Suche und Bewertung von Erdölspeichergesteinen im Oman verbessert

In der Al-Khlata-Formation im Südosten Omans liegen Sandsteine an der Tagesoberfläche. Die gleichen Gesteine sind im Süden Omans, allerdings erdölführend, rund 2000 Meter tief unter der Erdoberfläche versenkt. Dort können sie nur punktuell durch Bohrungen erschlossen werden. Dipl.-Geol. Jan Witte hat nun im Südosten Omans das studieren können, was im Süden Omans unter der Erde versteckt liegt. Er kartierte die charakteristischen Veränderungen der Sandstein- und Tonablagerungen und lieferte zur Lösung folgender Fragen wichtige Hinweise: Wie wurde das Material transportiert? Wie dick sind die einzelnen Gesteinsschichten? Wie sind die Gesteine zusammengesetzt? Wie schnell ändert sich die Sortierung? So konnte an diesem Aufschlussanalogon die Erdölsuche und Bewertung von Erdölspeichergesteinen verbessert werden.

„Die Hitze in Muscat war so groß, dass einem das Knochenmark verbrannte, das Schwert im Schaft schmolz und die Edelsteine der Degen in Kohlestückchen verwandelt wurden“, schrieb im 14. Jahrhundert der arabische Geograph Abdul Razak, als er das heutige Oman der Arabischen Halbinsel erforschte.

600 Jahre später stellt – auf Razaks Spuren reisend – der Clausthaler Geologe Jan Witte dieses Zitat seiner Diplomarbeit voran. Auf sich allein gestellt, in der Abgeschiedenheit der Wüste und der Berge Nordomans, in einer Gegend, in der es Wölfe, Kobras und Skorpione gibt, half er, geologisch detektivisch, die wissenschaftliche Spurensuche nach bzw. die Bewertung von Erdölspeichergesteinen zu verbessern.

Die Gesteine der Al-Khlata-Formation in Südoman speichern, soweit bekannt, insgesamt mehr als 3,5 Milliarden Barrel Öl (1 Barrel = 159 l). Damit stellen sie einen der wichtigsten Ölspeicher des Landes dar. So heiß es heute im Oman ist, so eiskalt war es dort im Laufe der Erdgeschichte. Mindestens drei Mal war der Süd-Oman im Permo-Karbon, vor 350 – 250 Millionen Jahren, von mehrere Tausend Meter mächtigen Gletschern überdeckt. Dabei sind die geologischen Prozesse von damals denen der heutigen Gletschergebiete auf der Erde (z.B. Island, Antarktis) sehr ähnlich.

Die von den Gletschern zermahlenen und transportierten Gesteine werden zunächst als chaotisch sortierte, d.h. ungleichkörnige, Moränen abgelagert. Schmelzwasserflüsse, die aus den Gletschern herausströmen, nehmen die Gesteinspartikel der Moränen auf und trennen durch wechselnde Transportkraft das Grob- vom Feinkorn. Genau dieser Sortierungsprozess ist nun ausschlaggebend für die spätere Qualität eines Erdölspeichergesteines, denn nur die gut sortierten (d.h. gleichkörnigen) Sandsteine bilden die besten Ölreservoirs.

Diese Sandsteine, die im Lauf der Erdgeschichte durch tektonische Kräfte in eine Tiefe von rund zweitausend Meter versenkt wurden, sind wichtige Erdölspeichergesteine im Südoman. Geologisch problematisch sind die häufigen Wechsel von Sandsteinen grober mit solcher feiner Zusammensetzung. Von der Tagesoberfläche kann dieses „Durcheinander“ nur durch Bohrungen erahnt werden. Bohrungen erschließen aber gerade vielleicht einmal im günstigsten Fall ein 95 Millionstel eines mittleren Erdölfeldes, stellen also immer nur eine punktuelle Information dar. Bildlich gesprochen wäre es so, als sollte man einen Fingerabdruck rekonstruieren und hätte den Finger nur an einigen Stellen mit einer hyperfeinen Nadel berührt.

In der Al-Khlata-Formation im Südosten des Omans konnte Jan Witte ebendiese Sandsteine an der Tagesoberfläche studieren, da sie hier durch einen glücklichen Umstand nicht tektonisch versenkt wurden. An solchen geologischen „Aufschlüssen“ hat er charakteristische Veränderungen der Sandstein- und Tonablagerungen kartiert und auf diese Weise die Anzahl von Gletschervorstößen bzw. Gletscherrückzügen bestimmen können. Zur Lösung folgender Fragen hat er wichtige Hinweise liefern können: Wie wurde das Material transportiert? Wie dick sind die einzelnen Gesteinsschichten? Wie sind die Gesteine zusammengesetzt? Wie schnell ändert sich die Sortierung?

Seine Diplomarbeit gibt der Erdölindustrie im Süden Omans wertvolle Hinweise zur Charakterisierung ihrer Lagerstätten, zur besseren Planung von sehr teuren Bohrungen und zur Prognostizierung, wie die weitere Förderung sich entwickeln wird.

Jan Witte wurde nun für seine Diplomarbeit "Sedimentologie (Fazies, Transportrichtung, Materialherkunft) und Lithologie der glazigenen Al Khlata-Formation (Permo-Karbon) im Rahmen der geologischen Entwicklung der südöstlichen Arabischen Halbinsel: Kartierung und Profilaufnahme in den Oman-Bergen (Nordost-Oman) und an der Huqf-Aufdomung (Südost-Oman)“ mit dem Förderpreis des Vereins von Freunden der TU Clausthal ausgezeichnet.

Weitere Informationen und Fotos:
Dipl.-Geol. Jan Witte
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