Multidimensional basin and petroleum systems modeling in the Molasse Basin, Austria

Titel in Übersetzung: Multidimensionale Becken- und Kohlenwasserstoffsystemmodellierung in der österreichischen Molassezone

Jürgen Gusterhuber

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

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Abstract

Kohlenwasserstoff(KW)exploration wurde in der österreichischen Molassezone lange erfolgreich betrieben. Trotzdem wusste man bis heute wenig über die komplexe geologische Entwicklung des Südteils des Beckens nahe der Ölküche und ihren Einfluss auf den Zeitpunkt der KW-Bildung und die KW-Migration. In einem ersten Schritt wurden geologische, geophysikalische und geochemische Daten verwendet um Erosions- und Hebungsereignisse im Becken quantitativ zu erfassen. Drei ‚Events‘ konnten unterschieden werden: (1) Regionale Kippung des Beckens gegen Westen während des frühen Miozäns; (2) Ausgedehnte Hebung des Beckens während des späten Miozäns mit Erosion von 500 bis 900 m mächtigen Sedimenten; (3) Zusätzlich lokal begrenzte Hebung des östlichen Teils des Untersuchungsgebietes und Erosion von weiteren 1000 m an Sedimenten. Der zweite Teil der Arbeit befasst sich mit dem Einfluss des Überschiebungsgürtels auf das KW-System innerhalb und in unmittelbarer Nähe der Perwang Schuppenzone (Salzburg, W´ Oberösterreich). Der heutige Wärmefluss (kalibriert mit Formationstemperaturdaten) schwankt zwischen 28 und 60 mW/m² und nimmt von Norden nach Süden kontinuierlich ab. Reifedaten zeigen einen niedrigeren Paläowärmefluss an. Der vermutete junge Anstieg des Wärmeflusses während des Plio- bis Pleistozäns ist durch Sensitivitätsanalysen abgesichert. Die Ursache ist aber nicht vollständig geklärt. Das Modell zeigt, dass selbst in tieferen Bereichen der Schuppen bis dato maximal 20 % der möglichen KW generiert wurden. Diese Genese war ein Resultat des jungen Wärmeflussanstiegs. Ölmigration aus den Schuppen in benachbarte autochthone Bereiche war vermutlich limitiert. Ölmigration von tieferen in seichtere Bereiche der Schuppen bleibt unsicher. Der dritte Teil der Arbeit untersucht die KW-Bildung unterhalb des alpinen Überschiebungsgürtels im östlichen Oberösterreich. Weiters wurde die Migration von Öl und Gas nach Norden in den Bereich des Vorlandes untersucht. Die berechneten Wärmeflüsse bewegen sich zwischen 26 und 52 mW/m². Ebenso wie im oben beschriebenen Modell, können nach Süden hin abnehmende und im Pliozän ansteigende Wärmeflüsse beobachtet werden. Die KW-Bildung unterhalb des Überschiebungsgürtels begann vor ca. 19 Mio. Jahren und war vor ungefähr 8 Mio. Jahren zu Ende, was auf Abkühlung der Muttergesteine aufgrund von Erosion und Hebung des Gebietes zu dieser Zeit zurückzuführen ist. Die Migration der KW begann mit der KW-Bildung und blieb bis heute aktiv. Das Migrationsmodell liefert interessante Aspekte vor allem in Hinblick auf Migration von thermischem Gas im Becken. So lassen Modellierergebnisse darauf schließen, dass Gas entlang von Störungszonen in die Sierninger Schuppen eingedrungen ist. Mit Hilfe des 2D-Modells wurde auch der Einfluss der Aufheizung potentieller Fallenstrukturen entlang des Beckennordrandes (´Paläopasteurisierung´) auf die Biodegradation von Öl und Gas untersucht. Demnach erklärt die tiefe Versenkung des Gebietes vor ca. 9 Mio. Jahren die Limitierung des Vorkommens von biodegradierten KWs in der Molassezone auf einen Tiefenbereich oberhalb von 800 – 1000 m unter NN. Die Ergebnisse des auf Strukturkarten der wichtigsten Reservoirhorizonte basierenden ‚Pseudo 3D‘ Modells sind widersprüchlich. Während die Position einiger wichtiger Ölfelder korrekt vorhergesagt werden konnte, gelang dies bei anderen Feldern nicht. Darüber hinaus wurden im westlichen Untersuchungsgebiet Akkumulationen angezeigt, wo bis heute keine Felder gefunden wurden. Dieses Ergebnis spiegelt die Abwesenheit von Muttergestein im westlichen Untersuchungsgebiet wider und stützt die These, dass Migration zu einem beträchtlichen Teil auch über tiefgreifende Störungssysteme verlaufen ist, ein Mechanismus, der im ‚Pseudo 3D‘ Modell nicht berücksichtigt werden konnte.
Titel in ÜbersetzungMultidimensionale Becken- und Kohlenwasserstoffsystemmodellierung in der österreichischen Molassezone
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Sachsenhofer, Reinhard, Beurteiler A (intern)
  • Piller, Werner, Beurteiler A (extern), Externe Person
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2014

Bibliographische Notiz

gesperrt bis null

Schlagwörter

  • Österreichische Molassezone
  • Beckenmodellierung
  • Kohlenwasserstoffsysteme
  • Generation
  • Migration
  • Ueberschiebungsguertel
  • Schuppenzone

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