Wstępne wyniki modelowań przestrzennych (3D) parametrów petrofizycznych skał podczas poszukiwań stref występowania gazu zamkniętego w polskim basenie czerwonego spągowca

• Autorzy: Papiernik B. , Górecki W. , Pasternacki A.

Warianty tytułu

EN

Preliminary results of 3D modeling of petrophysical parameters for tight gas prospecting in the Polish Rotliegend Basin

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

The Rotliegend Basin is filled with terrigenic complex over 1200 m in thickness. The complex comprises sediments of eolian, fluvial and playa depositional systems (Fig. 1). Reservoir volume of the pore space accessible for the reservoir media is ca. 830-990 km3. Gas exploration in this stratigraphic unit is now focused at depths of around 3000-3800 m b.s.l., in the near-top zone. Poor reservoir properties, especially permeabilities, are here the limiting factor for conventional exploration. A change in the prospecting strategy to comprise tight gas targets moves research into the deeper zone covering the whole profile of the Rotliegend. The paper presents preliminary results of 3D modeling of lithofacies and related petrophysical parameters variability. The static model was created with the use of Petrel 2009.2. Structural framework was built using regional structural, isopach and facies maps. It was relatively detailed, comprising 9 576 000 cells organized in 3 zones and 60 layers. To estimate facies model, the authors used results of integrated environmental analysis of core data and logs from 117 wells (Fig. 2 ). Models of clay content (Vsh) and porosity (PHI) were based on logs from 75 wells. The obtained results show that the northern margin of the Eastern Erg is characterized by presence of numerous eolian strata with porosity ranging from 5 to 15%. Their quality, quantity and thickness decrease toward the north, along with increase in depth. Modeling results indicate that the dominating porous layers of eolian sandstones and fluvial inserts are often intercalated with "non-reservoir" layers revealing porosity below 5%. In this zone, a deeper part of the Rotliegend section should be investigated more thoroughly (Fig. 5, 6, 9). The Pomeranian sector of the Central Basin is dominated by playa and fluvial sediments (Fig. 7, 8, 10). Slightly clayey eolian strata make a few, laterally discontinuous intercalations. Gas accumulations could be expected within local, laterally confined interlayers of eolian and fluvial sandstones with porosity of around 5-12%. Due to the location in the near-base part of the Rotliegend section, close to Carboniferous source rocks, they may be filled with gas, forming so-called sweet spots. Probability of gas occurrence in Pomerania is high as indicated by the Międzyzdroje gas field or small accumulation found in Piaski-PIG2 well. The presented preliminary study allowed to test usability of 3D modeling in tight gas prospecting. Fully reliable results will be obtained after increasing precision of the models comprising detailed seismic interpretation, the use of seismic attributes, and inclusion of quantitative data in diagenetic processes and sedimentology of layers in the modeling process.

Słowa kluczowe

PL

model 3D; modelowanie facji; model petrofizyczny; gaz zamknięty; czerwony spągowiec

EN

3D model; facies modeling; petrophysical modeling; tight gas; Rotliegend

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Przegląd Geologiczny
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 58, nr 4
• Strony: 352--364
• Opis fizyczny: Bibliogr. 50 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Papiernik B.

autor

Górecki W.

autor

Pasternacki A.

• Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• ANTONOWICZ L. (red.) 1998a - Studium rozwoju tektonicznego południowo-wschodniej części monokliny przedsudeckiej w aspekcie powstania struktur i pułapek tektonicznych. Arch. Geonafty, Warszawa.
• ANTONOWICZ L. (red.) 1998b - Analiza zmienności cech zbiornikowych osadów fluwialnych czerwonego spągowca w NW części wału pomorskiego. Arch. Geonafty, Warszawa.
• ANTONOWICZ L. (red.) 1999 - Ocena własności zbiornikowych stropowych partii osadów czerwonego spągowca. Rejon Rogalin- Gołuchów. Arch. Geonafty, Warszawa. Aurelian Oil & Gas PLC, Trzek-1, Polska, 2008-http://www.aurelianoil.com/media/10500/5%20lutego%202008%20r.pdf [dostęp dn. 25.03.2010].
• BIERNACKA J., LEŚNIAK G. & BUNIAK A. 2006-Wpływ kompakcji i cementacji na właściwości zbiornikowe piaskowców eolicznych czerwonego spągowca z obszaru monokliny przedsudeckiej. Pr. Inst. Naft. i Gaz., 134.
• BUNIAK A. 2005 - Paleogeografia basenu schyłku górnego czerwonego spągowca. Arch. PGNiG S.A o. Północ, Piła.
• BUNIAK A., KIERSNOWSKI H. & KUBERSKA M. 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, 4: 328-334.
• BUNIAK A., MIKOŁAJEWSKI Z. & PROTAS A. 1999 - Analiza sedymentologiczna, facjalna i petrograficzna utworów górnego czerwonego spągowca w rejonie Podrzewie-Kalwy-Dopiewo. Arch. PGNiG SA, Ośrodek Północ w Pile.
• BUNIAK A. & SOLARSKA A. 2004 - Występowanie złóż węglowodorów a wykształcenie litologiczno-facjalne utworów górnego czerwonego spągowca na obszarze Pomorza Zachodniego (na przykładzie złóż Ciechnowo i Sławoborze). [W:] Basen permski Niżu Polskiego, czerwony spągowiec, budowa i potencjał zasobowy. Konferencja Nauk.-Tech. Piła, 23.04.2004. Wydaw. Nauk. Bogucki, Poznań: 47-60.
• BURZEWSKI W., GÓRECKI W., MAĆKOWSKI T., PAPIERNIK B. & REICHER B. 2009 - Zasoby prognostyczne - nieodkryty potencja ł gazu ziemnego w polskim basenie czerwonego spągowca. Geol. AGH, 35: 123-128.
• GERLING P., MAY F., SCHULZ H.M. & BERNER U. 2004-Underground storage of CO2. Models applied & further needs. BGR Hannover. http://www.fz-juelich.de/ptj/datapool/IEA/19Źgerling.pdf [dostęp dn. 25.03.2010].
• GLENNIE K.W. 1990 - Introduction to petroleum geology of the North Sea. Blackwell, London.
• GLENNIE K.W. 1997 - History of exploration of the southern North Sea. [In:] Ziegler K., Turner P., Daines S.R. (eds.) Petroleum geology of the southern North Sea: Future Potential. Geol. Soc. London Special. Publ., 123: 5-16.
• GÓRECKI W. (red.) 2007- Nowa strategia i perspektywy poszukiwań złóż gazu ziemnego w osadach czerwonego spągowca. Arch. KSE WGGiOŚ AGH, Kraków.
• GÓRECKI W. (red.) 2008 - Zasoby prognostyczne, nie odkryty potencjał gazu ziemnego w utworach czerwonego spągowca i wapienia cechsztyńskiego w Polsce. CAG PIG, Warszawa.
• HEIDBERG S. & SWINKLES W.J.A.M. 2001- Probabilistic reserves estimation procedures. [In:] Guidelines for the evaluation of petroleum reserves and resources. Society of Petroleum Engineers: 41-52.
• HOCK M., KRAFT T., KLOAS F. & STOWE I. 1995 - Lithology and sandstone diagenesis types from petrophysical well logs: a tool for improved reservoir characterization in the Rotliegend formation, Permian basin, Northwestern Germany. First Break, 13, 11: 441-450.
• IWANOWSKA E., KOŁODZIEJCZYK Z., RUDNICKAJ., WOJTOWICZ J. & ŻURAWEK E. 1999- Studium rozwoju tektonicznego płd. -wsch. części Monokliny Przedsudeckiej w aspekcie powstawania struktur i pułapek tektonicznych. Część II b: Ocena właściwości zbiornikowych stropowych partii osadów czerwonego spągowca rejon: Rogalin-Gołuchów.
• JARZYNA J., PUSKARCZYK E., BAŁA M. & PAPIERNIK B. 2009 - Variability of the Rotliegend sandstones in the Polish part of the Southern Permian Basin - permeability and porosity relationships. Ann. Soc. Geol. Pol., 79, 1: 13-26.
• KARNKOWSKI P.H. 1987 - Litostratygrafia czerwonego spągowca w Wielkopolsce. Kwart. Geol., 31, 4: 643-672.
• KARNKOWSKI P.H. 1996-Historia termiczna a generacja węglowodorów w rejonie Dobrzycy (Pomorze Zachodnie). Prz. Geol., 44: 349-357.
• KARNKOWSKI P. 1999 - Oil and gas deposits in Poland. Geosynoptics Society GEOS, Kraków.
• KIERSNOWSKI H. 1997 - Depositional development of the Polish Upper Rotliegend Basin and evolution of its sediment source areas. Geol. Quart., 41, 4: 433-456.
