Analiza osadów ilasto-mułowcowych w Polsce pod kątem możliwości występowania w nich niekonwencjonalnych nagromadzeń gazu ziemnego

Poprawa, P.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Analiza osadów ilasto-mułowcowych w Polsce pod kątem możliwości występowania w nich niekonwencjonalnych nagromadzeń gazu ziemnego

Autorzy

Poprawa P.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Analysis of shale gas potential of siltstone and mudstone formations in Poland

Języki publikacji

Abstrakty

Analizowano formacje ilasto-mułowcowe o podwyższonej zawartości węgla organicznego w basenach sedymentacyjnych w Polsce pod kątem możliwości występowania w nich gazu ziemnego. Wysoki stopień deformacji tektonicznych łupków menilitowych w Karpatach zewnętrznych, a w mniejszym stopniu również łupków karbonu dolnego w strefie monokliny przedsudeckiej, ogranicza możliwość eksploatacji z nich gazu ziemnego. Osady ilasto-mułowcowe mioceńskiego zapadliska przedkarpackiego są nieperspektywiczne dla występowania gazu ziemnego w łupkach z uwagi na niską zawartość TOC oraz niski stopień konsolidacji. Osady ilasto-mułowcowe od najwyższej jury do najniższej kredy, jury dolnej i środkowej oraz retyku w basenie polskim, a także dolnopermskie łupki antrakozjowe i walchiowe w niecce śródsudeckiej charakteryzują się ogólnie zbyt niską dojrzałością termiczną do powstania złóż gazu. Górnopermskie łupki miedzionośne oraz ilasto-margliste odmiany facjalne dolomitu głównego w basenie polskim mają zbyt małą miąższość. Niska dojrzałość termiczna cechuje także łupki występujące w obrębie górnokarbońskich basenów węglowych, tj. w basenie lubelskim oraz we wschodniej części basenu górnośląskiego. W obu basenach brak jest ponadto homogenicznych kompleksów iłowcowych o dużej miąższości. Łupki w obrębie utworów najwyższego dewonu i najniższego karbonu na Pomorzu Zachodnim charakteryzują się stosunkowo niską zawartością węgla organicznego. Największe prawdopodobieństwo występowania gazu ziemnego stwierdzono dla łupków syluru dolnego i ordowiku górnego na kratonie wschodnioeuropejskim. Dolnokarbońskie łupki w obrębie utworów kulmowych strefy wielkopolskiej w rejonie monokliny przedsudeckiej stanowią drugorzędny cel prac poszukiwawczych.

Shale gas potential of organic rich claystone and mudstone formation from the sedimentary basins in Poland was analyzed. Intensive tectonic deformation of the Outer Carpathian Menilite shale, as well as their often low thermal maturity, are limits for shale gas exploration. To a lesser degree this is truth also for the Lower Carboniferous shale in the Wielkopolska zone (SW Poland). Claystone and mudstone in the Miocene foredeep basin of Carpathians are not consolidated and have too low TOC. The uppermost Jurassic to lowermost Cretaceous shale and the Lower and Middle Jurassic shale in the Polish Basin, as well as the Lower Permian Antracosia and Walchia shale in the Intra-Sudetic basin, are generally characterized by too low thermal maturity for gas generation. Thickness of the Upper Permian Copper shale as well as the Upper Permian Main Dolomite in shaly and marly development is too low to be considered as shale gas targets. Low thermal maturity is characteristic also for the Upper Carboniferous shale in the Lublin basins, and in the eastern part of the Upper Silesian Basin. Both the basins lack thick homogenous shale formation. The uppermost Devonian to lowermost Carboniferous shale in the Western Pomerania is characterized by too low TOC contents. The highest potential of shale gas exploration is related to the Upper Ordovician and/or Lower Silurian graptolitic shale at the East European Craton. The Lower Carboniferous shale in the Fore-Sudetic Monocline area is regarded as a secondary target.

Słowa kluczowe

zawartość TOC dojrzałość termiczna gaz w łupkach

TOC contents thermal maturity shale gas

Wydawca

Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy

Czasopismo

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

Rocznik

2010

Tom

nr 439 (1)

Strony

159--172

Opis fizyczny

Bibliogr. 44 poz., wykr.

