Zweijahresbericht 2004/2005 - Bibliothek - GFZ

sowie die Modellierung des davon abhängigen Phasenverhaltens
(Abb. 4.77). Die Simulationsergebnisse zeigten,
dass eine genaue Vorhersage der zu erwartenden
Erdölzusammensetzung und Qualität vor der Bohrung
möglich ist.
Frühe Gasbildung
Die Suche und Auffindung sauberer Energieträger zur
langfristigen und umweltschonenden Sicherung der weltweiten
Energieversorgung ist eine der vordringlichsten
Aufgaben für zukünftige Forschungs- und Explorationsprojekte.
Die Suche und Förderung von
Gas steht dabei im Vordergrund, da natürliches
Gas von allen fossilen Brennstoffen
am umweltschohnendsten und effizientesten
in Energie umgewandelt werden
kann. Gas kann in der Natur durch die
thermische Umwandlung in relativ großen
Teufen oder durch mikrobielle Aktivitäten
in flachen Sedimenten aus sedimentärem
organischem Material gebildet
werden. Aufgrund der großen Mengen
organischen Materials können die Gasmengen
so groß sein, dass sie Lagerstätten
bilden, die teilweise Jahrzehnte lang
ganze Städte und Länder mit Energie versorgen
können.
Um die Auffindung dieses interessanten
Energieträgers zu verbessern, wird versucht,
die Bildung von Gas in der Natur
mittels numerischer Modelle und ihre
Integration in computergesteuerte Beckenmodelle
für geologische Zeiträume
zu simulieren. Hierfür stehen zum einen
konventionelle reaktionskinetische Modelle
zur Verfügung, von denen man
annimmt, dass sie die Bildung von Gas
aus thermischen Prozessen ausreichend
gut beschreiben. Zum anderen werden
empirische Modelle und Beobachtungen
genutzt, um die Bildung und das Vorkommen
mikrobiellen Gases in einem
Sedimentbecken zu rekonstruieren.
Berücksichtigt man die Modelle zur Bildung
der verschiedenen Gastypen in
Sedimentbecken, wird aber schnell deutlich,
dass es eine Zone gibt, in der die konventionellen
Modelle weder die Bildung
von thermischem Gas noch die Bildung
von mikrobiellem Gas vorhersagen.
Gleicht man diese Vorhersagen mit natürlichen
Gasvorkommen ab, so wird deutlich,
dass in der Natur die Bildung mikrobiellen
Gases in größeren Teufen und die
Bildung thermischen Gases bei niedrigen
Temperaturen dramatisch unterschätzt
werden. So zeigt zum Beispiel der Vergleich
thermischer Gasvorkommen in Se-
dimenten niedriger Reife und die Vorhersage der Gasgenese
unter Anwendung konventioneller reaktionskinetischer
Modelle, dass die Diskrepanz zwischen Natur und
Simulation bei mehr als 1.000 m liegen kann (Abb. 4.78a).
Ähnliches gilt für mikrobielle Gasvorkommen, die in einigen
Gebieten deutlich tiefer liegen, als durch traditionelle
Modelle vorgegeben (Abb. 4.78b).
Die Konsequenz dieser Beobachtungen ist, dass die weltweite
Gasprospektivität in unerforschten oder marginal
erforschten Gebieten, in denen volumetrische Vorhersagen
nur unter Anwendung numerischer Modelle möglich
Abb. 4.78: Vergleich von natürlichen Gasvorkommen und Vorhersagen der
Gasbildung auf der Basis reaktionskinetischer Modelle (a) und die Teufenverteilung
verschiedener Gastypen (thermisch-mikrobiell) (b). Es fällt auf,
dass die Modelle zur Vorhersage der thermischen Gasbildung das thermische
Gas, welches in Sedimenten niedriger Reife gefunden wird, nicht vorhersagen
können (a) und dass mikrobielles Gas sogar in Teufen über 4.000 m
aufgespürt werden kann.
Comparison between natural gas occurrence and predictions based on kinetic
models (a) and the distribution of different gas types with depth (thermal-microbial)
(b). It is obvious that the predictions of thermal gas formation
do not fit to natural gas in low mature sediments (a) and that microbial
gas occurs even at depths greater than 4000 m.
Zweijahresbericht 2004/2005 GeoForschungsZentrum Potsdam
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