Charakterystyka parametrów sprężystych określonych na podstawie pomiarów geofizyki otworowej i modelowań teoretycznych w wybranych formacjach w otworach basenu bałtyckiego i wierconych na szelfie

• Autorzy: Bała M.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2017.08.03

Warianty tytułu

EN

Characteristics of elastic parameters determined on the basis of well logging measurements and theoretical modeling, in selected formations in boreholes in the Baltic Basin and the Baltic offshore

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy zawarto wyniki badań parametrów sprężystych pomierzonych akustyczną sondą dipolową lub obliczonych na podstawie teoretycznych modeli z kilku otworów położonych w basenie bałtyckim i trzech na szelfie. Badania ograniczono do pięciu formacji, poczynając od charakterystycznego poziomu sylurskiego ogniwa mułowców wapnistych z Redy, stanowiącego reper sejsmiczny Sb, a kończąc na kambrze środkowym – poziom Paradoxides paradoxissimus (PP). Zauważono pewne podobieństwa w kształtowaniu się takich parametrów sprężystych jak: prędkości fal podłużnych i poprzecznych, modułów Younga, odkształcenia objętości i postaci – w analizowanych otworach basenu bałtyckiego i odwierconych na szelfie. Otwory te znajdują się w strefie średniej perspektywności dla ropy naftowej i kondensatu oraz dobrej dla gazu ziemnego [14]. Przedstawiona charakterystyka parametrów sprężystych może być wykorzystana w modelowaniach sejsmicznych do badania zmienności poziomów stratygraficznych i wyjaśnienia szeregu problemów pojawiających się przy zintegrowanej interpretacji danych geofizyki otworowej i sejsmicznych pól falowych. Wspomaga również ocenę skał ilastych pod kątem prognozowania zabiegów szczelinowania hydraulicznego i udostępniania węglowodorów ze skał zbiornikowych o niskich przepuszczalnościach. Skały te charakteryzują się zróżnicowaną „kruchością” (brittleness), którą można rozpatrywać w aspekcie składu mineralnego i parametrów sprężystych, takich jak współczynnik Poissona, moduł Younga, moduł odkształcenia objętości, postaci oraz stałe Lamégo.

EN

The paper shows the results of studies of elastic parameters determined on the basis of well acoustic measurements and theoretically modeled in selected boreholes located in the Baltic Basin and offshore Baltic Sea. The study was limited to five formations, starting from the characteristic level of the Silurian Reda calcareous sandstone Member, which is the seismic Sb benchmark and ending with the Middle Cambrian level Paradoxides Paradoxissimus (PP). It was noted, that there were similarities in the distribution of the elastic parameters, such as the velocity of compressed and shear waves, dynamic Young’s modulus, bulk and shear moduli in analyzed boreholes in the Baltic Basin and those drilled in the shelf. These boreholes are located in a zone of average prospects for oil and condensate and good for natural gas [14]. The presented characteristics of elastic parameters may be used in seismic modeling to study the variability of stratigraphic levels and to clarify a number of problems occurring during the integrated data interpretation of well logs and seismic wave fields. It also supports the evaluation of clay rocks for the prediction of hydraulic fracturing and the production of hydrocarbons from reservoir rocks with low permeability. Sedimentary rocks are differentiated in brittleness, which can be seen in terms of the mineral composition and elastic parameters, such as Poisson’s ratio, Young’s modulus, and bulk and shear moduli as well as Lamé’s constant.

Słowa kluczowe

PL

gaz z łupków; parametry sprężyste; moduł Younga; współczynnik Poissona; basen bałtycki; geofizyka otworowa

EN

shale gas; elastic parameters; Young's modulus; Poisson’s ratio; Baltic Basin; well logging

