Übung 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 Quartär

• 375 m Hebung im Paläogen

• 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 ursprüngliche, vollständige Mächtigkeit des Schichtglieds K1? Wieviel wurde erodiert?

c) Wann können die potenziellen Muttergesteine die Phase der Erdöl- bzw. Erdgasbildung erreicht haben,

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

schnittlichen Oberflächentemperatur von 20 °C?

Bestimmen Sie die Lage des Öl- bzw. Gasfensters der genannten Muttergesteine für folgende

Kerogentypen: IA, IIA, IIB und III.

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

System Neogen Paläogen 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

K1

J2+3

J1

T

P2

P1

C2

75

0 m

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 Öl oder Gas

Übung 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 Quartär

• 375 m Hebung im Paläogen

• 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 ursprüngliche, vollständige Mächtigkeit des Schichtglieds K1? Wieviel wurde erodiert?

c) Wann können die potenziellen Muttergesteine die Phase der Erdöl- bzw. Erdgasbildung erreicht haben,

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

schnittlichen Oberflächentemperatur von 20 °C?

Bestimmen Sie die Lage des Öl- bzw. Gasfensters der genannten Muttergesteine für folgende

Kerogentypen: IA, IIA, IIB und III.

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

System Neogen Paläogen 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

K1

J2+3

J1

T

P2

P1

C2

50 °C

30 °C

40 °C

60 °C

70 °C

80 °C

90 °C

100 °C

110 °C

120 °C

30

50

45

15

15

25

10 10

35

23

Temperature

Range (°C)

Exposure

Time (m.y.) TTI TTI Oil Window

Oil to Gas

TTI

Oil to Gas

TTI

Gas

Window

40 – 50 30 6 6 B

50 – 60 50 50 56

60 – 70 45 210 266

70 – 80 15 300 566 E

80 – 90

90 – 100

100 – 110

110 – 120

120 - 130

Muttergestein: Perm, Kerogen IIA

System Neogen Paläogen 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

K1

J2+3

J1

T

P2

P1

C2

50 °C

30 °C

40 °C

60 °C

70 °C

80 °C

90 °C

100 °C

110 °C

120 °C

30

50

45

15

15

25

10 10

35

23

Oil Window IIA

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 15 0

90 – 100 25 8 8 B

100 – 110 20 (10) 35 (17) 43 (25)

35% (25%)

90 – 100

(Inversion) 35 10 53

90

(Inversion) 23 3 56 (45%)

Muttergestein: Perm, Kerogen IA

System Neogen Paläogen 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

K1

J2+3

J1

T

P2

P1

C2

50 °C

30 °C

40 °C

60 °C

70 °C

80 °C

90 °C

100 °C

110 °C

120 °C

30

50

45

15

15

25

10 10

35

23 Begin Oil Window IA

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 15 0 0

80 – 90 15 5 5 B

90 – 100 25 40 45

100 – 110 20 (10) 170 (75) 215 (120)

~90% (70%)

90 – 100

(Inversion) 35 60 275

90

(Inversion) 23 17 292 (~ 95%)

Muttergestein: Perm, Kerogen IIB

System Neogen Paläogen 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

K1

J2+3

J1

T

P2

P1

C2

50 °C

30 °C

40 °C

60 °C

70 °C

80 °C

90 °C

100 °C

110 °C

120 °C

30

50

45

15

15

25

10 10

35

23 Oil Window IIB

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: Perm, Kerogen III

Die erforderlichen Temperaturen für eine thermische Reifung von Kerogen III werden nicht erreicht

Temperature

Range (°C)

Exposure

Time (m.y.) TTI TTI Oil Window

Exposure Time

(m.y.)

Oil to Gas

TTI

Oil to Gas

TTI

Gas

Window

40 – 50

50 – 60

60 – 70

70 – 80

80 – 90 50 2 2 B

90 – 100 27 12 14

100 – 110 15 24 38

110 – 120 15 130 168

120 - 130 30 1.110 1268 E 60 1 1 B

Muttergestein: Karbon, Kerogen IA

System Neogen Paläogen 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

K1

J2+3

J1

T

P2

P1

C2

50 °C

30 °C

40 °C

60 °C

70 °C

80 °C

90 °C

100 °C

110 °C

120 °C

12

10

18

42

50

27

15

15

30 30

38

Oil Window IA

Begin Gas Window

Temperature

Range (°C)

Exposure

Time (m.y.) TTI TTI Oil Window

Exposure

Time (m.y.)

Oil to Gas

TTI

Oil to Gas

TTI

Gas

Window

40 – 50 15 2 2 B

50 – 60 10 10 12

60 – 70 18 90 102

70 – 80 42 900 1.002 E

80 – 90

90 – 100

100 – 110

110 – 120

120 - 130 60 1 1 B

Muttergestein: Karbon, Kerogen IIA

System Neogen Paläogen 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

K1

J2+3

J1

T

P2

P1

C2

50 °C

30 °C

40 °C

60 °C

70 °C

80 °C

90 °C

100 °C

110 °C

120 °C

12

10

18

42

50

27

15

15

30 30

38

Oil Window IIA

Begin Gas Window

Temperature

Range (°C)

Exposure

Time (m.y.) TTI TTI Oil Window

Exposure

Time (m.y.)

Oil to Gas

TTI

Oil to Gas

TTI

Gas

Window

40 – 50

50 – 60

60 – 70

70 – 80 42 2 2 B

80 – 90 50 17 19

90 – 100 27 40 59

100 – 110 15 100 159

110 – 120 15 500 659 E

120 - 130 60 1 1 B

Muttergestein: Karbon, Kerogen IIB

System Neogen Paläogen 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

K1

J2+3

J1

T

P2

P1

C2

50 °C

30 °C

40 °C

60 °C

70 °C

80 °C

90 °C

100 °C

110 °C

120 °C

12

10

18

42

50

27

15

15

30 30

38

Oil Window IIB

Begin Gas Window

Temperature

Range (°C)

Exposure

Time (m.y.) TTI TTI Oil Window

Exposure

Time (m.y.) Gas TTI Gas TTI

Gas

Window

40 – 50

50 – 60

60 – 70

70 – 80

80 – 90

90 – 100

100 – 110

110 – 120 15 0 0

120 - 130 30 (60) 9 (17) 9 (17)

10% (15%)

B

Muttergestein: Karbon, Kerogen III

System Neogen Paläogen 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

K1

J2+3

J1

T

P2

P1

C2

50 °C

30 °C

40 °C

60 °C

70 °C

80 °C

90 °C

100 °C

110 °C

120 °C

12

10

18

42

50

27

15

15

30 30

38 Begin Gas Window