Sillintrusjoner i sedimenter kan øke temperaturen lokalt i bassenget betraktelig. Det kan være både godt og dårlig nytt for petroleumssystemene.
Figur 1: Kartutsnittet til venstre viser utbredelse av sillintrusjoner i Vøring- og Møre-bassengene (hentet fra Svensen m.fl., 2004). Bildet til høyre viser en magmatisk sill som kutter en eldre gang som er vinkelrett på sillen.
Magmatiske siller er dannet av magma som har presset seg inn i jordskorpen og som legger seg parallelt med lagningen.
Når magmatiske siller intruderer i sedimentene vil de være dominerende som kilde til varmeøkning over en tidsperiode. For et petroleumssystem kan dette få store konsekvenser både for modningen av organisk materiale og reservoarkvaliteten.
Kartutsnittet i figur 1 (over) viser utbredelsen av sillintrusjoner på midtnorsk sokkel, men vi finner også siller andre steder på norsk sokkel, blant annet i Vestbakken vulkanittprovins i Barentshavet.
Siller tilføres magma gjennom ganger som kutter eksisterende lagning (bildet i figur 1). Typisk er siller fra noen få meter til noen titalls meter i tykkelse.
I Vøringbassenget er siller observert på seismikk til å være flere kilometer i utbredelse (Fjeldskaar m.fl., 2008), og brønndata viser at tykkelsen kan komme opp i minst 100 meter.
Ved intrusjonstidspunktet kan den flytende magmaen ha en temperatur på ca. 1 000 oC. Når sillene intruderer, øker temperaturen i bassenget umiddelbart i de nærliggende omgivelsene til sillene.
Etterhvert som tiden går vil området med økte temperaturer vokse, samtidig som temperaturene vil gå ned.
Øverst i figur 2 (under) vises temperaturen i bassenget 1 000 år etter intrusjon av siller. Fremdeles er temperaturøkningen i bassenget forholdsvis høy og lokal rundt selve sillene, representert av de hvite (over 300 °C) og oransje fargene rundt sillene.
10 000 år etter intrusjonene (nederst i figur 2) har temperaturene gått betraktelig ned, mens området som påvirkes av økte temperaturer har blitt større og er ”smurt” utover i omgivelsene.
Figur 2: Bildet viser temperaturen i en bassengmodell hvor siller har intrudert for 1 000 år siden, øverst, og 10 000 år siden, nederst. De hvite og oransje områdene har høyest temperaturer, de blå områdene har lavest temperaturer, og de grå områdene har temperaturer i mellomsjiktet.
Dersom sillene intruderer i nærheten av en kildebergart, vil de høye temperaturene kunne øke omdanningen av organisk materiale til hydrokarboner.
Figur 3 (under) viser modningsgraden av organisk materiale i bassenget. Det er tydelig å se at sillene påvirker modningen, da området for 90 – 100 prosent omdannet organisk materiale (representert ved rød farge) ligger på grunnere dyp der sillene befinner seg.
Figur 3: Figuren viser modning av organisk materiale til hydrokarboner i det modellerte bassenget. Området rundt sillene har tydelig høyere modning enn områder uten siller (rødt område).
Etter at sedimenter er avsatt og blir overdekket av nye lag med sand, grus og slam, øker trykket og porøsiteten går ned fordi sedimentene pakkes sammen. Vi sier at det skjer en mekanisk kompaksjon.
Den stigende temperaturen med økende begravningsdyp fører til at noen sandkorn løses opp. Dette oppløste materialet felles så ut i porerommene som sement og reduserer dermed porøsiteten. Denne prosessen kalles diagenese eller kjemisk kompaksjon.
Stigningen i temperaturen på grunn av siller, øker diageneseprosessen i reservoarene.
Bildet i figur 4 (under) viser reduksjon av porøsiteten i et sedimentært basseng med sillintrusjoner på grunn av kvartsdiagenese. Graden av kvartsdiagenese avhenger av om sandkornene i området allerede er dekket med andre mineraler eller olje, da dette kan svekke kvartsdiagenesen.
Her antar vi at sandkornene ikke er dekket. Resultatet viser at sillintrusjonene reduserer porøsiteten i sine nærmeste omgivelser.
Figur 4: Modellen viser reduksjon av porøsitet på grunn av kvartsdiagenese. Resultatet viser at sillene påvirker reduksjonen av porøsiteten i sine nærmeste omgivelser (de hvite og røde områdene).
Vi kan konkludere med at intrusjoner av siller øker temperaturen i bassengene og denne temperaturøkningen påvirker modningsgraden i potensielle kildebergarter.
Dette kan føre til at olje og gass kan genereres på grunnere dyp enn forventet.
I tillegg kan reservoarkvaliteten forringes ved kvartsdiagenese på grunn av denne temperaturøkningen.
Referanse
Fjeldskaar,W., Helset, H.M., Johansen, H., Grunnaleite, I., Horstad, I., 2008. Thermal modelling of magmatic intrusions in the Gjallar Ridge, Norwegian Sea: implications for vitrinite reflectance and hydrocarbon maturation. Basin Research 20, 143-159, doi: 10.1111/j.1365-2117.2007.00347.x.
Svensen, H., Planke, S., Malthe-Sørenssen, A., Jamtveit, B., Myklebust, R., Eidem, T., and Rey, S. S., 2004. Release of methane from a volcanic basin as a mechanism for initial Eocene global warming. Nature, 429, 542-545
