Correlation between diagenesis and sedimentary facies of the Bentheim Sandstone, the Schoonebeek field, The Netherlands
(2002) In Dissertations in Geology at Lund UniversityDepartment of Geology
- Abstract
- The Valanginian (Lower Cretaceous) Bentheim succession of the Schoonebeek field is deposited in a shallow-marine environment along the southern and southwestern coast of the Lower Saxony Basin in eastern Netherlands. Three cores from Schoonebeek field, selected by NAM (Nederlandse Aardolie Maatschappij), and a number of samples from an outcrop in the Bentheim Sandstone at Gildehaus were studied. Interpretations of the depositional environments were made based on the three cores. Bioturbated, massive, heterolithic and open marine clastic sediments were distinguished. These categories correspond to those of the new stratigraphical division of the Emsland area. The porosity and permeability of the Bentheim sandstone is largely linked to... (More)
- The Valanginian (Lower Cretaceous) Bentheim succession of the Schoonebeek field is deposited in a shallow-marine environment along the southern and southwestern coast of the Lower Saxony Basin in eastern Netherlands. Three cores from Schoonebeek field, selected by NAM (Nederlandse Aardolie Maatschappij), and a number of samples from an outcrop in the Bentheim Sandstone at Gildehaus were studied. Interpretations of the depositional environments were made based on the three cores. Bioturbated, massive, heterolithic and open marine clastic sediments were distinguished. These categories correspond to those of the new stratigraphical division of the Emsland area. The porosity and permeability of the Bentheim sandstone is largely linked to depositional facies. Diagenesis has affected the petrophysical properties mainly through carbonate cementation and leaching of detrital grains. The effect of mechanical compaction was minor because of the stable (quartz rich) detrital composition of the sand. The early precipitation of calcite cement in a number of thin layers caused the development of impermeable layers. During the maturation of the Berriasian source rocks aggressive pore fluids were expelled, which enhanced the porosity of the Bentheim Sandstone. Later the charging of hydrocarbon into the Bentheim Sandstone initiated the process of blocking “pure” nucleus, which inhibited quartz cementation and authigenic clay precipitation in the sandstones of the Schoonebeek field. The leaching processes, the development of secondary porosity, and the low content of authigenic clay suggest that fluid transport removed ions in a semi-closed or open diagenetic system. The depositional and diagenetic properties have resulted in good reservoir quality of the Bentheim Sandstone, especially within the massive sandstone. The carbonate-cemented layers represent stratabound impermeable layers, which probably were developed by local diffusional redistribution of biogenic carbonate. The abundance of corroded detrital grains and calcite cement in the Bentheim Sandstone suggest that at least the carbonate-cemented layers were more extensive prior to the maturation of hydrocarbon. (Less)
- Abstract (Swedish)
- Populärvetenskaplig sammanfattning: Det största oljefältet på land i nordvästra Europa, Schoonebeekfältet i Nederländerna har varit föremål för denna studie. Oljeproduktionen stoppades på grund av att vatten trängt in i oljereservoaren. När vatten under produktionen blandas med olja sker detta på grund av att den existerande flödesmodellen av reservoaren är felaktig. Detta innebar att det blev ekonomiskt ohållbart att fortsätta pumpa upp olja. För att produktionen skulle kunna återupptas krävdes att det skapades en bättre reservoarmodell, där hänsyn togs till de olika flödesegenskaperna hos sandstenarna som utgör reservoaren. Sandstenarna är av tidig kretaceisk ålder (140 miljoner år gamla) och benämns Bentheimsandstenen. Tre borrkärnor... (More)
- Populärvetenskaplig sammanfattning: Det största oljefältet på land i nordvästra Europa, Schoonebeekfältet i Nederländerna har varit föremål för denna studie. Oljeproduktionen stoppades på grund av att vatten trängt in i oljereservoaren. När vatten under produktionen blandas med olja sker detta på grund av att den existerande flödesmodellen av reservoaren är felaktig. Detta innebar att det blev ekonomiskt ohållbart att fortsätta pumpa upp olja. För att produktionen skulle kunna återupptas krävdes att det skapades en bättre reservoarmodell, där hänsyn togs till de olika flödesegenskaperna hos sandstenarna som utgör reservoaren. Sandstenarna är av tidig kretaceisk ålder (140 miljoner år gamla) och benämns Bentheimsandstenen. Tre borrkärnor från Schoonebeekfältet, samt ett antal prover från en skärning på land av Bentheimsandstenen studerades för att kunna etablera en ny flödesmodell för oljereservoaren. Flödesegenskaperna hos Bentheimsandstenen kunde relateras till en miljö där sanden hade avsatts. Detta innebär att miljön som existerade för 140 miljoner år sedan till största delen kontrollerar de flödesegenskaper som existerar hos oljereservoaren idag. Bentheimsandstenen har även påverkats av det begravningsdjup som den befinner sig på. I och med att ett sediment (i det här fallet sand) begravs utsätts det för ett ökat