Geologische Rundschau

, Volume 68, Issue 3, pp 1184–1209 | Cite as

Die Bedeutung der Diagenese für die Bildung und Ausbeutung von Erdöl- und Erdgaslagerstätten

  • Winfried Zimmerle
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Zusammenfassung

Nach einem kurzen überblick über die Entwicklung der Diagenese-Forschung in Sandsteinen sind die wichtigsten Prozesse der Sandstein-Diagenese aufgezählt. Moderne Untersuchungsmethoden wie Massenspektroskopie, Elektronen-Mikrosonde, Raster-Elektronenmikroskop, Fluoreszenzmikroskopie, Kathodenlumineszenz und geochemische Analyse der Porenwässer finden kurz Erwähnung. Probleme der Diagenese sind am Beispiel von produktiven Sandsteinhorizonten aus dem Ober-Karbon, dem Unter-Perm (Ober-Rotliegend), dem Mittel-Jura (Dogger) und der Unter-Kreide in der Bundesrepublik Deutschland aufgezeigt. Rasterelektronenmikroskopische Photographien des Porenraumes der verschiedenen Sandsteine und graphische Darstellungen verdeutlichen die Unterschiede der Porenkonfiguration und ihren Einfluß auf die gesteinsphysikalischen Parameter wie Porosität, Permeabilität und Innere Oberfläche in Abhängigkeit vom Grad der Diagenese und vom geologischen Alter. Die Einflüsse der verschiedenen Diagenese-Prozesse auf Porosität, Permeabilität und Innere Oberfläche von Sandsteinen sind tabellarisch zusammengestellt. Ferner erwähnt ist ein allgemeines Modell der Sandstein-Zementation. Künftig wird man immer mehr auf diagenetische Erdöl- und Erdgas-Fallen prospektieren. So gewinnt die Diagenese zunehmend an Bedeutung für die Suche nach Erdöl- und Erdgaslagerstätten und deren Ausbeutung.

Abstract

The history of research in sandstone diagenesis is briefly reviewed and the important diagenetic processes are listed. Modern tools in the research of diagenesis are mass spectroscopy, electron microprobe, scanning electronmicroscope, fluorescence microscope, cathodoluminescence, and the geochemical analysis of brines. Main problems of sandstone diagenesis are discussed based on examples from the Pennsylvanian (Upper Carboniferous), Lower Permian (Rotliegend), Middle Jurassic (Dogger), and Lower Cretaceous (Wealden and Valanginian) of the Federal Republic of Germany. Scanning electronmicrographs and graphs demonstrate differences in pore configuration and their influence upon petrophysical parameters such as porosity, permeability, and internal surface in dépendance on the geological age. The influence of various diagenetic processes, in general, on porosity, permeability, and internal surface of sandstone are tabulated. Moreover, a general model of sandstone cementation is presented. In the future the search for diagenetic oil and gas traps will augment. Thus, diagenesis will increasingly gain importance for the exploration and recovery of oil and gas.

Résumé

L'histoire de la recherche de la diagenèse des grès est brièvement passée en revue et les processus les plus importants de la diagenèse sont énumérés.

Les méthodes de recherche modernes et l'appareillage approprié comprenant la spectroscopie de masse, la microsonde électronique, la microscopie électronique à balayage, la microscopie à fluorescence, la cathodoluminescence et l'analyse chimique des eaux interstitielles des pores sont brièvement discutées.

Les problèmes les plus importants de la diagenèse des grès sont énumérés en se référant à quelques exemples de la République Fédérale Allemande, notamment des horizons gréseux productifs du Carbonifère supérieur, du Permien inférieur (Rotliegend supérieur), du Jurassique moyen (Dogger) et du Crétacé inférieur.

Des photographies de pores de différents grès, prises au microscope électronique à balayage, ainsi que des figures schématiques montrent les différentes configurations possibles des pores et mettent en lumière l'influence de ces configurations sur les paramètres pétrophysiques tels que la porosité, la perméabilité et la surface interne des cavités des pores dans leur dépendance vis-à-vis de la diagenèse et de l'âge géologique de la roche.

