Zur Vorhersage der Erdoel- und Erdgaszusammensetzungen durch die Integration von Labor- und Fallstudien

The distribution of oil and gas in reservoirs is ultimately controlled by the different pressure and temperature conditions in the petroleum system. Of initial importance is the timing of petroleum generation and the composition of the first-formed petroleum in source rocks. The latter is controlled by the source rock type and its maturity. Compositional predictions of first formed petroleum are of great interest because gas-oil ratio, aromaticity and wax content govern physical properties and phase behaviour of petroleum, including the segregation of oil and gas, along secondary migration routes. While natural petroleum rates are extremeley slow in human timeframe, artificial maturation experiments - using pyrolysis - make feasible the simulation of natural transformation processes in a reasonable time interval. The Posidonia-Shale (NW-Germany) and the Duvernay Formation (Canada), which were studied in this work, are both elements of well-known petroleum systems and form the basis of the research reported here. With a basinwide uniformity in the type of sedimentary organic matter these source rocks fulfil the optimal requirements for simulating generation processes in the laboratory and its comparison to natural processes. The goals of the present study can be described as follows: (a) Predicting oil and gas generation in mature to overmature source rocks; (b) analysing the feasibility and boundary conditions for making detailed compositional predictions; (c) predicting the phase behaviour of first-formed petroleum as a function of maturity. (orig.)Die Verteilung von Erdoel und Erdgas in Lagerstaetten wird ueber die Druck-und Temperaturbedingungen in den Muttergestein-Reservoir-Systemen gesteuert. Das Verhalten von Kohlenwasserstoffen unter natuerlich-geologischen Bedingungen wird hierbei sowohl ueber den Zeitpunkt ihrer Genese aus dem Muttergestein als auch ueber ihre Zusammensetzung kontrolliert. Letztere haengt ab von dem Typ des Muttergesteins und seiner thermischen Reife. Um die Prozesse, die zur Akkumulation von Kohlenwasserstoffen in einem Reservoir-System fuehren, besser abschaetzen zu koennen, bedarf es einer moeglichst genauen Vorhersage der Zusammensetzung der Produkte, die primaer unter natuerlichen Bedingungen gebildet wurden. Die kuenstliche Aufheizung (Pyrolyse) sedimentaeren organischen Materials im Labor ermoeglicht die Simulation natuerlicher Umwandlungsprozesse in einem zeitlich vertretbaren Rahmen. Mit dem Posidonienschiefer (NW-Deutschland) und der Duvernay Formation (Kanada) wurden in der vorliegenden Arbeit marine Muttergesteine untersucht, die jeweils aus gut erforschten Erdoelsystemen stammen. Mit der relativ homogenen, beckenweiten Ausbildung ihres sedimentaeren organischen Materials erfuellen beide Muttergesteine optimale Voraussetzungen fuer eine sinnvolle Simulation von Geneseprozessen im Labor. Die Ziele der vorliegenden Arbeit waren somit im wesentlichen: (a) Oel- und Gasbildung in reifen bis ueberreifen Muttergesteinen; (b) detaillierte Vorhersage der Zusammensetzung natuerlicher Geneseprodukte; (c) Vorhersage des Phasenverhaltens der generierten Produkte in Abhaengigkeit von der Reife. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RA 831(3648) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman