Versenkungsgeschichte (Burial History)

im Rahmen einer Beckenanalyse

Aus: Schwarzkopf & Rckheim (1990)

Entwicklungsstadien eines typischen Vortiefenbeckens

Starke Absenkung des

Beckens durch tektonische

Auflast des herannahenden

Orogens. Turbidite fllen das

Becken.

berschiebungsaktivitt faltet

die proximalen Vortiefen-

Sedimente. Alluvialfcher und

Fcherdeltas progradieren in

das verflachende Becken.

Die Absenkung klingt aus, das

alternde Becken wird durch

alluviale Ablagerungen gefllt.

Umgezeichnet nach Kulke (1994)

MS

MS

2

A

B

C

MS

Absenkungsrichtung

Schttungsrichtung MS: Meeresspiegel

1

Sedimentation und Absenkung in einem

sich ffnenden Grabensystem

Umgezeichnet nach Kulke (1988)

L

Kalkstein, Riff

Salze, Gips

~ ~ ~ Muttergesteine

Gerll

Sande

Vulkanite x

x x

Ablagerung Versenkung Reifung Migration Akkumulation

Schlumberger Oilfield Review 2009

Versenkungs-Geschichte des Kimmeridge-Tonsteins

(Zentral-Graben - Nordsee)

Perm Trias Jura

Lias Dogger Malm Kreide Tertir - heute

Unt. Ober-Kr.

200 100 Zeit in Mio. Jahren

1

2

3

4

5

6

7

Tie

fe [km

]

0 0

P. Neogen Qu.

60 C Isoth.

120 C Isoth.

~220 C Isoth.

l

Gas

Muttergestein

(Kimmeridge Ob. Jura)

Umgezeichnet aus Selley (1998)

Aus: Schwarzkopf & Rckheim (1990)

nach Lopatin (1971)

Arrheniussche Gleichung

k = A e E/RT

k: Geschwindigkeitskonstante der Reaktion (reaction rate constant)

A: Hufigkeitsfaktor (frequency factor)

E: Aktivierungsenergie (activation energy) in kJ/mol

R: Gaskonstante (ideal gas constant)

T: Temperatur (K = C + 273)

Aus: Hunt (1996)

Beziehung von Kerogentyp zu

Reifeparametern und Reaktionskinetik

Aus: Hunt (1996)

2 5 20

Berechnung von TTIARR und Definition

von l- bzw. Gasfenster aus der Versenkungs-

geschichte und dem Kerogentyp am Beispiel

der Monterey Formation (Kerogentyp IIA)

SW Illizi Typ II

Hassi Messaoud Typ II

Leduc Woodbend

Typ II

Influence of the Rate of

Subsidence on Hydro-

Carbon Generation

SW Illizi Basin: Silurian,

Algeria

Hassi Messaoud: Silurian,

Algeria

Leduc-Woodbend: Devonian,

Alberta (Western Canada)

Redrawn from Tissot & Welte (1984)

Tissot & Welte (1984)

Beispiele: Beginn und Ende lfenster

bung Versenkungsdiagramme

In einer Bohrung wurde folgende Schichtfolge angetroffen:

K1 625 m

J2+3 250 m

J1 125 m

T 250 m

P2 250 m

P1 500 m

C2 750 m

Aus umliegenden Bohrungen ist ferner bekannt:

Keine Netto-Sedimentation im Neogen und Quartr 375 m Hebung im Palogen 250 m Sedimente in K2 Potenzielle Muttergesteine treten an der Basis von P1 und C2 auf

a) Zeichnen Sie das Versenkungsdiagramm

b) Wie hoch war die ursprngliche, vollstndige Mchtigkeit des Schichtglieds K1? Wieviel wurde erodiert?

c) Wann knnen die potenziellen Muttergesteine die Phase der Erdl- bzw. Erdgasbildung erreicht haben,

unter der Annahme eines konstanten geothermischen Gradienten von 3,5 C / 100 m und einer durch-

schnittlichen Oberflchentemperatur von 20 C?

Bestimmen Sie die Lage des l- bzw. Gasfensters der genannten Muttergesteine fr folgende

Kerogentypen: IA, IIA, IIB und III.

(Benutzen Sie dazu die entsprechenden Nomogramme in Ihren Unterlagen).

System Neogen Palogen Kreide Jura Trias Perm Karbon

Epoche K2 K1 J3 J1 P1 C2 J2 T3 Pg2 Pg1 Pg3 N2 N1 Q P2 T1 T2

250 200 150 300 100 50 0 Mio. Jahre

1

2

3

km

0,5

0,25

0,75

1,5

1,75

1,25

2,5

2,25

2,75

50 C

30 C

40 C

60 C

70 C

80 C

90 C

100 C

110 C

120 C

Beziehung zwischen TTIARR und der prozentualen Umsetzrate von Kerogen in l oder Gas

Temperature

Range (C)

Exposure

Time (m.y.) TTI TTI Oil Window

Oil to Gas

TTI

Oil to Gas

TTI

Gas

Window

40 50

50 60

60 70

70 80

80 90

90 100

100 110

110 120

120 - 130

Muttergestein: