JOURNAL OF HYDROCARBONS MINES AND ENVIRONMENTAL RESEARCH

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© Journal of Hydrocarbons Mines and Environmental Research, ISSN: 2107-6510, Volume 5, Issue 1, June 2014, 28-45 __________________________________________________________________________________________________

Sur les réservoirs potentiels crétacés-miocènes en offshore du golfe de Hammamet par sismique et corrélations lithostratigraphiques

Imed Hezzi 1,2,*, Tahar Aïfa 1 and Mohamed Ghanmi 2

1 Géosciences-Rennes, CNRS UMR6118, Université de Rennes 1, Bat.15, Campus de Beaulieu, 35042, Rennes cedex, France
2 Département de Géologie, Faculté des Sciences, Université de Tunis El Manar, 2092 El Manar II, Tunis, Tunisia
*corresponding author : hezzimed@yahoo.fr (I. Hezzi)

Received: 21 February 2014 - Accepted: 24 March 2014 - Available online: 24 March 2014

Résumé: L’interprétation des profils sismiques, des cartes isobathes et des corrélations lithostratigraphiques des puits pétroliers dans le golfe de Hammamet montrent des lacunes d’érosion ou de non dépôt fréquentes, des discontinuités, des variations latérales d’épaisseur et de faciès, des biseaux et des discordances des séries sédimentaires du Crétacé au Miocène. Le golfe de Hammamet correspond à une plateforme dominée par des zones hautes sous forme de plis et de blocs basculés qui sont induites par une tectonique polyphasée crétacé-miocène et plio-quaternaire. Celle-ci a engendré des mouvements d’instabilité du plancher sédimentaire par la réactivation d’anciennes discontinuités, pouvant être enracinées dans le socle. Les phases compressives NW-SE associées à cette tectonique, d’âge Maastrichtien-Danien, Yprésien-Priabonien (phase alpine), se caractérisent par des structures plissées et l’inversion d’anciennes failles normales. Elles ont créé d’importants espaces disponibles pour faciliter la sédimentation des séries miocènes. Les dernières phases transpressives NW-SE au Tortonien (phase atlasique) et au Plio-Quaternaire ont aussi engendré des structures plissées à axes NE-SW et des inversions de bassins. Ces phases alpine et atlasique s’amortissent vers l’Est lors de la transition onshore-offshore et leur ampleur augmente vers l’Ouest et le Nord-Ouest où l’on observe des zones fortement faillées et plissées, alors que vers l’Est, les zones sont faillées et structurées en horsts et en grabens. Tandis que les phases transtensives NE-SW se sont produites surtout au Serravallien supérieur-Tortonien inférieur et Messinien-Gélasien en créant des bassins en pull-apart. Pendant ces périodes transtensives se sont développés des bassins subsidents en grabens, demi-grabens, et des blocs basculés donnant lieu à des émergences de paléostructures. La variation latérale et l’alternance en profondeur et en faciès des séries peuvent contribuer à la formation de réservoirs carbonatées et siliciclastiques pour l’accumulation des hydrocarbures. Les pièges, observés sur les lignes sismiques interprétées, se forment au contact des failles ou en biseau par discordance ou hiatus soit par l’intercalation de sédiments poreux et perméables sous contrôle de l’eustatisme, la tectonique et/ou la sédimentation.
Les contraintes mises en jeu ont créé un système de fractures et ont ainsi contribué à augmenter l’interconnexion entre pores/fractures dans les réservoirs. Elles ont permis la migration des hydrocarbures de la roche mère (Serdj, Bou Dabbous-El Gueria) vers les réservoirs et ont amélioré ainsi leur qualité, en particulier dans les formations Fahdène/Aleg, Bahloul, Abiod, Bou Dabbous, Fortuna/Ketatna, Aïn Grab, Birsa, Saouaf.
Mots clés: Golfe de Hammamet, Crétacé-Miocène, transpression, sismique, inversion, réservoir.

On the Cretaceous-Miocene potential reservoirs offshore the gulf of Hammamet using seismics and lithostratigraphic correlations

Abstract: The interpretation of the seismic profiles, the isobath maps and the lithostratigraphic correlations of the oil wells in the gulf of Hammamet show gaps of frequent erosion or non-deposit, discontinuities, lateral and thickness variations of facies, bevels and unconformities of the Cretaceous-Miocene sedimentary sequences. The gulf of Hammamet corresponds to a platform dominated by highs in the shape of folds and of blocks titled induced by polyphased Cretaceous-Quaternary tectonics. This one generated instability movements of the sedimentary floor by the reactivation of old faults, probably rooted in the basement. Compressive phases NW-SE associated with this tectonics, Maastrichtian-Danian, Ypresian-Priabonian in age (Alpine phase), are characterized by folded structures and inversion of old normal faults. They created important spaces available to facilitate the sedimentation of the Miocene series. The last transpressional phases NW-SE during the Tortonian (Atlassic phase) and the Plio-Quaternary also generated folded structures along with NE-SW axes and inversions of basins. These Alpine and Atlassic phases depreciate towards the East at the onshore-offshore transition and their intensity increases westwards and northwestwards where strongly faulted and folded zones are observed, whereas eastwards, the faulted zones are structured in horsts and grabens. While the NE-SW transtensional phases occurred especially during the Upper Serravallian-Lower Tortonian and Messinian-Gelasian, creating pull-apart basins. For these periods subsident basins developed in grabens, half-grabens, and tilted blocks causing emergences of paleostructures. Alternation of the series may contribute to the formation of carbonated and siliciclastic reservoirs for the accumulation of hydrocarbons. The traps, observed on the interpreted seismic lines, are formed in contact with faults or in bevel by unconformity or hiatus either through intercalation of porous and permeable sediments under control of the eustatism, tectonics and/or sedimentation.
The concerned stress regime created a system of fractures and thus contributed to increase the interconnection between pores/fractures in the reservoirs. They allowed the migration of hydrocarbons from the bed rock (Serdj, Bou Dabbous-El Gueria) towards the reservoirs and thus the increase of their quality, especially in the Fahdène/Aleg, Bahloul, Abiod, Bou Dabbous, Fortuna/Ketatna, Aïn Grab, Birsa, and Saouaf formations
Keywords: Gulf of Hammamet, Cretaceous-Miocene, transpression, seismics, inversion, reservoir.