The possibilities of underground CO2 storage in the Zaosie Anticline

• Autorzy: Marek S. , Dziewińska L. , Tarkowski R.

Warianty tytułu

PL

Możliwości wykorzystania antykliny Zaosia do podziemnego składowania CO2

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The Zaosie Anticline is located not far from Łódź and Bełchatów. It is one of the most interesting geological structures for underground CO2 storage in Poland and thus it requires a detailed study. The paper presents the geological characteristics of the Zaosie Anticline against the background of the geological structure of the region as well as the potential aquifers for CO2 storage, including their suitability for CO2 storage. The Zaosie Anticline was examined by seismic profiles and four deep boreholes. The following formations suitable for underground CO2 storage were analysed: Lower Jurassic Borucice and Komorowo formations and Lower Triassic Baltic Formation. The primary aquifer for CO2 storage in the Zaosie Anticline is the Baltic Formation of Scythian age. The secondary aquifer is the Upper Pliensbachian Komorowo Formation. The primary Lower Triassic aquifer was surveyed by three deep boreholes. Its volumetric storage capacity is approximately 340 million tons, and the TDS content in the formation water reaches 250g/dcm3. The aquifer is sealed directly by a thick series of clay-carbonate evaporite rocks and a thick packet of Middle and Upper Triassic and Jurassic deposits. Its disadvantage is a considerable depth to this level, which affects the petrophysical characteristics of reservoir rocks. The secondary aquifer, the Komorowo Formation, shows better petrophysical parameters of rocks in terms of CO2 storage, the depth to the aquifer is adequate, but its disadvantage is a low content of TDS in the formation water and the likelihood of contact with surface waters. The Borucice Formation aquifer is not recommended for CO2 storage because it occurs at a small depth and possibly contacts with meteoric waters. The Zaosie structure is of interest to the Bełchatów Power Station. Relatively near the structure (up to 50 km) are also the Dalkia Łódź ZEC SA plants, and the following plants are located a little further (up to 100 km): KCW Warta SA, Kozienice Power Plant SA, ZE PAK SA (Power Plant Group Company, Adamów), Vattenfall Heat Poland SA - (Siekierki and Żeran in Warsaw) and LaFarge Cement Poland SA (Małogoszcz).

PL

Antyklina Zaosia znajduje się w bliskiej odległości od Łodzi i Bełchatowa i jest jedną z bardziej interesujących struktur geologicznych do składowania CO2 w Polsce, dlatego też dokonano szczegółowego jej opracowania. Przedstawiono charakterystykę geologiczną antykliny Zaosia na tle budowy geologicznej regionu, szczegółową budowę geologiczną, charakterystykę potencjalnych poziomów do składowania CO2 oraz przydatność rozważanych poziomów zbiornikowych do podziemnego składowania dwutlenku węgla. Antyklina Zaosia została rozpoznana profilami sejsmicznymi i czterema głębokimi otworami wiertniczymi. Do składowania CO2 przeanalizowano poziomy zbiornikowe: dolnojurajskie (formacja borucicka i formacja komorowska) oraz dolnotriasowy (formacja Bałtycka). Pierwszoplanowym poziomem zbiornikowym dla składowania CO2 w antyklinie Zaosia jest poziom formacji bałtyckiej scytyku, natomiast drugoplanowym poziomem zbiornikowym jest poziom formacji komorowskiej górnego pliensbachu. Pierwszoplanowy dolnotriasowy poziom zbiornikowy został rozpoznany trzema głębokimi otworami, jego wolumetryczna pojemność składowania wynosi około 340 mln ton, a mineralizacja wód złożowych osiąga 250 g/dcm3. Jest on uszczelniony bezpośrednio grubym kompleksem skał ilasto-wapnisto-ewaporytowych oraz miąższym pakietem skał triasu środkowego i górnego oraz jury. Jego mankamentem jest znaczna głębokość, co wpływa ujemnie na cechy petrofizyczne skał zbiornikowych. Drugoplanowy poziom zbiornikowy formacji komorowskiej posiada lepsze parametry petrofizyczne skał pod kątem składowania CO2, ma odpowiednią głębokość zalegania, a jego mankamentem jest mała mineralizacja wód złożowych i prawdopodobieństwo kontaktu z wodami powierzchniowymi. Poziom zbiornikowy formacji borucickiej nie jest rekomendowany do składowania CO2 z uwagi na jego małą głębokość i możliwy kontakt z wodami infiltracyjnymi. Struktura Zaosia stanowi przedmiot zainteresowania Elektrowni w Bełchatowie. W bliskiej odległości (do 50 km) od niej znajdują się zakłady Dalkia Łódź ZEC SA, a w nieco dalszej (do 100 km): KCW Warta SA, Elektrownia Kozienice SA, Zespół Elektrowni PAK SA (Adamów), Vattenfall Heat Poland SA - (Siekierki i Żerań w Warszawie), LaFarge Cement Poland SA (Małogoszcz).

