Original paper

Lithofacies distribution in the Central European Basin: a 3D model of the Buntsandstein facies in the central German North Sea

Wolf, Marco; Steuer, Stephan; Röhling, Heinz-Gerd; Rebscher, Dorothee; Jähne-Klingberg, Fabian

Abstract

The article presents methods and working steps for building a 3D lithofacies model, as well as possibilities and limits of a basin scale lithofacies 3D model. The model is based on a dense network of heterogeneous 2D seismic lines, 21 wells and pre-existing structural 3D models (GTA 3D, GSN 3D). The modelling procedure involved a number of steps. The first step was a classification of the well descriptions using their lithological information (well reports, geophysical logs). In the second modelling step the 3D structural model was constructed including the fault network, salt structures, and base horizons of prominent stratigraphical units based on the GSN 3D and a seismic interpretation study. Additionally the base surfaces of the Buntsandstein formations were added from a new interpretation of the available seismic data set. After this step, a parametrised 3D property model was obtained by extrapolating the lithological information from every well using the Sequential Indicator Simulation with the software Schlumberger Petrel. The described steps resulted in the first 3D lithofacies property model for the Buntsandstein in the central German North Sea providing spatial distribution of the different Buntsandstein formations. Distinct features like fining upward cycles within the formations or evaporitic pattern can now be displayed and interpreted much more thoroughly for example concerning possible marine transgression paths. Dieser Artikel zeigt die Methodik und Arbeitsschritte zum Aufbau eines beckenmaßstäblichen 3D-Lithofa- ziesmodells und zudem die Möglichkeiten und Grenzen eines 3D-Lithofaziesmodells. Datengrundlage für das hier vorge- stellte 3D-Modell waren ein umfassender engmaschiger, heterogener seismischer Datensatz, insgesamt 21 Tiefbohrungen sowie bestehende 3D-Strukturmodelle (GTA 3D, GSN 3D). Die Entwicklung des Modells erfolgte in mehreren Arbeitsschritten. Zunächst wurden die aus Bohrungen verfügbaren lithologischen Informationen (Bohrberichte, geophysikalische Bohrlochmessungen) klassifiziert. Parallel dazu wurde das 3D-Strukturmodell (mit Störungsnetzwerk, Salzstrukturen und stratigrafischen Horizont-Basisflächen) basierend auf dem GSN 3D und einer seismischen Neuinterpretation erstellt. Diesem wurden zusätzliche Basishorizonte der Buntsandstein-Formationen, basierend auf einer Neuinterpretation seismischer Datensätze, hinzugefügt. Das Modell wurde anschließend mithilfe der zuvor klassifizierten Bohrdaten sowie unter Verwendung der Software Petrel und des "Sequential Indicator Simulation"-Algorithmus in ein parametrisiertes Volumen-Modell überführt. Im Ergebnis entstand ein erstes lithofazielles 3D-Modell des Buntsandsteins für den Bereich der zentralen deutschen Nordsee. Das Modell zeigt die großmaßstäbliche räumliche Verteilung der unterschiedlichen Buntsandstein- Formationen. Ein besonderer Fokus liegt auf der Darstellung und Interpretation der Sohlbankzyklen der Formationen und der Verteilung der evaporitischen Bestandteile, die benutzt werden können, um bestehende Theorien hinsichtlich mariner Transgressionspfade zu stützen.

Keywords

3d-modellierunglithofaciesdeutsche nordseebuntsandsteinlithofazies3d modellingpetrelgerman north sea