Ocena jakościowo-ilościowa gazów pochodzących z degazacji rdzeni skalnych na tle właściwości petrofizycznych skał kompleksu miedzionośnego południowej części monokliny przedsudeckiej

• Autorzy: Kania Małgorzata , Janiga Marek

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2019.06.02

Warianty tytułu

EN

Qualitative and quantitative evaluation of gases originating from the rock cores degassing against the petrophysical properties of the rocks from copper-bearing complex of the southern part of the Fore-Sudetic Monocline

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem badań były próbki rdzeni pochodzące z utworów miedzionośnych, w celu określenia zależności różnego typu parametrów geochemicznych z wykształceniem litologicznym badanych skał w nawiązaniu do badań petrofizycznych. W związku z tym przeanalizowany został zarówno skład molekularny gazów pod kątem obecności azotu nadmiarowego, helu, wodoru, związków siarki i węglowodorów, jak również dokładna ilość wydzielonego gazu. Badania przeprowadzono na próbkach gazu desorbowanego oraz na próbkach gazu resztkowego i na tej podstawie zostały określone pewne prawidłowości zmian jakościowo-ilościowych, co w konsekwencji pozwala na przewidywanie lokalizacji miejsc o zwiększonej akumulacji dla poszczególnych gazów. Dodatkowo analizie statystycznej poddano wybrane właściwości petrofizyczne skał, z których pozyskano gaz. Na podstawie uzyskanych wyników badań można zaklasyfikować skały takie, jak piaskowiec i dolomit wapnisty, jako typy litologiczne o wysokim potencjale akumulacyjnym dla gazów. Zdecydowanie najwyższa ilość gazu resztkowego uzyskana została z serii piaskowców. Nieco mniejsze ilości gazu wydzieliły się z kolei z próbek dolomitu wapnistego. Jeszcze mniejsze zanotowano dla soli kamiennej, a najniższe dla próbek anhydrytowych. Średnie ilości wydzielonego gazu resztkowego doskonale korelują z właściwościami petrofizycznymi, takimi jak: średnie wartości porowatości całkowitej i otwartej, powierzchnia właściwa oraz przepuszczalność. Na podstawie przeprowadzonej analizy, zaobserwowano duże zróżnicowanie oznaczeń zarówno ilościowojakościowych gazów, jak i właściwości petrofizycznych badanych rdzeni piaskowców i dolomitów wapnistych (gdzie mogą być kumulowane duże ilości gazu, co stanowi zasadnicze zagrożenie dla wyrobisk górniczych). Z kolei dostępne wyniki badań dla próbek anhydrytowych oraz soli kamiennej sugerują, że w analizowanym obszarze (pomimo stosunkowo słabych właściwości kolektorskich skał) pojawiają się jednak warunki do wystąpienia lokalnych pułapek gazu w strefach o podwyższonej porowatości.

EN

The subject of the study were core samples originating from copper-bearing deposits, in order to determine the correlation of different types of geochemical parameters with the lithological variation of the studied rocks in reference to petrophysical investigations. The molecular gas composition for the presence of excess nitrogen, helium, hydrogen, sulfur compounds, and hydrocarbons, as well as the exact amount of evolved gas, were examined. The tests were performed on samples of desorbed gas and on residual gas samples, and on this basis certain regularities of qualitative and quantitative changes were determined, which in turn allows to forecast the location of places with increased accumulation of individual gases. Additionally, the petrophysical properties of the rocks from which the gas was obtained, were subjected to statistical analysis. Based on the obtained research results, rocks such as sandstone and calcareous dolomite can be classified as lithological types with high accumulation capacities for gases. It is clear that the highest amount of residual gas was obtained from a series of sandstones, slightly smaller amounts of gas released from the samples of calcareous dolomite; less were noted for rock salt, and the lowest for anhydrite samples. The average amount of separated residual gas perfectly correlates with the petrophysical properties, such as: mean values of total and open porosity, specific surface area, and permeability. On the basis of the analysis, a large diversity of quantitative and qualitative gas coposition determinations, and the petrophysical properties of the studied sandstone and dolomite cores was observed (where large amounts of gas can be accumulated, which is a major threat to mining excavations). In contrast, the available results for anhydrite and rock salt samples suggest that in the analysed area (despite the relatively poor collector properties of rocks), there are conditions for local gas traps in zones with increased porosity.

