3D FORDWARD STRATIGRAPHIC MODELING OF THE ESCANDALOSA FORMATION, BARINAS-APURE BASIN, VENEZUELA. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (Master Thesis) Oliver_Esteva_MSc_Thesis_KFUPM.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 23 March 2026. Download (20MB)

Arabic Abstract

حوض باريناس- حوض باريناس-أبوري (BAB) في غرب فنزويلا، وهو منطقة ناضجة لإنتاج الهيدروكربونات، يواجه تحديات تتعلق بالبنية الرسوبية المعقدة. ومع وصول الحوض إلى مرحلة متقدمة من التطوير، تكثفت الجهود لاكتشاف احتياطيات جديدة من الهيدروكربونات. تُعد النمذجة الطبقية التقدمية (FSM) تقنية مبتكرة وفعالة لتقليل الشكوك في الاستكشاف وتحديد العوامل غير المعروفة المؤثرة في الترسيب. يقدم هذا البحث أول نموذج FSM لتكوين إسكندالوزا، المصمم لمواجهة هذه التحديات. يدمج النموذج بيانات متعددة التخصصات، بما في ذلك البيانات الزلزالية ثلاثية الأبعاد، وسجلات الآبار، ووصف العينات اللبية، والتحليلات الرسوبية، لمحاكاة البيئات الترسيبية والتنبؤ بتوزيع حجم الحبيبات عبر الزمان والمكان. تم دمج المعلمات الجيولوجية الرئيسية مثل إمداد الرواسب، والهبوط، وتقلبات مستوى سطح البحر العالمي، وإنتاج الكربونات في النموذج. يبدأ الترسيب الفتاتي داخل تكوين إسكندالوزا بالصفائح الطينية السوداء (العضو ‘S’) كجزء من نظام التراكم العالي. يستمر هذا الترسيب الفتاتي خلال مرحلة النظام التراجعي (العضو ‘R’)، والنظام المنخفض، وجزء من نظام التقدم البحري (العضو ‘P’)، حيث تتركز ترسبات الرمال في المناطق الجنوبية والجنوبية الشرقية، بينما تسود الصفائح الطينية في المناطق الشمالية البعيدة. يتبع توزيع الأوجه الكربونية (العضو ‘O’) نموذج المنحدر، حيث تسود الأحجار الحبيبية في المناطق الجنوبية-الوسطى، وأحجار الباكستون والواكستون في المنحدر الأوسط، والطين الكربوني في المناطق الشمالية البعيدة. أظهر نموذج FSM توافقًا قويًا مع بيانات الآبار والبيانات الزلزالية، حيث ارتبط توزيع نسب الرواسب المكانية بشكل وثيق مع خرائط سمك الرمال الصافية وتفسيرات منحدر الكربونات المستمدة من وصف العينات اللبية. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت المقارنات مع النظائر الحديثة تشابهًا شكليًا قويًا، مما عزز من صحة النموذج. حددت تحليلات الحساسية معدلات إنتاج الأحجار الكربونية الدقيقة (باكستون وواكستون) كعامل رئيسي يتحكم في سمك الرواسب الكربونية، في حين كان معامل نقل الرمال المدفوع بالمياه البحرية حاسمًا للترسيب الفتاتي. تشير النتائج إلى أن التحول من الترسيب الفتاتي إلى الترسيب الكربوني خلال أواخر العصر الطباشيري تأثر بزيادة النشاط البركاني، وظروف المناخ الدافئ، وارتفاع مستوى سطح البحر، مما أدى إلى تعديل دوران المحيط وكيميائيته وزيادة الترسيب الكربوني. علاوة على ذلك، فإن التفاعل بين تحميل الرواسب، واستجابة الغلاف الصخري، وتطور الحوض، قد تحكم في توزيع سمك الرواسب، وأنماط التراص، وإمكانات المكامن في جميع أنحاء حوض باريناس-أبوري.

English Abstract

The Barinas-Apure Basin (BAB) in western Venezuela, a mature hydrocarbon-producing region, faces challenges related to complex sedimentary architectures. As the basin reaches an advanced stage of development, efforts to discover new hydrocarbon reserves have intensified. An innovative and effective technique for reducing exploration uncertainties and quantifying unknown controlling factors is the application of forward stratigraphic modeling (FSM). This study introduces the first FSM of the Escandalosa Formation, designed to tackle these challenges. The FSM integrates multidisciplinary datasets, including 3D seismic data, well logs, core descriptions, and sedimentological analyses, to simulate depositional environments and predict grain size distributions over space and time. Key geological parameters such as sediment supply, subsidence, eustatic sea-level fluctuations, and carbonate production were incorporated into the model. Clastic deposition within the Escandalosa Formation begins with black shales (member ‘S’) as part of a high system track. This clastic deposition continues during the falling stage systems track (member ‘R’), the low system track, and part of the transgressive system track (member ‘P’), with sand deposits concentrated in the south-southeast regions, while shale dominates the northernmost areas. Carbonate facies distribution (member ‘O’) follows a ramp model, with grainstone in the south-middle areas, packstone and wackestone in the middle ramp, and carbonate mudstone in the distal northern zones. The FSM demonstrated strong alignment with well and seismic data, with the areal sediment proportion distribution closely correlates with net sand thickness maps and carbonate ramp interpretations derived from core descriptions. Additionally, comparisons with modern analogues, reveal strong morphological similarity, further validating the FSM. Sensitivity analyses identified production rates of the carbonate fine (packstone and wackestone) as the primary control for carbonate thickness and sand marine water-driven transport parameter as critical for clastic deposition. Results suggest that the shift from clastic to carbonate sedimentation during the Late Cretaceous was influenced by increase in volcanic activity, greenhouse climatic conditions, and sea-level rise, which modified the circulation and chemistry of the ocean, leading to increased carbonate deposition. Moreover, the interaction between sediment loading, lithospheric response, and basin evolution controlled the distribution of sediment thickness, stacking patterns, and reservoir potential across the BAB.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Earth Sciences Petroleum > Reservoir Characterization
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Geosciences
Committee Advisor:	Ayranci, Korhan
Committee Co-Advisor:	Kaminski, Michael A.
Committee Members:	Reijmer, John J. G.
Depositing User:	OLIVER ESTEVA TUMBARINU (g201803680)
Date Deposited:	23 Mar 2025 08:41
Last Modified:	23 Mar 2025 08:41
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143322