Słowa kluczowe

EN

CO2 storage; geological structure; aquifer; Poland

PL

składowanie CO2; struktura geologiczna; poziomy wodonośne; Polska

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 27, z. 4
• Strony: 89--107
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Marek S.

autor

Dziewińska L.

autor

Tarkowski R.

• Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Kraków, Poland,

Bibliografia

• [1] Best practice for the storage of CO2 in saline aquifers. Observations and guidelines from the SACS and CO2STORE projects. Edited and compiled by: Andy Chadwick, Rob Arts, Christian Bernstone, Franz May, Sylvain Thibeau & Peter Zweigel. 2006.
• [2] Białek T., Grzesik H., Hałoń E., 1992 - Dokumentacje sejsmiczne Justynów-Jeżów; Skierniewice-Nowy Kawęczyn 1990/1991. Archiwum Państwowego Instytutu Geologicznego, Warszawa.
• [3] Bloch J., 1979 - Dokumentacja otworu badawczego Zaosie 1. Przedsiębiorstwo Poszukiwań Nafty i Gazu w Wołominie. Archiwum Państwowego Instytutu Geologicznego, Warszawa.
• [4] Bojarski L., 1996 - Atlas hydrogeologiczny i hydrodynamiczny paleozoiku i mezozoiku oraz ascezyjnego zasolenia wód podziemnych na Niżu Polskim, 1:1 000 000. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
• [5] Dadlez R., 2001 - Przekroje geologiczne przez bruzdę śródpolską. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
• [6] Dadlez R., red., 1998 -Mapa tektoniczna kompleksu cechsztyńsko-mezozoicznego na Niżu Polskim, 1:500 000. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
• [7] Deczkowski Z., Franczyk M., 1988 - Paleomiąższość, litofacje i paleotektonika epikontynentalnej jury dolnej w Polsce. Kwartalnik Geologiczny 32/1, p. 105-115.
• [8] Dziewińska L., Marek S., Jóźwiak W., 2001 - Przekroje sejsmiczno-geologiczne przez wał kujawski i gielniowski, 1:100 000. Biuletyn Instytutu Geologicznego 398. Warszawa.
• [9] Leszczyński K., red., 2008 - Budziszewice IG-1. Profile głębokich otworów wiertniczych Państwowego Instytutu Geologicznego, z. 127.
• [10] Łobaziewicz Z., Misiewicz W., Majewska B., 1976 - Dokumentacja sejsmiczna Łódź-Tomaszów Mazowiecki 1975/1976. Archiwum Państwowego Instytutu Geologicznego, Warszawa.
• [11] Majorowicz J., 1983 - Badania geotermiczne [W:] Budowa geologiczna niecki warszawskiej (płockiej) i jej podłoża pod redakcją S. Marka. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, Warszawa.
• [12] Maliszewska A., red., 1999 - Diageneza osadów permu górnego i mezozoiku Kujaw. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego 167, p. 1-154.
• [13] Marek S., red., 1971 - Ropo-gazonośność wału kujawskiego i obszarów przyległych na tle budowy geologicznej. Częość I - Budowa geologiczna. Prace Geostrukturalne Państwowego Instytutu Geologicznego, Warszawa.
• [14] Marek S., red., 1977 - Budowa geologiczna wschodniej części niecki mogileńsko-łódzkiej, strefa Gopło-Ponętów-Pabianice. Prace Instytutu Geologicznego, 8.
• [15] Marek S., 1959 - Budowa geologiczna antykliny Justynowa koło Łodzi. Kwartalnik Geologiczny 3/1, p. 71-90.