tryck och temperatur. Detta gör att sandkornen pressas samman och att kemiska processer i porvattnet kittar samman kornen till en sandsten. Då ändrades de flödesegenskaper som förekom vid avsättningsmiljön för 140 miljoner år sedan. Trots ökat tryck och temperatur har sandstenen till stor del motstått sammanpressning, beroende på att den är uppbyggd av mekaniskt stabila sandkorn. I den stabila kornsammansättningen förekommer det även mindre stabila korn, och dessa har delvis eller helt lösts upp på grund av begravningsdjupet. Detta har gett upphov till att flödes genomsläppligheten hos sandstenen har ökat. Upplösningen av instabila korn har också orsakat tunna nivåer med ringa genomsläpplighet. Dessa nivåer har uppkommit genom att joner i porvattnet fällts ut på grund av förändringar i den kemiska miljön hos den begravda sanden. När partiklar och korn löses upp kan genomsläppligheten i sandstenen bevaras trots begravningspåverkan. Detta fungerar bara om den studerade flödesmodellen är öppen, så att det upplösta materialet kan transporteras ut ur flödessystemet. Bentheimsandstenen har också blivit påverkad av bildandet av olja som har skett i lagret under Bentheimsandstenen. Denna oljebildande process har skapat aggressiva porvatten flöden som har löst upp partiklar och korn, och ökat porositeten i den överliggande Bentheimsandstenen. När oljan sedan började strömma upp i Bentheimsandstenen mellan 92 till 56 miljoner år sedan, förhindrade oljeinströmningen att negativa begravningseffekter påverkade sandstenen. Dessa effekter orsakar i vanliga fall en minskning av genomsläppligheten i en sandsten. Den mekanisk stabila kornsammansättningen, upplösningen av partiklar och korn på grund av ökat tryck och temperatur samt oljeinströmmningen till sandstenen från underliggande lager, har resulterat i goda nutida flödesegenskaper i Bentheimsandstenen. Detta i sin tur har gett upphov till en bra reservoarkvalitet. Med förbättrad oljeproduktionsteknik, horisontell borrning tillsammans med en förbättrad geologisk analys och en ny flödesmodell av Bentheimsandstenen kan oljeproduktionen i Schoonebeekfältet återupptas. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/2342864
- author
- Malmborg, Pär
- supervisor
- organization
- year
- 2002
- type
- H1 - Master's Degree (One Year)
- subject
- keywords
- Bentheim Sandstone, sedimentary facies, diagenesis, petroleum reservoir, Lower Cretaceous, Valanginian, Lower Saxony Basin, Schoonebeek, Gildehaus
- publication/series
- Dissertations in Geology at Lund University
- report number
- 150
- language
- English
- additional info
- Dr. Nicolaas Molenaar, the Technical University of Denmark, DTU.
- id
- 2342864
- date added to LUP
- 2012-12-05 11:55:30
- date last changed
- 2012-12-05 11:55:30
@misc{2342864,
abstract = {{The Valanginian (Lower Cretaceous) Bentheim succession of the Schoonebeek field is deposited in a shallow-marine environment along the southern and southwestern coast of the Lower Saxony Basin in eastern Netherlands. Three cores from Schoonebeek field, selected by NAM (Nederlandse Aardolie Maatschappij), and a number of samples from an outcrop in the Bentheim Sandstone at Gildehaus were studied. Interpretations of the depositional environments were made based on the three cores. Bioturbated, massive, heterolithic and open marine clastic sediments were distinguished. These categories correspond to those of the new stratigraphical division of the Emsland area. The porosity and permeability of the Bentheim sandstone is largely linked to depositional facies. Diagenesis has affected the petrophysical properties mainly through carbonate cementation and leaching of detrital grains. The effect of mechanical compaction was minor because of the stable (quartz rich) detrital composition of the sand. The early precipitation of calcite cement in a number of thin layers caused the development of impermeable layers. During the maturation of the Berriasian source rocks aggressive pore fluids were expelled, which enhanced the porosity of the Bentheim Sandstone. Later the charging of hydrocarbon into the Bentheim Sandstone initiated the process of blocking “pure” nucleus, which inhibited quartz cementation and authigenic clay precipitation in the sandstones of the Schoonebeek field. The leaching processes, the development of secondary porosity, and the low content of authigenic clay suggest that fluid transport removed ions in a semi-closed or open diagenetic system. The depositional and diagenetic properties have resulted in good reservoir quality of the Bentheim Sandstone, especially within the massive sandstone. The carbonate-cemented layers represent stratabound impermeable layers, which probably were developed by local diffusional redistribution of biogenic carbonate. The abundance of corroded detrital grains and calcite cement in the Bentheim Sandstone suggest that at least the carbonate-cemented layers were more extensive prior to the maturation of hydrocarbon.}},
author = {{Malmborg, Pär}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
series = {{Dissertations in Geology at Lund University}},
title = {{Correlation between diagenesis and sedimentary facies of the Bentheim Sandstone, the Schoonebeek field, The Netherlands}},
year = {{2002}},
}