HU - Hydrogeologie und Umwelt

Zeitschrift des Lehr- und Forschungsbereichs Hydrogeologie und Umwelt (ISSN 09309-3757)

Redaktion: BGI, Greisingstr. 8, D-97074 Würzburg

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Heft-Nr. 11 (1996)



Kurzfassung



Heft 11: 

Porenraumuntersuchungen ausgewählter Rotliegend Sandsteinproben Norddeutschlands unter besonderer Berücksichtigung der Porengeometrie.

Claudia Bärle


Kurzfassung:
An Rotliegend Sandsteinproben wurde der Einfluß der Fazies und Diagenese auf die Porengeometrie untersucht. Für das Probenmaterial, das aus einer nordwestdeutschen Erdgasbohrung und dem Flechtinger Höhenzug stammt, sind vollständige Datensätze erstellt worden, die die verschiedenen Aspekte des Porenraumaufbaus beschreiben.

In einer ersten Phase wurden an Dünnschliffserien unter Anwendung einer halbautomatischen Bildanalyse, die mit dem Programm VIDS V ausgerüstet ist, die individuellen Porendaten ermittelt (Durchmesser, Umfang, Formfaktor etc.). Die geometrische Figurindividualanalyse hat ergeben, daß ein erhebliches Spektrum an Porengeometrien in den Gesteinen vorliegt. Die anschließende statistische Auswertung der geometrischen Maßzahlen zeigte jedoch, daß unabhängig von der Formen- und Größenvielfalt deutliche Schwerpunkte in der Porenraumkonstruktion vorhanden sind. Die Schwerpunkte beziehen sich nicht auf einen numerischen Wert; dies kann in einem komplexen System Porenraum nicht erwartet werden. Vielmehr umfassen sie, je nach Gestein, bestimmte Wertebereiche, die auf ein dominantes Größen- bzw. Formenspektrum im Gestein weisen. Die "Durchschnittspore" der Kernprobe A besitzt eine Fläche von 0-200 µm², einen Durchmesser von 40-60 µm, einen Umfang zwischen 50 und 150 µm und eine Länge der größten Ausdehnung von 10-70µm. In der Gesteinsprobe Flechtingen dominieren Porenflächen von 0-150µm², Durchmesser von 0-20 µm, Umfänge zwischen 50 und 125 µm und Längen der größten Ausdehnung zwischen 40 und 60 µm.

Der Porenraumaufbau unterliegt demnach statistischen Gesetzmäßigkeiten, an Hand derer er beschrieben werden kann. Auf Grund ähnlicher Sedimentationsverhältnisse kann die unterschiedlich erfahrene Diagenese für die deutlich voneinander abweichenden Datensätze und daher Porenausbildungen verantwortlich gemacht werden. Sie stellt somit das wesentliche, porenraumprägende Element dar.

Um die statistische Information zu veranschaulichen und die Differenzen in der Porenraumkonstruktion der beiden Proben zu illustrieren, wurden Porenraummodelle erstellt. Die ausgewählte Methode der dreidimensionalen Porenraumrekonstruktion ist aus der Medizin bekannt. Dort wird sie zum Studium des Organaufbaus herangezogen. Der Porenraum wird in der vorliegenden Arbeit durch rechnergestützte Verarbeitung von Photographieserien mittels des CAD-Programms AutoCad dargestellt. Das Ergebnis dieser Auswertung ist auf der einen Seite das Modell eines vielschichtigen, komplexen Speichergesteins mit entsprechend wechselndem Produktionsverhalten, gegenüber einem vorwiegend zu Bauzwecken genutztem Sandstein mit deutlich reduziertem, aber homogenen Porenraumaufbau.

Die aus den Modellen und der bildanalytischen Auswertung nicht ermittelbaren Angaben zur Mikroporosität, Poreneintrittsradienverteilung und der geophysikalischen Größen wurde mittels Rasterelektronenmikroskopie-Aufnahmen bzw. Quecksilber-Penetrationstests erhoben.

Veröffentlichung auf: deutsch





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