Cementing the sandstone foundation: a field-scale reconstruction from depositional fabric to diagenetic framework in the Rotliegend of the Groningen gas field
Het ontstaan van heterogeniteit in het Rotliegend-zandsteenreservoir van het Groningen-gasveld
Sebastian Mulder onderzocht voor zijn promotieonderzoek het zandsteenreservoir van de Boven-Rotliegend Groep in het Groningen-gasveld. Het begrijpen van de heterogeniteit van zandsteenreservoirs op korrelschaal is belangrijk voor het voorspellen van hun geomechanisch gedrag en voor toepassingen in de ondergrond, zoals geothermie en CO₂-opslag. Toch blijft het moeilijk om de oorsprong van deze heterogeniteit te begrijpen en de eigenschappen van een reservoir te voorspellen.
Het zandsteenreservoir van de Boven-Rotliegend Groep in het Groningen-gasveld, het grootste gasveld van Europa, biedt een unieke mogelijkheid om deze heterogeniteit van zandkorrels tot veldschaal te onderzoeken. Meer dan 300 slijpplaatjes uit 15 putten laten zien hoe afzettings- en begravingsprocessen de huidige eigenschappen van het reservoir beïnvloeden.
De resultaten laten zien dat veel heterogeniteit al tijdens de afzetting van het zand is ontstaan. Verschillen in afzettingsmilieu, korrelgrootte, sortering en samenstelling legden een raamwerk voor de ontwikkeling van het zandsteen. De verspreiding van mineralen die na de afzetting zijn gevormd, kan worden verklaard vanuit dit oorspronkelijke raamwerk en lokale processen, en laat duidelijke regionale verschillen in kleimineralen zien. Daarvoor is geen grootschalige toestroming van vloeistoffen van buiten het reservoir nodig.
Ook blijkt dat samendrukking van het zandsteen tijdens de begraving niet alleen door de diepte wordt bepaald. Vroeg gevormde dolomiet en kleilaagjes rond de zandkorrels konden poriënruimte verkleinen, maar ook het oorspronkelijke korrelraamwerk beschermen. Vooral dolomietcement stabiliseerde lokaal het korrelraamwerk, waardoor ruimte tussen de zandkorrels behouden bleef, ondanks een lagere porositeit.
Samen laten deze bevindingen zien hoe geologische processen op zandkorrelschaal het gedrag van een reservoir op veldschaal bepalen. Daarmee biedt dit onderzoek een raamwerk voor andere zandsteenreservoirs in droge, continentale omgevingen.