Reservoir quality of the Late Miocene turbidites from the eastern Transylvanian Basin, Romania: depositional environment and porosity evolution

Rezervoár analóg pannóniai turbiditek Kelet-Erdélyben: őskörnyezet és porozitásfejlődés

Bartha, István Róbert

Szőcs, Emese

Tőkés, Lilla

Magyarhoni Földtani Társulat / Hungarian Geological Society

2016-09-01

Transylvanian Basin

turbidite

reservoir quality

diagenesis

sedimentology

Late Miocene

Erdélyi-medence

turbidit

rezervoár minőség

diagenezis

szedimentológia

pannóniai

Upper Miocene turbidites in the Transylvanian Basin are outcrop analogues to a number of hydrocarbon plays. These Late Miocene Lake Pannon and older Miocene turbidites are producing reservoirs in the subsurface in Romania and Hungary as well. In order to explore the reservoir quality of the turbidites, sedimentary facies and petrographic analyses were performed on two previously undescribed outcrops, with special focus on their depositional and diagenetic histories. The outcrops are near the eastern margin of the Transylvanian Basin, close to the source area, the Eastern Carpathians. Four facies associations were identified: thin-bedded, medium-bedded, thick-bedded sandstone and matrixsupported conglomerate facies associations. These were interpreted as low density turbidity currents, coupled high and low density turbidity currents and as debris flows. At Firtanuș, erosional surfaces are abundant, and overlain by upward thinning or thin bedded turbidites. These suggest a complex channel deposit subdivided by low relief scours. The outcrop at Medișoru Mic exposes laterally continuous beds and alternating thick and thin-medium bedded turbidites. These are interpreted as deposits that formed in the inner part of a lobe. The two outcrops are less than 4 km away, suggesting that the Firtanuș channel might be eroding into the Medișoru Mic lobe, forming one system. Formerly studied outcrops in the vicinity and their sequence stratigraphic interpretation (KRÉZSEK 2005) enables us to draw paleogeographic maps for the systems tracts of the Late Miocene. The two exposures are assigned to the LST8 lowstand systems tract, sensu KRÉZSEK et al. (2010). At the time of deposition, several sandy lobes and channels developed in the deep basin which were fed by fandeltas and ultimately by the uplifting Carpathians. Immaturity of the sediments is reflected by poor to medium sorting, subangular to subrounded grains and abundance of lithoclasts, most of which are plastic grains that easily deform during physical compaction. The primary porosity and the mineral composition (i.e., abundance of lithics) predetermined the subsequent porosity changes. Physical and chemical compaction and calcite cementation had the most important role in destroying of the porosity, which is between 1–21% at present. Carbonate cementation was encountered in the channel deposits in form of concretions and cemented bedding planes, causing the compartmentalisation of the reservoir. The spatial distribution of the facies associations also influences the reservoir characteristics. The best porosity (21%) is encountered in the thin-bedded sandstone, but the thick-bedded sandstone is volumetrically more important, the noncemented parts still maintain 16% of porosity. Connectivity between sand bodies is enhanced by erosion in the channel fill. Laterally continuous mud and debrite layers of both the channel and lobe can create poor connectivity. The heterogeneous porosity distribution may also have affected diagenetic fluid flow, thus creating preferentially cemented layers. Additional high resolution investigations are necessary to model the complex fluid flow in these Transylvanian reservoirs.

Az Erdélyi-medencében feltáruló késő-miocén pannon-tavi turbiditek több szénhidrogén-tároló képződménynek analógiái. A középső-miocén mélyvízi homokkövek mellett, sokszor a felső-miocén turbiditek is termelő rezervoárok az Erdélyi-medencében, valamint a Pannon-medencében egyaránt. A tárolótulajdonságok megismerése céljából meg vizsgáltuk az üledékképződési környezetet és diagenezistörténetet két, korábban nem tanulmányozott feltárásban fácies- és petrográfiai elemzést alkalmazva. Négy fáciesegyüttest írtunk le, amelyek alapján nagy és kis sűrűségű zagyárakat, valamint törmelékfolyásokat azonosítottunk. A firtosmartonosi (Firtanu˛s) feltárásban számos eróziós felület és rálapolódó, felfelé vékonyodó turbiditösszlet jelenik meg. Az építőelem egy kisebb reliefű eróziókból építkező, összetett csatorna lehetett. Kismedesérnél (Medișoru Mic) oldalirányban hosszan kitartó rétegek tárulnak fel, váltakozóan vastag, közepes vagy vékonyréteges turbiditekkel, amelyet egy mélyvízi lebeny középső részeként értelmeztünk. A feltárások közel vannak a medence keleti peremét alkotó Keleti-Kárpátokhoz, azaz az üledék forrásterületéhez. A beszállított üledék éretlenségét a gyengén–közepesen osztályozott, szögletes – enyhén kerekített szemcsék és a magas kozettörmeléktartalom mutatja. Egyes litoklasztok fizikai kompakció során plasztikus deformációra képesek. Az üledékes fácies meghatározta az elsődleges porozitást (5–16%), és a szemcseösszetétel (pl. kozettörmelék) befolyásolta a későbbi porozitásváltozást. Karbonátos cementet csak a csatornaüledékben találtunk, konkréciószerűen vagy rétegekhez kötötten. A fáciesegyüttesek oldalirányú folytonossága és térbeli eloszlása nagyban meghatározza a tároló kőzet tulajdonságait, valamint a heterogén porozitáseloszlás a diagenetikus fluidum áramlását is. A tárolókban történő komplex fluidumáramlás modellezéséhez további nagyobb felbontású vizsgálatok szükségesek.

magyar

info:eu-repo/semantics/article

info:eu-repo/semantics/publishedVersion

application/pdf

http://ojs3.mtak.hu/index.php/foldtanikozlony/article/view/50

Földtani Közlöny; Vol 146 No 3 (2016); 257-274

Földtani Közlöny; Évf. 146 szám 3 (2016); 257-274

2559-902X

0015-542X

http://ojs3.mtak.hu/index.php/foldtanikozlony/article/view/50/33

Copyright (c) 2016 Földtani Közlöny