L'influence des différents processus diagénétiques sur la porosité, la perméabilité et la surface interne des grès a été consignée sous forme de tableau.

En outre un modèle est présenté pour expliquer la cimentation des grès en général.

Il est à prévoir que l'importance de la prospection des pièges diagénétiques de pétrole et de gaz s'accroÎtra.

De ce fait on peut conclure que le phénomène de la diagenèse deviendra de plus en plus important dans l'exploration et la production des hydrocarbures.

кРАткОЕ сОДЕРжАНИЕ

ДАН кРАткИИ ОБжОР РАж ВИтИь ИсслЕДОВАНИь п РОцЕссОВ ДИАгЕНЕжА В пЕсЧАНИк Ах И пЕРЕЧИслЕНы ОсНОВНыЕ пРОцЕссы: кР АткО ОпИсАНы сОВРЕМЕ ННыЕ ФИжИкО-хИМИЧЕскИЕ МЕ тОДы ИсслЕДОВАНИь, кАк-тО: М Асс-спЕктРОМЕтРИь, Ёл ЕктРОННАь МИкРОскОпИь, ЁлЕктРО ННыИ жОНД, РАстОВАь ЁлЕктРОННА ь МИкРОскОпИь, ФлУОРЕ сцЕНтНАь МИкРОскОпИь, кАтОДНА ь лУМИНЕсцЕНцИь И гЕОхИМИЧЕскИИ АНАл Иж пОРОВых ВОД. НА пРИМ ЕРЕ пРОДУктИВНых гОРИжО НтОВ пЕсЧАНИкА Иж ВЕРхНЕг О кАРБОНА, НИжНЕИ пЕРМ И — ВЕРхНИЕ слОИ кРАсНОгО лЕжьНь -, сРЕДНЕИ УРы — ДОггЕР — И НИжНЕгО МЕлА жАпАДН ОИ гЕРМАНИИ ОпИсАНы ВЕД УЩИЕ пРОБлЕМы пРОцЕссОВ ДИАгЕНЕжА. ФОтОгРАФИИ пОР, пОлУЧ ЕННыЕ НА РАстОВОМ ЁлЕктРОННО М МИкРОскОпЕ, РАжлИЧНых пЕсЧАНИкО В И гРАФИЧЕскОЕ ИжОБР АжЕНИЕ Их пОкАжыВАУт ьсНыЕ РАж лИЧИь кОНФИгУРАцИИ пОР И Их ВлИьНИЕ НА тАк ИЕ ФИжИЧЕскИЕ пАРАМЕ тРы пОРОД, кАк пОРИстОсть пОРОД ы, пРОНИцАЕМОсть И ВНУт РННьь пОВЕРхНОсть В ж АВИсИМОстИ От стЕпЕНИ ДИАгЕНЕжА И гЕОлОгИЧЕскОгО ВОжРАстА. ВлИьНИЕ РАж лИЧНых пРОцЕссОВ ДИА гЕНЕжА НА пОРИстОсть, пРОНИцАЕ МОсть И ВНУтРЕННУУ пОВЕРхН Ость пЕсЧАНИкОВ пРИВ ЕДЕНы В тАБлИцАх. кРОМЕ тОгО п РИВОДИтсь ОБЩАь МОДЕль цЕМЕНтА цИИ пЕсЧАНИкОВ. В БУДУ ЩЕМ ЁтИМИ ДАННыМИ слЕДУЕт пОль жОВАтьсь пРИ РАжВЕДкИ НА ДИАгЕ НЕтИЧЕскИЕ лОВУшкИ Н ЕФтИ И гАжА. т.О. пОДЧЕРкИВАЕтсь жНАЧЕНИЕ ДИАгЕНЕжА п РИ пОИскАх жАлЕжЕИ НЕ ФтИ И гАжА И пРИ Их ЁксплУАтАцИИ.

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Copyright information

© Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1979

Authors and Affiliations

  • Winfried Zimmerle
    • 1
  1. 1.Laboratorium für ErdölgewinnungDeutsche Texaco AktiengesellschaftWietze

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