Twórcy

autor

Poprawa P.

pawel.poprawa@pgi.gov.pl

Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

Bibliografia

1. BACHLEDA-CURUŚ T., SEMYRKA R., 1990 — Bilans węglowodorowy mezozoicznego kompleksu osadowego centralnej części Niżu Polskiego. Zesz. Nauk. AGH, Geologia, 49.
2. BUNIAK A., KUBERSKA M., KIERSNOWSKI H., 2009 — Petrograficzno-petrofizyczna charakterystyka piaskowców eolicznych strefy Siekierki–Winna Góra (koło Poznania) w aspekcie poszukiwań złóż gazu zamkniętego w osadach czerwonego spągowca. Prz. Geol., 57: 328–334.
3. CHENG A.-L., HUANG W.-L., 2004 — Selective adsorption of hydrocarbon gases on clays and organic matter. Organic Geochem., 35, 4: 413–423.
4. CURTIS J.B., 2002 — Fractured shale gas systems. AAPG Bull., 86, 11: 1921–1938.
5. GÓRECKI W., KUŚMIEREK J. (red.), 2009 — Badania transgraniczne wgłębnych struktur geologicznych brzeżnej strefy Karpat w aspekcie odkryć i udostępnienia nowych złóż ropy naftowej i gazu ziemnego. Arch. KSE AGH, Kraków.
6. GROTEK I., 2005 — Alteration of the coalification degree of the organic matter dispersed in the Carboniferous sediments along border of the East-European Craton in Poland. Biul. Państw. Inst. Geol., 413: 5–80.
7. GROTEK I., 2006 — Dojrzałość termiczna materii organicznej z utworów pokrywy osadowej pomorskiego odcinka TESZ, basenu bałtyckiego oraz obszarów przyległych. W: Ewolucja facjalna, tektoniczna i termiczna pomorskiego segmentu szwu transeuropejskiego oraz obszarów przyległych (red. H. Matyja, P. Poprawa). Pr. Państw. Inst. Geol., 186: 253–270.
8. HADRO J., 2010 — Strategia poszukiwań złóż gazu ziemnego w łupkach. Prz. Geol., 58, 3: 250–258.
9. HILL D.G., NELSON C.R., 2000 — Gas productive fractured shales: an overview and update. GRI Gas TIPS, 6: 4–13.
10. JARVIE D.M., HILL R.J., RUBLE T.E., POLLASTRO R.M., 2007 — Unconventional shale-gas systems: The Mississippian Barnett Shale of north-central Texas as one model for thermogenic shale-gas assessment. AAPG Bull., 91, 4: 475–499.
11. JURCZAK-DRABEK A., 2000 — Rozwój mikrofacji organicznej w profilu litostratygraficznym karbonu Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Biul. Państw. Inst. Geol., 390: 5–34.
12. KARNKOWSKI P., 1993a — Złoża gazu ziemnego i ropy naftowej w Polsce. T. 2. Karpaty i zapadlisko przedkarpackie. Tow. Geosynopt. GEOS AGH, Kraków.
13. KARNKOWSKI P., 1993b — Złoża gazu ziemnego i ropy naftowej w Polsce. T. 1. Niż Polski. Tow. Geosynopt. GEOS AGH, Kraków.
14. KĘDZIOR S., HADRO J., KWARCIŃSKI J., NAGY S., MŁYNARCZYK M., ROSTKOWSKI R., ZALEWSKA E., 2007 — Warunki naturalne występowania i metody eksploatacji metanu pokładów węgla w wybranych zagłębiach węglowych USA oraz możliwości rozwoju eksploatacji tego gazu w Polsce – sprawozdanie z wyjazdu szkoleniowego do USA. Prz. Geol., 55, 7: 565–570.
15. KIERSNOWSKI H., POPRAWA P., KUBERSKA M., 2009 — Tight gas in the Rotliegend reservoir in the SW Polish Basin. AAPG Ann. Convent. & Exhibit., 7–10.06.2009, Denver, Colorado, USA, Abstrakt Volume: 115–116.