• [16] Marek S., Tarkowski R., Dziewińska L., 2010 - Potencjalne struktury geologiczne dla podziemnego składowania CO2 [W:] Potencjalne struktury geologiczne do składowania CO2 w utworach mezozoiku Niżu Polskiego (Charakterystyka oraz ranking). R. Tarkowski (red.). Studia Rozprawy i Monografie 164. IGSMiE PAN, 2010, p. 16-111.
• [17] Marek S., Znosko J., 1972a - Tektonika Kujaw. Kwartalnik Geologiczny 16/1, p. 1-18.
• [18] Marek S., Znosko J., 1972b - Historia rozwoju geologicznego Kujaw. Kwartalnik Geologiczny 16/2, p. 233-248.
• [19] Nocoń W., red., 1990 - Dokumentacja wynikowa otworu poszukiwawczego Zaosie 2. Zakład Poszukiwań Nafty i Gazu w Wołominie. Archiwum Państwowego Instytutu Geologicznego, Warszawa.
• [20] Pieńkowski G., 2004 - The epicontinental Lower Jurassic of Poland. Polish Geological Institute Special Paper 12/1, p. 1-122.
• [21] Szyperko-Teller A., 1997 - Trias dolny. Formalne i nieformalne jednostki litostratygraficzne triasu dolnego (pstrego piaskowca). [W:] Epikontynentalny perm i mezozoik w Polsce, pod redakcją S. Marka i M. Pajchlowej. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, 153.
• [22] Szyperko-Teller A., Moryc W., 1988 - Rozwój basenu sedymentacyjnego pstrego piaskowca na obszarze Polski. Kwartalnik Geologiczny 37/1, p. 33-72.
• [23] Tarkowski R., red., Nodzeński A., Solecki T., Stopa J., Uliasz-Misiak B., 2005 - Podziemne składowanie CO2 w Polsce w głębokich strukturach geologicznych (ropo, gazo i wodonośnych). Wyd. IGSMiE PAN, Kraków, p. 1-172.
• [24] Tarkowski R., 2008 - CO2 storage capacity of geological structures located within Polish Lowlands'Mesozoic formations. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 24, 4/1, p. 101-112.
• [25] Tarkowski R., red., 2010 - Potencjalne struktury geologiczne do składowania CO2 w utworach mezozoiku Niżu Polskiego (charakterystyka oraz ranking). IGSMiE PAN. Studia. Rozprawy. Monografie 164, p. 1-138.
• [26] Tarkowski R., Uliasz-Misiak B., 2005 - Struktury geologiczne (poziomy wodonośne i złoża węglowodorów) do podziemnego składowania CO2 w Polsce. [W:] Podziemne składowanie CO2 w Polsce w głębokich strukturach geologicznych (ropo-, gazo- i wodonośnych). Wyd. IGSMiE PAN Kraków, p. 69-111.
• [27] Tarkowski R., Uliasz-Misiak B., 2006 - Possibilities of CO2 Sequestration by Storage in Geological Media of Major Deep Aquifers in Poland. Chemical Engineering Research and Design, 84, A9 Carbon Capture and Storage, p. 776-780.
• [28] Tarkowski R., Marek S., Uliasz-Misiak B., 2009 - Wstępna geologiczna analiza struktur do składowania CO2 w rejonie Bełchatowa. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 25/2, p. 37-45.
• [29] Uliasz-Misiak B., Tarkowski R., 2010 - Ranking struktur do podziemnego składowania CO2 na Niżu Polskim [W:] Potencjalne struktury geologiczne do składowania CO2 w utworach mezozoiku Niżu Polskiego (Charakterystyka oraz ranking). R. Tarkowski (red.). Studia Rozprawy i Monografie 164. IGSMiE PAN, p. 112-123.
• [30] Wysoka-Kudła H., 1989 - Dokumentacja otworu poszukiwawczego Zaosie 3 - Zakład Poszukiwań Nafty i Gazu w Wołominie. Archiwum Państwowego Instytutu Geologicznego, Warszawa.