Aktuelle Modelle zur Einschätzung der Retention und Expulsion von Fluiden (Petroleum) in und aus Muttergesteinen sind sehr einfach gehalten, d.h. sie kombinieren die Kinetik von Öl- und Gasbildung mit einem Sorptionsschwellenwert und einer simplen Permeabilitätsbeschreibung des Sedimentpackets. Hierbei wird eine Reihe von chemischen und physikalischen Details, die eine maßgebliche Rolle bei der korrekten Vorhersage von Menge und Typ zurückgehaltener Kohlenwasserstoffe (KW) und deren Produzierbarkeit spielen könnten, nicht berücksichtigt. Diese beinhalten 1) variierende KW-Bildungskinetik unterschiedlicher Muttergesteins-Fazies, 2) variierendes Sorptionsverhalten durch z.B. kompetitive Sorption oder Unterschiede in der physikalischen und molekularen Struktur des Kerogens, 3) Heterogenität des porösen Mediums über verschiedene räumliche Maßstäbe, und 4) das Phasenverhalten von Fluiden innerhalb der nanoskaligen Kapillaren von Schiefergesteinen und 5) während des „Frackens“.

Das übergestellte Ziel des Projekts vereint vier fundamentale Aufgaben:

• die Quantifizierung des „in-place“ zurückgehaltenen Öls und Gas in Abhängigkeit von organischem Kohlenstoffgehalt, Kerogen-typ, Reife und Mineralogie (Reservoir- und regionaler Maßstab)
• die Modellierung der Petroleumretentionsmechanismen durch Vergleich der Zusammensetzung des zurückgehaltenen mit dem dazugehörigen „Reservoir“-Petroleum
• die Entwicklung eines „Generation-Retention-Expulsion“-Models zur Vorhersage von „sweet spots“
• die Beschreibung der Auswirkung des geochemischen „Rahmenkonzepts“ auf die Produzierbarkeit

Mitarbeiter:

• Prof. B. Horsfield
• Dr. Nicolaj Mahlstedt
• Yuanjia Han

Finanzierung:

• Noble Energy