Systemy naftowe: pierwotny potencjał węglowodorowy a zasoby prognostyczne ropy naftowej i gazu ziemnego

• Autorzy: Kuśmierek J.

Warianty tytułu

EN

Petroleum systems: primary hydrocarbon potential versus possible reserves of oil and gas

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W odróżnieniu od dotychczasowych metod szacowania nieodkrytych zasobów węglowodorów, nowy sposób syntetyzowania danych, wywodzący się z pojęcia systemu naftowego, integruje w ujęciu przestrzenno-czasowym wszystkie parametry basenów sedymentacyjnych i procesów w nich zachodzących niezbędne dla uformowania się złóż ropy naftowej i gazu ziemnego. Jego istotną zaletą jest możliwość ilościowej oceny nieodkrytych zasobów ropy naftowej i gazu ziemnego oraz prognozowania stref występowania ich nagromadzeń przemysłowych, w oparciu o kwantyfikowanie procesów generowania i migracji faz węglowodorowych na zrekonstruowanych modelach geodynamicznej ewolucji basenów naftowych. Modelowanie tych procesów wymaga zastosowania wyspecjalizowanych technik analitycznych i interpretacyjnych, wspomaganych symulacjami laboratoryjnymi i profesjonalnymi programami numerycznymi. Najbardziej newralgicznym ich elementem jest estymacja strat pierwotnego potencjału węglowodorowego, wskutek rozpraszania i wyciekania faz węglowodorowych, dominujących w skali globalnych i regionalnych cykli naftowych. Wielkość tych strat jest szczególnie drastyczna w odniesieniu do sfałdowanych i nasuniętych serii ropogazonośnych Karpat fliszowych, których system naftowy formował się synchronicznie z procesami ich kompresji tektonicznej i erozji, powodując wyodrębnienie integralnych podsystemów naftowych i obiektów prospekcyjnych o zróżnicowanym potenjale węglowodorowym. W kontekście powyższych zagadnień, dyskutowane są wyniki bilansowania systemu naftowego wschodniej części Karpat polskich i jego integralnych elementów, będące obiektem kilku nieopublikowanych projektów badawczych, zrealizowanych pod kierunkiem autora przez interdyscyplinarne zespoły specjalistów.

EN

Unlike previous methods of estimating undiscovered hydrocarbon reserves, a new method of data synthesization, which was derived from the petroleum-system concept, integrates, in a temporal-spatial approach, all parameters of sedimentary basins and processes within them which have been necessary for the formation of oil and gas fields. Its apparent advantage is the possibility of quantitative assessment of undiscovered oil and gas reserves and predicting zones of commercial hydrocarbon accumulations, based on quantification of hydrocarbon generation and migration processes on reconstructed models of geodynamic evolution of petroleum basins. Modelling of these processes requires application of specialized interpretative and analytical techniques, supported by laboratory simulations and proffesional computer programs. Their most critical element is estimation of such losses of the primary hydrocarbon potential due to dispersion and leakage of hydrocarbon phases which were predominating in the scale of global and regional petroleum cycles. The magnitude of these losses was particularly dramatic with regard to folded and overthrust oil- and gas-bearing series in the Flysch Carpathians, the petroleum system of which was forming synchronously with processes of their tectonic compression and erosion; that caused separation of integral petroleum subsystems and plays having different hydrocarbon potentials. In the context of the above problems, result of balancing the petroleum system and its integral elements in the eastern Polish Carpathians are discussed, which was the subject of several unpublished research projects carried out by interdisciplinary teams of specialists under the management of the author.

Słowa kluczowe

PL

globalny cykl naftowy; straty potencjału węglowodorowego; rekonstruowanie systemów naftowych; ropogazonośność polskich Karpat fliszowych; bilans prognostycznych zasobów węglowodorów

EN

global petroleum system; losses of hydrocarbon potential; reconstruction of petroleum systems; oil and gas productivity of the Polish Flysch Carpathians; balance of possible hydrocarbon reserves

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 20, z. 3
• Strony: 27--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 65 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kuśmierek J.

• Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Zakład Surowców Energetycznych, Pracownia Metodyki Poszukiwań Naftowych, Kraków

Bibliografia

• [1] Adamski B„ 1998 — Analiza zależności między intensywnością objawów węglowodorów a parametrami zbiornikowymi karpackicj formacji ropogazonośnej. Praca dyplomowa (Arch. ZSE AGH).
• [2] Allen P., Allen J., 1990 — Basin analysis; principles and applications. Blackwell Scientific Publications, Oxford.
• [3] Baczyński A., Kuśmierek J., Łapinkiewicz A.P., Maćkowski T., Maksym A. i in., 2000 — Prognozowanie potencjału naftowego perspektywicznych pułapek strukturalnych w obszarze zdjęcia sejsmicznego Rymanów-Lesko. Zespół Rzeczoznawców SITPNiG.
• [4] Bessereau G., Roure F., Kontarba A., Kuśmierek J., Strzetelski W., 1996 — Structure and hydrocarbon habitat of the Polish Carpathians. [In:] Ziegler PA., Horvath F., Peri-Tethys Memoir 2: Structure and Prospects of Alpine Basins and Forelands. Mem. Mus. Natn. Hist. Nat. 170, Paris, 343-373.
• [5] Bieda F. i in., 1963 — Stratigraphic des Carpathes externes polonaises. Biul. Inst. Geol., Warsaw, 181, 5-174.
• [6] Ciechanowska M. i in., 1992 — Określenie potencjału macierzystości, parametrów petrofizycznych i geotermicznych karpackiej formacji ropogazonośnej na podstawie pomiarów geofizycznych w wybranych profilach wierceń. Arch. ISE AGH.
• [7] Ciechanowska M. i in., 1993 — Interpretacja profilowań geofizyki wiertniczej w zakresie wyznaczania uśrednionych parametrów petrofizycznych i potencjałów macierzystości karpackicj formacji ropogazonośnej. Arch. ISE AGH.
• [8] Cieszkowski M., Ślączka A., Wdowiarz St., 1985 — New data on structure of the Flysch Carpathians. Przegl. Geol. 6.
• [9] Cooles G.P., MacKenzie A.S., Quigley T.M., 1985 — Calculation of masses of petroleum generated and expelled from source rocks. [In:] Leytheauser D., Rullkotter J. (eds), Advances in Organic Geochemistry, Pergamon, Oxford.
• [10] Demaison G.J., Huizinga B.J., 1991 — Genetic classification of petroleum system. The American of Petroleum Geologists Bulletin vol. 75, no 10.
• [11] Demaison G.J., Huizinga B.J., 1994 — Genetic classification of petroleum system using three factors: Charge, migration, and entrapment. In L.B. Magoon and W.G. Dow (eds), The petroleum system... AAPG Memoir 60, 7389.
• [12] England W.A. i in., 1987 — The movement and entrapment of petroleum fluids in the subsurface. Journal of Geological Society, London, Vol. 144, 327347.
• [13] Hermanrud C., 1993 — Basin modelling: advances and applications ed. by A.G. Dore et al., Special Publication 3, 1-34, Elsevier, Amsterdam.
• [14] Hunt J.M., 1996 — Petroleum geochemistry and geology. Nowy Jork, W.H. Freeman and Company.
• [15] Hunt J.M., Hennet R., 1992 — Modeling petroleum generation in sedimentary basins. (Eds: Whelan J., Farrington J.) Columbia University Press, New York, 21-52.
• [16] Hossack J.R., 1979 — The use of balanced cross-sections in the calculation of orogenic contraction. Journal of Geological Society, Vol. 136, 705-711.
• [17] Jabczyński Z., Kozikowski H., Lenk T., Dudek J , Jawor E., Bielawski A., Cisek B.,Nycz R., Wałęcki I., Jucha St., Skarbek K., 1990 — Ilościowa ocena zasobów prognostycznych ropy naftowej i gazu ziemnego w Karpatach Polskich i wyznaczonych w ich obrębie strefach perspektywicznych. Tech. Posz. Geol., Geosynoptyka i Geotermia, nr 3-4.
• [18] Jucha St., 1969 — Łupki jasielskie, ich znaczenie dla stratygrafii i sedymentologii serii menilitowo-krośnienskiej. Pr. Geol. PAN nr 52, Kraków.
• [19] Jucha St., Kotlarczyk J., 1958 — Próba nowego podziału stratygraficznego serii menilitowo-krośnienskiej. Nafta 8, 205-207.
• [20] Karnkowski P., 1993 — Złoża gazu ziemnego i ropy naftowej w Polsce. T. 2. Karpaty i zapadlisko przedkarpackie. Tow. Geosyn. GEOS, Kraków.
