Organic petrology, maturation, thermal and burial history analysis, and hydrocarbon generation and migration of the Saudi Arabian Paleozoic Petroleum Systems [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Mahdi A. Abu-Ali

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• Publié par: rheinisch-westfalischen_technischen_hochschule_-rwth-_aachen
• Publié le: 01 janvier 2005
• Nombre de lectures: 19
• Langue: English
• Poids de l'ouvrage: 27 Mo

Extrait

Organic Petrology, Maturation, Thermal and
Burial History Analysis, and Hydrocarbon
Generation and Migration Modeling of the
Saudi Arabian Paleozoic Petroleum Systems
Von der Fakultät für Georessourcen und Materialtechnik der
Rheinisch -Westfälischen Technischen Hochschule Aachen
zur Erlangung des akademischen Grades eines
Doktors der Naturwissenschaften
genehmigte Dissertation
vorgelegt von
M.Sc. Mahdi A. Abu-Ali
aus Bahrain
Berichter: Univ.-Prof. Dr. R. Littke
Univ.-Prof. Dr. Dr. h.c. D.H. Welte
Tag der mündlichen Prüfung: 02.Juni 2005
Diese Dissertation ist auf den Internetseiten der Hochschulbibliothek online verfügbarDedication
I dedicate this work to my wife Najlaa and three children Firas, Faisal and Bader.
Their patience and support during my frequent travels to Aachen in the last four
years made this research possible.
Table of Contents
ABSTRACT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
KURZFASSUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1. INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1 Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2 Study Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2. GEOLOGIC BACKGROUND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1 Regional Geology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1.1 Structural Growth and Tectonic History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.2 Basin Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Pre-Cambrian-Cambrian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Cambrian-Ordovician . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Silurian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Devonian-Carboniferous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Permian-Triassic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Mesozoic and Cenozoic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.2 History of Petroleum Exploration and Production . . . . . . . . . . . . . 27
2.3 Petroleum Geology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.4 Paleozoic Petroleum Geology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.4.1 Stratigraphy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.4.2 Source Rocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.4.3 Reservoirs and Hydrocarbons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.4.4 Seals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.4.5 Timing of Trap Formation and Hydrocarbon Generation . . . . . . . . 37
3. METHODOLOGY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.1 Organic Carbon Content and Rock-Eval Pyrolysis . . . . . . . . . . . . . 38
3.2 Organic Petrology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.3 Basin Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404. RESULTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.1 Total Organic Content and Rock-Eval Pyrolysis . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.2 Maturity and Temperature Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.2.1 SDGM Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.2.2 JAWB Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.2.3 TINT Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.2.4 NYYM Well 58
4.2.5 HWYH Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.2.6 JAUF Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.2.7 QTIF Well 64
4.2.8 WAQR Well 66
4.2.9 ABQQ Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.2.10 MZLJ Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.2.11 HRDH Well 72
4.2.12 HWTH Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.2.13 BRRI Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.2.14 SAHB Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.2.15 UTMN Well 80
4.2.16 TAYM Well 80
4.2.17 HLWH Well 82
4.3 Thermal and Burial History Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.3.1 SDGM Well 86
4.3.2 JAWB Well 89
4.3.3 TINT Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.3.4 NYYM Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
4.3.5 HWYH Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.3.6 JAUF Well 101
4.3.7 QTIF Well 104
4.3.8 WAQR Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.3.9 ABQQ Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.3.10 MZLJ Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
4.3.11 HRDH Well 1164.3.12 HWTH Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4.3.13 BRRI Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
4.3.14 SAHB Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.3.15 UTMN Well 128
4.3.16 TAYM Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
4.3.17 HLWH Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
4.4 Sensitivity Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
4.4.1 SDGM Well 135
4.4.2 NYYM Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
4.5 3-D Basin Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
4.5.1 Source Rock Maturation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
4.5.2 Hydrocarbon Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
4.5.3 Hydrocarbon Migration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
4.6 Hydrocarbon Accumulation Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
5. GENERAL DISCUSSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
6. SUMMARY, CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS . . . . . . . 174
ACKNOWLEDGEMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
REFERENCE