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 73, nr 8
• Strony: 558--570
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bała M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Katedra Geofizyki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Bała M.: Analiza obrazu falowego zarejestrowanego przy profilowaniu akustycznym w odwiercie pod kątem oceny parametrów sprężystych i zbiornikowych skał. Zeszyty Naukowe AGH, Geofizyka Stosowana 1989, 1247, nr 3, s. 1-166.
• [2] Bała M.: Określanie parametrów kruchości łupków ilastych na podstawie wyników interpretacji danych geofizyki otworowej, modelowań teoretycznych oraz pomiarów laboratoryjnych. Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna Geopetrol 2016, Zakopane-Kościelisko, 19-22.09.2016.
• [3] Bała M.: The influence of pore media distribution on the elastic parameters of rocks in Miocene sediments (Carpathian Foredeep, Poland, B deposit). Geology, Geophysics & Environment2012, vol. 41, nr 2, s. 155-167.
• [4] Bała M., Cichy A.: Metody obliczania prędkości fal P i S na podstawie modeli teoretycznych i danych geofizyki otworowej - program Estymacja. Monografia. Wydawnictwa AGH 2006, s. 1-89.
• [5] Bała M., Cichy A., Jarzyna J., Mortimer Z., Pietsch K., Puskarczyk E., Marzec P., Witek K., Niepsuj M., Zalewska J.: Modelowania teoretyczne i empiryczne wpływu zmiennego ciśnienia i nasycenia gazem na parametry sprężyste, gęstość i oporność skał dla oceny przepuszczalności z danych geofizyki otworowej. Projekt badawczy nr NN525 363537 (archiwum wewnętrzne), 2012.
• [6] Domenico S.N.: Rock lithology and porosity determination from shear and compressional wave velocity. Geophysics 1984, vol. 49, nr 8, s. 1188-1195.
• [7] Enders A.L., Knight R.: The effect of pore scale fluid distribution on the physical properties of partially saturated tight sandstones. J. Appl. Physics 1989, vol. 69, s. 1091-1098.
• [8] Goodway B., Perez M., Varsek J., Abaco C.: Seismic petro-physics and isotropic, anisotropic AVO methods for unconventional gas exploration. The Leading Edge 2010, vol. 29, nr 12, s. 1500-1508.
• [9] Grieser B., Bray J.: Identification of production potential in unconventional reservoirs. SPE Production and Operations Symposium 2007, SPE 106623.
• [10] Jarosiński M.: Mechaniczne właściwości skał łupkowych. Serwis Informacyjny Państwowej Służby Geologicznej, Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy 2013, http://infolupki.pgi.gov.pl (dostęp: 2016).
• [11] Jarvie D.M., Hill R.J., Ruble T.E., Pollastro R.M.: Unconventional shale-gas systems: the Mississippian Barnett Shale of North-Central Texas as one model for thermogenic shale-gas assessment. AAPG Bulletin 2007, vol. 91, s. 475-499.
• [12] Jin X., Shah S.N., Roegiers J.C., Zhang B.: Fracability evaluation in shale reservoirs - an integrated petrophysics and geomechanics approach. SPE Hydraulic Fracturing Technology Conference: Woodlands, Texas, Society of Petroleum Engineers 2014.
• [13] Kiersnowski H.: Geological Environment of Gas-Bearing Shales. [W:] Nawrocki J.: Shale gas as seen by Polish Geological Survey. Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy 2013, s. 26-31.
• [14] Kotarba M. (red.): Systemy naftowe i perspektywy poszukiwawcze utworów staropaleozoicznych polskiego sektora morza bałtyckiego między Łebą a Kamieniem Pomorskim. AGH, Kraków 2008 (opracowanie archiwalne).
• [15] Marzec P., Niepsuj M., Bała M., Pietsch K.: The Application of Well Logging and Seismic Modeling to Assess the Degree of Gas Saturation in Miocene Strata (Carpathian Foredeep, Poland). Acta Geophysica 2014, vol. 62, nr 1, s. 83-115.
• [16] Perez R., Marfurt K.: Calibration of Brittleness to Elastic Rock Properties via Mineralogy Logs in Unconventional Reservoirs. Adapted from oral presentation given at AAPG International Conference and Exhibition, Cartagena, Colombia 8-11.09.2013.
• [17] Sowiżdżał K., Stadtmüller M., Lis-Śledziona A., Kaczmarczyk W.: Analiza porównawcza formacji łupkowych w wybranych strefach basenu bałtyckiego na podstawie interpretacji danych otworowych i wyników modelowania geologicznego 3D. Nafta-Gaz 2016, nr 11, s. 891-900, DOI: 10.18668/NG.2016.11.01.
• [18] Wang F.P., Gale J.F.: Screening criteria for shale-gas system. Gulf Coast Asso. Geol. Soc. Trans. 2009, vol. 59, s. 779-793.
• [19] Wójcicki A., Kiersnowski H., Dyrka I., Adamczak-Biały T., Becker A., Głuszyński A., Janas M., Kozłowska A., Krzemiński L., Kuberska M., Pacześna J., Podhalańska T., Roman M., Skowroński L., Waksmundzka M.I.: Prognostyczne zasoby gazu ziemnego w wybranych zwięzłych skałach zbiornikowych Polski. Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa 2014, http://infolupki.pgi. gov.pl/sites/default/files/czytyelnia_pliki/1/raport_tg_2015. pdf (dostęp: 2016).
• [20] Projekt Blue Gas MWSSSG, Zadanie 10: Adaptacja do warunków polskich metodologii wyznaczania sweet spotów na podstawie korelacji pomiarów geofizycznych z rdzeniami wiertniczymi. Kierownik zadania: J. Jarzyna, 2017. Opracowanie końcowe.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).