• [21] Karnkowski P., Konarski E., 1973 — Katalog złóż ropy naftowej i gazu ziemnego w Polsce. Karpaty. Wyd. Geol., Warszawa, 223 p.
• [22] Kay M., 1945 — Paleogeographic and palinspastic maps. AAPG Bull. Vol. 29, no 4.
• [23] Koester J. i in., 1998 — Source rock habitat and hydrocarbon potential of Oligocene Menilite Formation (Flysch Carpathians, SE Poland): an organic geochemical and isotope approach: Organic Geochemistry v. 29, no 1-3, 543-558.
• [24] Kotarba M.J., 2000 — Source rock habitat and hydrocarbon potential of Oligocene — Lower Cretaceous flysch formations in Skole unit (Flysch Carpathians of southern Poland). [In:] L.A. Trindade, A.C. Macedo, and S. A., Proceedings of the 7th Latin-American Congress on Organic Geochemistry “New Perspective on Organic Geochemistry for the Third Millenium”, Brasil, p. 361-364.
• [25] Kotarba M.J. i Lewan M.D., 2004 — Characterizing thermogenic coalbed gas from Polish coals of different ranks by hydrous pyrolysis. Organic Geochemistry (in press).
• [26] Kozikowski H., 1977 — Geochemiczno-geologiczna charakterystyka polskich prowincji roponośnych. Pr. IGNiG nr 3, Kraków.
• [27] Kruge M.A. i in., 1996 — Organic geochemistry and petrology of oil source rocks, Carpathian Overthrust region, southeastern Poland — implications for petroleum generation. Organic Geochemistry v. 24, 897-912.
• [28] Książkiewicz M., 1972 — Budowa geologiczna Polski, t. 4, Tektonika, cz. 3, Karpaty.
• [29] Książkiewicz M. i in., 1962 — Atlas geologiczny Polski. Zagadnienia stratygraficzno-facjalne, z. 13, Kreda i starszy trzeciorzęd w Polskich Karpatach Zewnętrznych. Wyd. Geol., Warszawa.
• [30] Kuśmierek J., 1990 — Zarys geodynamiki centralnokarpackiego basenu naftowego. Prace Geol. PAN nr 135.
• [31] Kuśmierek J., 1996 — Evolution of central Carpathian oil basin: a quantitative interpretation. Geodynamic Evolution of Sedimentary Basins, International Symposium in Moscow, May 18-23, 1992, Editions Technip, Paris.
• [32] Kuśmierek J., 1997 — Tektogenetyczne uwarunkowania zasobności złóż naftowych w Karpatach. Spraw. z badań wtasnych. Arch. WGGiOŚ-AGH, Kraków.
• [33] Kuśmierek J., 2001a—Postęp w metodyce prognozowania nieodkrytych zasobów węglowodorów. [W:] Mat. z konf. „Paliwa i energia, dziś i jutro — 2001”, 12-13.06.2001, Kraków, Wyd. IGSMiE PAN, 107-110.
• [34] Kuśmierek J., 2001b — Rozwój poglądów na warunki formowania się złóż ropy naftowej i gazu ziemnego w Karpatach. [W:] Polish Journal of Mineral Resource. Geosynoptics Society „GEOS”, Kraków.
• [35] Kuśmierek J. i Ney R., 1988 — Problemy tektoniki podłoża a rozwój struktur pokrywy wschodniej części Karpat Polskich. Przegl. Geol. nr 6.
• [36] Kuśmierek J. i Maćkowski T., 1995 — Kalibracja rezimu paleotermicznego. [W:] Ewolucja a ropogazonośność Karpat Polskich. Prace Geol. PAN nr 138, Kraków.
• [37] Kuśmierek J. i Semyrka R., 2003 — Zmienność cech zbiornikowych przestrzeni porowo-szczelinowej piaskowców karpackich i ich kwalifikacja naftowa. Przegl. Geol. vol. 51, nr 9, 732-743.
• [38] Kuśmierek J., Maćkowski T., Łapinkiewicz A.P., 2001 — Wpływ synsedymentacyjnych nasunięć i fałdowań na wyniki dwuwymiarowych modelowań generowania węglowodorów w obszarze wschodniej części Karpat Polskich. Przegl. Gcol. Vol. 49, nr 5, 412-417.
• [39] Kuśmierek J., Maćkowski T., i in., 1996 — Dwuwymiarowe modelowanie procesów migracji węglowodorów; testowanie dynamiki napełniania pułapek złożowych z zastosowaniem stacji interpretacyjnej Landmark. Blok V, etap III w temacie pn. „Ocena zasobów prognostycznych polskich Karpat fliszowych na tle budowy geologicznej i potencjału węglowodorowego karpackich jednostek. Arch. BG „Geonafta” PGNiG, Warszawa.
