Erdöl wird seit langer Zeit im südlichen Skandinavien, im nördlichen Polen sowie in den baltischen Staaten aus kambrischen Sandsteinen sowie aus ordovizischen Karbonaten produziert. Im Zeitraum von 1972 bis 1992 wurden beispielsweise auf Gotland ca. 100.000 Kubikmeter Erdöl gefördert (Sivhed, 2004). Neue Explorationsbohrungen werden derzeit durch die schwedische Fa. Gripen Gas & Oil vorbereitet, insbesondere im Onshore- und Offshore-Bereich von Gotland. Der Hintergrund unserer Studien ist, daß sich die aus jungpaläozoischen Reservoiren geförderten Öle organisch-geochemisch sehr ähneln. Allerdings waren sie im Laufe ihrer Geschichte komplexen Akkumulations- und Migrationsprozessen unterworfen. Eine wesentliche Unbekannte -unserer eigentlicher Forschungsschwerpunkt- ist das Muttergestein, über das es bislang zahlreiche Spekulationen gibt.

Wir gehen mit unseren organisch-geochemischen Methoden folgenden Fragestellungen nach:

1. Wie heterogen ist das Erdölbildungspotenzial und die Zusammensetzung der Erdöle, die aus paläozoischen Muttergesteinen generiert werden können? Hier konzentrieren wir uns auf den mittelkambrischen bis unterordovizschen Alaunschiefer, der bis zum Beckenzentrum im Südosten bis zu 100 Meter mächtig werden kann.
2. Welche Bedeutung spielen andere Muttergesteine, sowie Fraktionierung während der Migration und Biodegradation auf die Zusammensetzung geförderter Erdöle?
3. Welche Signale können wir identifizieren, die für die unterschiedlichen Muttergesteine charakteristisch sind? Dabei ist zu beachten, daß alle potenziellen Muttergesteine marinen Ursprungs sind und einen Kerogentyp II aufweisen.

Im Rahmen der Untersuchungen wenden wir den Phase Kinetics-Ansatz an. Mittels einer Reihe von Pyrolyse-Experimenten (im offenen und geschlossenen System) werden hier in systematischer Abfolge die jeweiligen Kohlenwasserstoff-Bildungseigenschaften untersucht. Darüberhinaus wenden wir Techniken wie z.B. die GC-MS-Untersuchung von Biomarkern an. Insbesondere mittels FT-ICR-MS lassen sich hochmolekulare N,S,O-Komponenten in den Erdölen charakterisieren und ermöglichen Erdöl-Muttergesteinsbeziehungen.

Ziele

• Charakterisierung möglicher Muttergesteine hinsichtlich ihrer organischen Fazies,
• Aufklärung von Biomarkern mittels GC-MS sowie von NSO-Komponenten mittels FT-ICR-MS in den in Frage kommenden Muttergesteinen
• Aufklärung der genetischen Beziehungen von Erdölen in ordovizischen Karbonatreservoiren mit ihren möglichen Muttergesteinen

Participants

• Shengyu Yang
• Hans-Martin Schulz
• Brian Horsfield

Partners

• Gripen Oil and Gas, Sweden
• Niels H. Schovsbo, Geological Survey of Denmark and Greenland.

Key publications

• Dahl, J., Chen, R., Kaplan, I., 1989. Alum Shale bitumen maturation and migration: Implications for Gotland’s oil. J. Pet. Geol. 2, 465–476.
• O.Zdanavikiute, Bojesen-Koefoed, J.A., 1997. Geochemistry of Lithuanian oils and source rocks: a preliminary assessment. J. Pet. Geol. 20, 381–402.
• Sivhed, U., 2004. Upper Ordovician carbonate mounds on Gotland, central Baltic Sea: distribution, composition and reservoir characteristics. J. Pet. Geol.