Project B 1 (mineral diagenesis): Modeling of mineral diagenesis in relation to oil migration, reservoir rock properties and the formation of sedimentary ores Final report

Part 1. Basin Simulation and Diagenetic Models: Albian Cadotte Sandstone, Alberta Deep Basin, Canada. The case study of the Cadotte sandstone has successfully integrated modeling and observational approaches to reconstruct the most likely processes and factors for porosity preservation and occlusion. Estimation of the eroded overburden with a sonic log technique provided the basis for the burial and thermal history. Basin simulation permitted the reconstruction of the basin at the time of deepest burial for input to diagenetic modeling of the silica cementation by regional flow. Petrographic and geochemical studies of core samples added the information missing from modeling: That the main process of quartz overgrowth was pressure solution and small scale redistribution of silica from chert to quartz grains. Part 2. Modeling of Dissolution and Cementation. Simulating the diagenetic evolution in an idealized sandstone involves processes which are strongly interacting, even within a simple system incorporating only quartz and calcite. Beside the chemical interactions within and between phases, changes of porosity and permeability modify the flow pattern which again alters the local chemical composition. Simulation results show that diagenesis depends on complex non-linear interaction of various processes, and they indicate that small inhomogeneities of rocks can have a strong influence on the resulting porosity patterns. (orig./HS)1. Beckensimulation und diagenetische Modelle: Der Cadotte Standstone (Alb) im Alberta Deep Basin, Kanada. Mit dem Fallbeispiel des Cadotte Sandsteins wurden Modellierung und beschriebene Ansaetze erfolgreich integriert, um die wahrscheinlichsten Prozesse der Porositaetserhaltung und -zerstoerung zu rekonstruieren. Abschaetzung der erodierten Auflast mit einer Sonic-Log Methode schaffte die Grundlagen fuer die Versenkungs- und Waermegeschichte. Mit Hilfe der Beckensimulation konnte das Becken zur Zeit seiner tiefsten Versenkung rekonstruiert werden, und damit der Input fuer die diagenetische Modellierung der Kieselsaeurezementation durch regionalen Porenwasserfluss geschaffen werden. Petrographische und geochemische Studien an Kernproben vervollstaendigten die aus der Simulation fehlenden Informationen und zeigten, dass das Quarzwachstum hauptsaechlich auf Druckloesung und kleinraeumige Umverteilung der Kieselsaeure von Chert- auf Quarzkoerner zurueckzufuehren ist. 2. Modellierung der Loesung und Zementation. Die Modellierung der diagenetischen Veraenderungen eines idealen Sandsteins beinhaltet komplexe, interaktive Prozesse, selbst in einem stark vereinfachten Quarz-Calcit-System. Neben den chemischen Wechselwirkungen innerhalb und zwischen den einzelnen Phasen, modifizieren die Veraenderung der Porositaet und Permeabilitaet die raeumliche Verteilung des Porenwasserflusses, die wiederum die lokale chemische Zusammensetzung beeinflusst. Simulationsergebnisse des Porenwasserflusses, die wiederum die lokale chemische Zusammensetzung beeinflusst. Simulationsergebnisse zeigen, dass die Diagenese von komplexen, nicht-linearen Wechselwirkungen verschiedener Prozesse abhaengig ist, und dass selbst kleine Gesteinsinhomogenitaeten die resultierende Porositaetsverteilung beinflussen koennen. (orig./HS)Available from TIB Hannover: F94B2109 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman