Correlating three Upper Permian Zechstein-2-Carbonate outcrops across the Eichsfeld-Altmark Swell – Facies, reservoir properties, and outcrop analogue potential

Die Reservoireigenschaften in Karbonatgesteinen sind verschiedenen Ablagerungstypen zugeordnet. Ein Verständnis der lateralen Faziesverteilung der Karbonate kann somit der Schlüssel zu einem besseren Verständnis der Lager- stättenkontinuität, -geometrie und -qualität darstellen. Im Fokus dieser Arbeit stehen drei Zechstein-Karbonat-Aufschlüsse (Zweiter Zyklus, Stassfurt, Ca2) am SW-Rand des Harzes. Diese Karbonate wurden am Südrand des Südpermischen Beck- ens auf der Eichsfeld-Altmark-Schwelle, einem NNE–SSW streichendem Paläohochgebiet, abgelagert. Es werden Ablagerungsgebiete des Plattformhanges, des Plattformrandes und der inneren Plattform in jedem Aufschluss unterschieden. ... mehrBasierend auf dieser Interpretation können die untersuchten Aufschlüsse über den Verlauf der Schwelle über eine Entfernung von 25 km korreliert werden. Die erhobenen Daten werden mit Reservoirdaten eines 130 km in NW-Rich- tung liegenden Feldes, welches eines der untersuchten Ablagerungsgebiete widerspiegelt, verglichen. Porositäten der Platt- formhang-Karbonate im Aufschluss (ca. 6 %) und Reservoir (ca. 4 %) sind vergleichbar, jedoch sind die Permeabilitäten in den Aufschlussgesteinen reduziert. Die erhöhten Permeabilitäten der Reservoirgesteine können möglicherweise durch Mi- krorissbildung erklärt werden. Beste Reservoirqualitäten zeigen die Karbonate des Plattformrandes, die im Bereich des Zentrums der untersuchten Schwelle die größten Mächtigkeiten aufweisen. Zusammen mit der Korrelation der untersuchten Ablagerungsgebiete über eine Länge von 25 km können diese Informationen in Untergrundmodelle der Zechstein-2-Kar- bonate in NW Deutschland eingefügt werden. Um ein mögliches Aufschlussanalog, welches wichtige zusätzliche Informationen über laterale Reservoirheterogenitäten liefern kann, zu definieren, werden Untergrunddaten über die Verteilung der Ablagerungsräume des jeweiligen Feldes benötigt.

Understanding the lateral distribution of carbonate facies is essential to understand reservoir continuity, geometry and quality, and, as a consequence, can help improving development strategies as reservoir characteristics vary between dif- ferent types of depositional environments. This study focuses on three outcrops of Zechstein-2-Carbonates (second cycle, Stassfurt, Ca2) along the SW margin of the Harz Mountains. The carbonates were deposited on the Eichsfeld-Altmark Swell, a NNE–SSW striking palaeohigh at the southern margin of the Southern Permian Basin. For each outcrop, different gross depositional environments (GDE) from slope to platform margin to inner platform deposition are interpreted and correlated over a lateral distance of 25 km. ... mehrReservoir characteristics are analysed with regard to the interpreted type of depositional environment and exemplarily compared to subsurface data of a gas-producing Ca2 field, representing one interpreted GDE type, at a distance of approximately 130 km to the NW in the Lower Saxony Basin. Porosity values of the slope carbonates in outcrop are in good accordance with the provided subsurface slope data. Both show a similar range of values and average porosities of approximately 6 % (outcrop) and 4 % (reservoir). In contrast, per- meability values of the subsurface samples are increased compared to outcrop values which may be due to micro-fracturing. Platform-related grainstone facies show best matrix porosities and permeabilities, and highest proportions of those outcrop carbonates are located in the centre of the studied Eichsfeld-Altmark Swell. Porosity-permeability relationships are derived for the interpreted gross depositional environments. In combination with the presented lateral GDE correlation lengths of 25 km, they can be incorporated into models of Ca2 reservoirs in NW Germany. Subsurface information about the depositional environment distribution potentially derived from core descriptions are the basis to choose the correct outcrop analogue for future studies of the structural inventory and lateral reservoir quality variations.