Research-paper
Origin of diagenetic fluids in the Zechstein Main Dolomite reservoir rocks, West Pomerania, Poland
Słowakiewicz, Mirosław; Mikołajewski, Zbigniew; Sikorska, Magdalena; Poprawa, Paweł
DOI: 10.1127/1860-1804/2010/0161-0025
published: 3/1/2010
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Abstract
Fluid inclusion analyses and petrographic investigations were carried out on Zechstein Main Dolomite oolitic dolostones from wells Benice-3, Ciechnowo-5, Czarne-1 and Gardomino-1 located in the area of the Kamień Pomorski carbonate platform, West Pomerania, NW Poland. The dolostones within the oolite shoal facies were primarily deposited during a relative sea level highstand and display the following microfacies: oolitic dolograinstones and dolopackstones, intraclast dolofloatstones and biogenic boundstone types (bindstone/microbial laminites and framestone/stromatolites). Two stages of diagenesis related to reservoir properties have been identified: eodiagenesis which slightly reduced the high primary porosity and mesodiagenesis, associated with gradual burial, which played a critical role in decreasing the reservoir potential. Pore-filling overgrowths, chemical compaction and diverse cementation processes also acted at this stage. Fracturing and stylolitisation occurred in some places resulting in the formation of potential migration routes for hydrocarbons and mineralising solutions.
Microthermometric studies of fluid inclusions, found only in Benice-3 anhydrite cements, revealed the composition of the mineralising solutions to be H2O-CO2-NaCl-CaCl2 brines. Calculated temperatures and pressures of crystallisation vary from 94-110 °C and 270-330 bars. The average composition of the brine is 3.9 wt% NaCl equivalent. It is suggested that the formation brines represent an anhydritisation process of the Main Dolomite during shallow to intermediate burial. This occurred after dolomitisation and migration of hydrocarbon-bearing solutions during Early Jurassic times.Abstract (German)
Im Gebiet der Kamień-Pomorski-Karbonatplattform in Westpommern (NW-Polen) wurden Analysen von Flüssigkeitseinschlüssen und petrografische Untersuchungen aus vier Bohrungen an oolithischen Dolomiten des Zechstein-Hauptdolomits durchgeführt: Benice-3, Ciechnowo-5, Czarne-1 und Gardomino-1. Die Bohrungen repräsentierten eine oolithische, dolomitische Flachwasserfazies, die überwiegend während eines relativen Meeresspiegel-Hochstands abgelagert wurde. Diese enthält die folgenden Mikrofaziestypen: oolithische Dolograinstones und Dolopackstones, Intraklasten-Dolofloatstones und biogene Formen wie Mikrobenlaminiten und Stromatolithen. Zwei Diagenesephasen werden unterschieden: eine Eodiagenese, die nur leicht die hohe primäre Porosität beeinflusste sowie eine Mesodiagenese, verbunden mit zunehmender Versenkungstiefe, welche eine wesentliche Rolle bei der Verringerung des Reservoirpotenzials des Gesteins spielte. Den Porenraum füllende Anwachssäume, chemische Kompaktion und verschiedene Zementationsprozesse wirkten in dieser Phase. In einigen Bereichen bildeten sich Brüche und Stylolithen, wodurch potenzielle Migrationsbahnen für Kohlenwasserstoffe und mineralisierte Lösungen entstanden.
Mikrothermometrische Untersuchungen fanden nur in Benice-3 anhydritische Zemente des Hauptdolomits und zeigen eine Zusammensetzung der mineralbildenden Lösungen aus H20-CO2-NaCl-CaCl2. Die berechneten Temperaturen und Drucke bei der Kristallisation variieren zwischen 94 und 110 °C bei 270 bis 330 bar. Die durchschnittliche Zusammensetzung der Lösung beträgt 3.9 Gew.-% NaCl äquivalent. Es wird angenommen, dass die Formationswässer einen Anhydritisierungsprozess der Hauptdolomit-Gesteine während geringer bis mittlerer Versenkungsbedingungen repräsentieren, der bald nach der Dolomitisierung und Migration der Kohlenwasserstoff führenden Fluide während des frühen Jura stattfand.Keywords
fluid inclusions • diagenesis • permian • zechstein • main dolomite • west pomerania • poland