16. KLIMUSZKO E., 2002 — Utwory syluru południowo-wschodniej Polski jako skały potencjalnie macierzyste dla dewońskich rop naftowych. Biul. Państw. Inst. Geol., 402: 75–100.
17. KOTARBA M., 1992 — Bacterial gases in Polish part of the Carpathian Foredeep and the Flysch Carpathians: isotopic and geological approach. W: Bacterial gas (red. R. Vially): 133–146. Technip., Paris.
18. KOTARBA M.J., 1999 — Warunki generowania i akumulacji węglowodorów oraz charakterystyka geochemiczna substancji organicznej w utworach miocenu autochtonicznego zapadliska przedkarpackiego. Pr. Państw. Inst. Geol., 168: 277–296.
19. KOTARBA M.J., 2001 — Composition and origin of gases in the Upper Silesian and Lublin Coal Basins, Poland. Organic Geochem., 32: 163–180.
20. KOTARBA M., KOSAKOWSKI P., KOWALSKI A., WIĘCŁAW D., 1998 — Wstępna charakterystyka geochemiczna substancji organicznej i potencjału węglowodorowego w utworach dolomitu głównego Niżu Polskiego. W: Analiza basenów sedymentacyjnych (red. M. Narkiewicz). Pr. Państw. Inst. Geol., 165: 227–234.
21. KOTARBA J.M., CLAYTON J.L., RICE D.D., WAGNER M., 2002 — Assessment of hydrocarbon source rock potential of Polish bituminous coals and carbonaceous shales. Chemical Geol., 184, 1/2: 11–35.
22. KOTARBA M.J., WIĘCŁAW D., KOSAKOWSKI P., KOWALSKI A., 2005 — Potencjał węglowodorowy skał macierzystych i geneza gazu ziemnego akumulowanego w utworach miocenu zapadliska przedkarpackiego w strefie Rzeszowa. Prz. Geol., 53: 67–76.
23. KOTAS A. (red.), 1994 — Coal-bed methane potential of the Upper Silesian Coal Basin, Poland. Pr. Państw. Inst. Geol., 142.
24. KÖSTER J., KOTARBA M., LAFARGUE E., KOSAKOWSKI P., 1998 — Source rock habitat and hydrocarbon potential of Oligocene Menilite Formation (Flysch Carpathians, Southeast Poland): an organic geochemical and isotope approach. Organic Geochem., 29: 543–558.
25. KRZEMIŃSKI L., POPRAWA P., 2006 — Geochemia klastycznych osadów ordowiku i syluru ze strefy Koszalin-Chojnice i zachodniej części basenu bałtyckiego. W: Ewolucja facjalna, tektoniczna i termiczna pomorskiego segmentu szwu transeuropejskiego oraz obszarów przyległych (red. H. Matyja, P. Poprawa). Pr. Państw. Inst. Geol., 186: 123–147.
26. KRUGE M.A., MASTALERZ M., SOLECKI A., STANKIEWICZ B., 1996 — Organic geochemistry and petrology of oil source rocks, Carpathian Overthrust region, southeastern Poland – implications for petroleum generation. Organic Geochem., 24,8: 897–912.
27. LORENC S., 1993 — Extent, lithology and approximate geochemical features of Sudetic black shales. Acta Univ. Wratisl., 1412. Pr. Geol.-Miner., 33. Z badań nad mineralizacją rudną regionu sudeckiego: 179–208.
28. MATYASIK I., 1998 — Charakterystyka geochemiczna skał macierzystych karbonu w wybranych profilach wiertnicznych obszaru radomsko-lubelskiego i pomorskiego. W: Analiza basenów sedymentacyjnych (red. M. Narkiewicz). Pr. Państw. Inst. Geol., 165: 215–226.
29. MATYJA H., TURNAU E., ŻBIKOWSKA B., 2000 — Lower Carboniferous (Mississippian) stratigraphy of the northwestern Poland: Conodont, miospore and Ostracod zones compared. Ann. Soc. Geol. Pol., 70: 193–217.