• [40] Kuśmierek J. i in., 1991—1994 — Bilans zasobów węglowodorów basenu centralnokarpackiego. Projekt badawczy nr 904279101, finansowany przez KBN.
• [41] Kuśmierek J. i in., 1994-1996 — Zastosowanie zintegrowanych modeli geodynamicznych dla prognozowania potencjału naftowego. Projekt celowy nr 9931993 C/1599, KBN-PGNiG, Warszawa.
• [42] Kuśmierek J. i in., 2001 — Skalowanie procesów ekspulsji węglowodorów; przykłady z obszaru Karpat. Polish Journal of Mineral Resources Vol. 3, 87-114.
• [43] Lewan M.D., 1985 — Evaluation of petroleum generation by hydrous pyrolysis experimentation. Philos. Trans.R.Soc., London, Ser. A., 315, 123-134.
• [44] Magoon B., 1988 — The Petroleum System — A classification scheme for research, exploration, and resource assessment. U.S. Geological Survey Bulletin 1870.
• [45] Magoon L.B., Dow W.G., 1994 — The petroleum system-from source to trap: AAPG Memoir 60, Tulsa.
• [46] Mamczur St., Radecki St., Wojtkowiak Z., 1997 — Największe w Polsce złoże ropy naftowej Barnówko-Mostno-Buszewo (BMB). Mat. Konf. „Rozwój polskiej myśli w poszukiwaniach naftowych” Kraków, 25-27.09.1997 r„ 96-109.
• [47] Matyasik J., 1994 — Badania geochemiczne warstw menilitowych, inoceramowych i spaskich jednostki skolskiej fliszu karpackiego. Nafta-Gaz nr 6.
• [48] Miller R.G., 1992 — The global oil system: the relationship between oil generation, loss, half-life, and the World cruge oil resource. In: The American Association of Petroleum Geologists Bulletin vol. 76, no 4, 489-500.
• [49] Ney R., 1968 — Rola rygla krakowskiego w geologii zapadliska przedkarpackiego i rozmieszczeniu złóż ropy i gazu. Pr. Geol. PAN nr 45, Kraków.
• [50] Ney R., 1975 — Tectogenesis of the Carpathian in the light of new tectonics of the Earth’s globe. Mat. i Pr. Inst. Geof. PAN, vol. 82.
• [51] Ney R. i in., 1974 — Zarys paleogeografii i rozwoju litologiczno-facjalnego utworów miocenu zapadliska przedkarpackicgo. Pr. Geol. PAN nr 82, Kraków.
• [52] Ney R., Jabczyński Z., Kondera St., Kuśmierek J., Sokołowski J., Subik J., Wdowiarz St., 1980 — Możliwość intensyfikacji wydobycia ropy naftowej w Karpatach i na ich przedgórzu. Raporty i opinie PAN z. 5, Kraków.
• [53] Nowak J., 1927 — Zarys tektoniki Polski. II Zjazd Stow. Geogr. i Etnogr., Kraków.
• [54] Świdziński H., 1971 — O rozmiarach przesunięć poziomych w północnych Karpatach fliszowych. Rocz. PTG t. 41, z. 1.
• [55] Tissot B.P., Welte D.H., 1978 — Petroleum formation and occurrence: A new approach to oil and gas exploration: Springer-Verlag, Berlin, 538.
• [56] Tołwiński K., 1933 — Centralna depresja karpacka. Geol. i Statys. Naft. z. 12, Borysław.
• [57] Ulmishek G.F., Klemme H.D., 1990 — Depositional controls, distribution and effectiveness of world’s petroleum source rock — U S: Geological Survey Bulletin v. 1931, 59.
• [58] Vassoević N.B. i in., 1969 — Glavnaja faza nefteobrazovanija. Mos. Univ. no 6.
• [59] Vysocki I.V., 1971 — Formirovanie neftianych mestorodenij v skladatych oblastjach. Moskva.
• [60] Wdowiarz St., 1960 — Ropa naftowa i gaz ziemny na tie geologii Karpat. Biul. IG Warszawa.
• [61] Wdowiarz St., 1985 — Niektóre zagadnienia budowy geologicznej oraz ropo- i gazonośności centralnego synklinorium Karpat w Polsce. Biul. IG nr 350, Warszawa.
• [62] Wood D.A., 1988 — Relationships between thermal maturity indices calculated using Arrhenius equation and Lopatin method: implications for petroleum exploration. AAPG Bull. 72, 115-134.
• [63] Zalajew N., 2000 — Rola wody związanej w powstawaniu kolektorów szczelinowych oraz ekspulsji ropy ze skał macierzystych. Pr. IGNiG 110, 369-373.
• [64] Zuber R., 1918 — Flisz i nafta. Prace naukowe. Tow. Dz. II. Lwów.
• [65] Żytko K., 1965 — Sur le raport de la formation du petrole et l’orogenése des Karpates. Carpatho-Balcan Geol.Assoc. VII Cengress, Sofia, raport, part IV, 75-81.