Słowa kluczowe

PL

degazacja; gaz desorbowany; gaz resztkowy; chromatografia gazowa; skład molekularny; właściwości petrofizyczne; seria miedzionośna; LGOM

EN

degassing; desorbed gas; residual gas; gas chromatography; molecular composition; petrophysical properties; copper-bearing series; Legnica-Głogów Copper District (LGOM)

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 75, nr 6
• Strony: 314--323
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Kania Małgorzata

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Janiga Marek

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Diamond W.P., Schatzel S.J., 1998. Measuring the gas content of coal: a review. International Journal of Coal Geology, 35: 311–331.
• Downorowicz S., 2007. Występowanie gazu ziemnego i ropy naftowej. Monografia KGHM Polska Miedź S.A.
• Janiga M., Kania M., 2014. Degazacja próbek skał – ocena ilościowa i jakościowa gazu resztkowego. Nafta-Gaz, 1: 8–13.
• Kania M., Janiga M., 2011. Elementy walidacji metody analitycznej oznaczania w mieszaninie gazowej związków węglowodorowych oraz N2, O2, CO i CO2 za pomocą dwukanałowego, zaworowego chromatografu gazowego AGILENT 7890A. Nafta-Gaz, 11: 812–824.
• Kania M., Janiga M., 2018. Wpływ wykształcenia litofacjalnego na ilośći skład molekularny gazu desorbowanego i resztkowego. Nafta-Gaz,12: 884–893. DOI: 10.18668/NG.2018.12.02.
• Kiersnowski H., Buniak A., Kuberska M., Srokowska-Okońska A., 2010. Występowanie gazu ziemnego zamkniętego w piaskowcach czerwonego spągowca Polski. Przegląd Geologiczny, 58(4): 335–346.
• Kłapciński J., Peryt T.M., 2007. Budowa geologiczna monokliny przedsudeckiej. Monografia KGHM Polska Miedź S.A.
• Kondratowicz G., 1998. Prognoza zagrożenia gazowego złoża rud miedzi zalegającego poniżej poziomu 1200 m. Wrocław: Cuprum, 9: 97–118.
• Kotarba M.J., Bilkiewicz E., Manecki M., Pawlik W., Ciesielczyk A., Selerowicz T., 2017. Pochodzenie i zagrożenia siarkowodorem i wysokociśnieniowym gazem ziemnym w złożu kopalń rud miedzi Polkowice–Sieroszowice i Rudna – wstępne badania izotopowe i mineralogiczne. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 469: 9–34. DOI: 10.5604/01.3001.0010.0068.
• Kotarba M.J., Peryt T.M., Kosakowski P., Więcław D., 2006. Organic geochemistry, depositional history and hydrocarbon generation modelling of the Upper Permian Kupferschiefer and Zechstein Limestone strata in south–west Poland. Marine and Petroleum Geology, 23: 371–386.
• Poszytek A., Dudek L., Rożek R., 2018. Presence of natural gas in basinal facies of the Zechstein Limestone in a Copper Mine in SW Poland, Journal of Petroleum Geology, 41(1): 67–83.
• Poszytek, A., Suchan, J., 2016. A tight gas reservoir in the basinal facies of the Upper Permian Ca1 in the southwestern Zechstein Basin, Poland. Facies, 62(3): 1-13. DOI: 10.1007/s10347-015-0453-5.
• Sowiżdżał K., Such P., Leśniak G., Słota-Valim M., 2017. Ocena wpływu właściwości petrofizycznych skał łupkowych na ich efektywność uszczelniania poziomów zbiornikowych i akumulacji złożowych. Nafta-Gaz, 10: 730–738. DOI: 10.18668/NG.2017.10.02.
• Such P., 1997. Nowoczesne metody badania właściwości petrofizycznych skał oraz możliwości zastosowania otrzymanych wyników w badaniach diagenezy. Przegląd Geologiczny, 45(8): 781–784.
• Suchan, J., Rożek, R., Hryciuk, A., 2013. Warunki sedymentacji i zróżnicowanie facjalne Wapienia Cechsztyńskiego a zagrożenie gazowe i gazogeodynamiczne w O/ZG „Rudna”. KGHM Polska Miedź S.A. V Konferencja Sedymentologiczna POKOS 5’2013.
• Zawisza L., Krause E., Czekański E., Czopek Z., Dąbrowska B., Dąbrowski J., Gruszka A., Kozimor T., Marcinkowski A., Maruta M., Mularczyk A., Piestrzyński A., Przybyła P., Raś B., Wątor L., Wierzbiński K., Wójtowicz K., 2010. Prognoza potencjalnych obszarów akumulacji gazów, ocena gazonośności skał złożowych i otaczających oraz identyfikacja potencjalnych źródeł emisji węglowodorów wraz z drogami ich migracji w części złóż Sieroszowice, Rudna oraz Głogów Głęboki Przemysłowy. Kraków: Stowarzyszenie Naukowe im. S. Staszica.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).