30. MATYJA H., 2006 — Stratygrafia i rozwój facjalny osadów dewonu i karbonu w basenie pomorskim i w zachodniej części basenu bałtyckiego a paleozoiczna paleogeografia północnej części TESZ. W: Ewolucja facjalna, tektoniczna i termiczna pomorskiego segmentu szwu transeuropejskiego oraz obszarów przyległych (red. H. Matyja, P. Poprawa). Pr. Państw. Inst. Geol., 186: 79–122.
31. MAZUR S., KUROWSKI L., ALEKSANDROWSKI P., ŻELAŹNIEWICZ A., 2003 — Variscan Fold-Thrust Belt of Wielkopolska (W Poland): New structural and sedimentological data. Geolines, 16: 71–73.
32. NOWAK G.J., 2001 — Dojrzałość termiczna węgli DZW na tle ich petrografii i genezy. Biul. Państw. Inst. Geol., 391: 89–143.
33. POLLASTRO R.M., 2007 — Total petroleum system assessment of undiscovered resources in the giant Barnett Shale continuous (unconventional) gas accumulation, Fort Worth Basin, Texas. AAPG Bull., 91, 4: 551–578.
34. POPRAWA P., 2009 — Potential for gas shale exploration in the Upper Ordovician–Silurian and Lower Carboniferous source rocks in Poland. AAPG Ann. Convent. & Exhibit., 7–10.06.2009, Denver, Colorado, USA, Abstrakt Vol.: 170.
35. POPRAWA P., 2010a — Potencjał występowania złóż gazu ziemnego w łupkach dolnego paleozoiku w basenie bałtyckim i lubelsko-podlaskim. Prz. Geol., 58, 3: 226–249.
36. POPRAWA P., 2010b — Poszukiwania złóż gazu ziemnego w łupkach (shale gas) w Polsce. Wiad. Naft. i Gaz., 142, 2: 11–15.
37. POPRAWA P., 2010c — System węglowodorowy z gazem ziemnym w łupkach – północnoamerykańskie doświadczenia i europejskie perspektywy. Prz. Geol., 58, 3: 216–225.
38. POPRAWA P., KIERSNOWSKI H., 2008 — Perspektywy poszukiwań złóż gazu ziemnego w skałach ilastych (shale gas) oraz gazu ziemnego zamkniętego (tight gas) w Polsce. Biul. Państw. Inst. Geol., 429: 145–152.
39. POPRAWA P., GROTEK I., ŻYWIECKI M.M., 2005 — Impact of the Permian magmatic activity on the thermal maturation of the Carboniferous sediments in the outer Variscan orogen (SW Poland). Mineral. Soc. Pol. Sp. Papers, 26: 253–259.
40. SHURR G.W., RIDGLEY J.L., 2002 — Unconventional shallow biogenic gas systems. AAPG Bull., 86, 11: 1939–1969.
41. WOŁKOWICZ S., 1990 — Uraniom enrichment in the Hermina organic-rich Walchia shale, Intra-Sudetic Depression, southwestern Poland. Sp. Publ. Int. Ass Sedym., 11: 217–224.
42. ZALEWSKA E., 2010 — Koncesje na poszukiwanie i rozpoznawanie złóż węglowodorów w Polsce w tym shale gas i tight gas. Prz. Geol., 58, 3: 213–215.
43. ZALEWSKA E., MŁYNARCZYK M., 2003 — Metan pokładów węgla – cenny surowiec energetyczny czy zagrożenie dla środowiska naturalnego i ludzi w Polsce. Prz. Geol., 51: 465–467.
44. ŻELICHOWSKI A., 1995 — Occurrence of Carboniferous rocks and palaeotectonic conditions of sedimentation in the area of Poland – Western Pomerania and central Poland. Pr. Inst. Geol., 147: 141–7.

Uwagi

Artykuł w Część 2, Samowystarczalność energetyczna Polski a krajowa baza surowcowa

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-75d17a2b-7d55-491d-ae64-c3b68b6af7f1