3D-Modellierung des Oberen Muschelkalks im Hohenloher Raum

Abstract

GECO ist ein internationales wissenschaftliches Konsortium, das aus der italienischen Erdölgesellschaft Eni E&P, der Universität Tübingen und weiteren Partnern besteht und zur Erforschung der Geometrien von Karbonatkörpern gegründet wurde. Die innerhalb dieses Rahmens durchgeführte Studie befasst sich mit dem dreidimensionalen sedimentären und petrophysikalischen Aufbau der Karbonate des Oberen Muschelkalks im Hohenloher Raum. Dieser Artikel gibt in stark verkürzter Form einen Teil der Doktorarbeit ‚Anatomy of Carbonate Sandbodies: Reservoir Analog Study from an Epicontinental Basin (Triassic, Germany)‘ wieder (Palermo, D. & Aigner T. et al. 2010).

Aufgrund der sedimentologischen Ähnlichkeit und der bemerkenswerten wissenschaftlichen Arbeit mehrerer Forschergenerationen eignet sich der Obere Muschelkalk in der Gegend um Crailsheim als hervorragendes Aufschlussanalogbeispiel zu den skeletalen und oolithischen Erdgasspeichergesteinen des Mittleren Ostens. Ähnlich diesen Speichergesteinen wurde der Obere Muschelkalk entlang einer epikontinentalen, sehr flach einfallenden Karbonatrampe am Rande des Thetys-Ozeans abgelagert.

Um die Studie direkt mit industrieüblichen Untergrunddaten vergleichen zu können, ist ein hoch auflösendes geologisches 3D-Modell erstellt worden, in das zusätzlich Bohrungsdaten und petrophysikalische Daten (z. B. GR-Logs, Bohrkerne, Poroperm-Messungen) einbezogen sind.

Zu den bisherigen sedimentologischen Aufschlussstudien und Korrelationen, die vergleichsweise einfache, durchgehende Schichtverhältnisse zwischen den bekannten Leithorizonten annahmen, konnte die Studie anhand der dreidimensionalen Modellierung des Datensatzes neue Einsichten in den detaillierten stratigraphischen Aufbau des Oberen Muschelkalkes gewinnen. Die auf den ersten Blick durchgehende „Layer-Cake“-Stratigraphie der Shoalkörper besteht bei genauerer Betrachtung mitunter aus subtilen Klinoformgeometrien („Pseudo- Layer-Cake“).

Die anschließende petrophysikalische Modellierung gibt Aufschluss über wichtige Kontrollfaktoren der Qualität und Quantität des Reservoirs. Im Untersuchungsgebiet sind die Reservoireigenschaften des Oberen Muschelkalks überwiegend faziesabhängig, wobei sich die Porosität auf die Flachwasserfaziestypen der mittleren Rampe beschränkt. Alle beobachteten Ordnungen stratigraphischer Zyklen beeinflussen die räumliche Verteilung der Reservoirkörper maßgeblich. Interne Unterschiede innerhalb der einzelnen Körper werden dabei vorwiegend von Kleinzyklen gesteuert. Die räumliche Verteilung und die Dimension der Reservoirkörper ist wahrscheinlich das Resultat der Wechselwirkung zwischen zyklischen Meeresspiegelschwankungen und einem sanftem Paläorelief. Dabei sind leicht erhöhte paläotektonische Positionen entscheidend für das Auftreten poröser Reservoirkörper.