressions interstitielles a pu être réalisée ici avant forage à partir de données sismiques 3-D du grand sous-bassin d’Ughelli, dans le delta du Niger. Ce travail a permis de prévoir les régimes de pression du sous-sol, de déterminer la hauteur de la colonne d’hydrocarbures, la continuité du réservoir et l’intégrité du piège. Nos résultats montrent que les surpressions sont fréquentes dans les formations sédimentaires profondes abritant les réserves les plus prolifiques d’hydrocarbures du delta du Niger. La profondeur de la zone de surpressions légères (<0.60 psi/ftss) s’étend de 2 000 à 3 000 m sous le niveau marin. De même, la profondeur de la zone de fortes surpressions (>0.60 psi/ft) varie de 3 000 m à 10 km. La répartition des surpressions augmente avec la profondeur et vers la partie centrale du bassin. La variation de la profondeur du sommet des surpressions est liée à la présence de failles et de diapirs d’argile. Le sommet des surpressions est ainsi moins profond en présence de diapirs. Les failles postérieures aux dépôts ont contrôlé la configuration de l’enveloppe des surpressions et jouent encore un rôle dans les modifications récentes de la profondeur des surpressions. Dans cette région, les surpressions sont souvent associées à des structures de glissement (roll-overs) contrôlées par des failles de croissance, tandis que les pressions hydrostatiques sont observées dans les zones fracturées et au sommet des diapirs.