• KIERSNOWSKI H. 1998 - Architektura depozycyjna basenu czerwonego spągowca. [W:] Analiza basenów sedymentacyjnych Niżu Polskiego. Pr. Państw. Inst. Geo., 165: 113-128.
• KIERSNOWSKI H. & BUNIAK A. 2006 - Evolution of the Rotliegend Basin of northwestern Poland. Geol. Quart., 50, 1: 119-138.
• KIERSNOWSKI H., SKOWROŃSKI L., LIS P., BUNIAK A. & SZEWCZYK J. 2008 - Zestawienie, przetwarzanie i geometryzacja zbiorów danych, konstruowanie modeli litostratygraficzno-miąższościowych i petrofizycznych. [W:] Górecki W. (red.) Zasoby prognostyczne, nieodkryty potencjał gazu ziemnego w utworach czerwonego spągowca i wapienia cechsztyńskiego w Polsce. CAG PIG, Warszawa.
• KLETT T.R., AHLBRANDT T. S., SCHMOKER J.W. & DOLTON G.L. 1997 - Ranking of the oils and gas provinces by known petroleum volume. USGS Open File Report: 97-463.
• KUBERSKA M. 2001-Spoiwa ilaste piaskowców czerwonego spągowca wkujawsko-pomorskim segmencie bruzdy środkowopolskiej. Prz. Geol., 49: 345.
• KUBERSKA M. 2004 - Diageneza osadów czerwonego spągowca w strefie Szczecinek-Bydgoszcz (Pomorze Zachodnie). Biul. Państw. Inst. Geol., 411: 87-153.
• LEVEILLE G.P., KNIPE R.J., MORE C., ELLIS D., DUDLEY G., JONES G., FISHER Q.J. & ALLINSON G. 1997a - Compartmentalization of Rotliegendes gas reservoirs by sealing faults, Jupiter Fields Area, Southern North Sea. [In:] Ziegler K., Turner P. & Daines S.R. (eds.) Petroleum geology of the southern North Sea: Future potential. Geol. Soc. London Special. Publ., 123: 87-104.
• LEVEILLE G.P., PRIMMER T.J., DUDLEY G., ELLIS D. & ALLINSON G.J. 1997b-Diagenetic controls on reservoir quality in Permian Rotliegendes Sandstones, Jupiter Fields Area, Southern North Sea. [In:] Ziegler K., Turner P. & Daines S.R. (eds.) Petroleum geology of the Southern North Sea: Future potential. Geol. Soc. London Special. Pub., 123: 105-122.
• MALISZEWSKA A. 1996 - Wybrane zagadnienia diagenezy skał klastycznych. Prz. Geol., 44, 6: 586-595.
• MALISZEWSKA A. & KUBERSKA M. 2008 - Spoiwa skał górnego czerwonego spągowca w zachodniej części Niżu Polskiego w ujęciu kartograficznym. Biul. Państw. Inst. Geol., 429.
• New Discovery: Tight Gas Well Leer Z4, 2005 - http://www.wintershall.mobi/200.html?&L=0 [dostęp dn. 25.03.2010].
• NOWICKA A. & WOLNOWSKA-ŚLEMP M. 2004-Charakterystyka utworów górnego czerwonego spągowca i ich potencjał zasobowy na Pomorzu. [W:] Basen permski Niżu Polskiego, czerwony spągowiec, budowa i potencjał zasobowy. Konferencja Nauk.-Tech. Piła, 23.04.2004. Wydaw. Nauk. Bogucki, Poznań: 39-45.
• PAPIERNIK B., BOTOR D., SŁUPCZYŃSKI K., MACHOWSKI G. & MACHOWSKIW. 2007a-Analiza dotychczasowych wyników poszukiwań złóż gazu ziemnego w osadach czerwonego spągowca. [W:] Górecki W. (red.) Nowa strategia i perspektywy poszukiwań złóż gazu ziemnego w osadach czerwonego spągowca. Arch. KSE WGGiOŚ AGH, Kraków.
• PAPIERNIK B., ŁAPINKIEWICZ P. & GÓRECKI W. 2007b -Petrofizyczne uwarunkowania ropo-gazonośności utworów dewonu i karbonu w południowej części niecki miechowskiej w świetle wyników modelowań komputerowych. Geol. AGH, 33, 4: 341-374.
• PAPIERNIK B., PROTAS A., SEMYRKA R. & ZAJĄC A. 2007c - Diagenetic processes versus reservoir properties od Rotliegendes sandstones. [In:] The new strategy and perspectives of natural gas fields exploration in Rotliegendes deposits. Arch. KSE, WGGiOŚ AGH, Kraków.
• PAPIERNIK B., BUNIAK A., HAJTO M., KIERSNOWSKI H., ZYCH I., MACHOWSKI G. & JASNOS J. 2008a - Model pojemnościowy utworów czerwonego spągowca i wapienia cechsztyńskiego na podstawie laboratoryjnych badań petrofizycznych i interpretacji geofizyki wiertniczej. [W:] Górecki W. (red.) Zasoby prognostyczne, nieodkryty potencjał gazu ziemnego w utworach czerwonego spągowca i wapienia cechsztyńskiego w Polsce. CAG PIG, Warszawa.
• PAPIERNIK B., HAJTO M., GÓRECKI W., SŁUPCZYŃSKI K., MACHOWSKI G., KRACH J., ZAJĄC A., GANCARZ M., JASNOS J., ZYCH I. & SZCZYGIEŁ M. 2008b - Zestawienie, przetwarzanie i geometryzacja zbiorów danych, konstruowanie modeli litostratygraficzno- miąższościowych i petrofizycznych. [W:] GóreckiW. (red.) Zasoby prognostyczne, nieodkryty potencjał gazu ziemnego w utworach czerwonego spągowca i wapienia cechsztyńskiego w Polsce. CAG PIG, Warszawa.
• PAPIERNIK B., MACHOWSKI G., SŁUPCZYŃSKI K. & SEMYRKA R. 2009a - Geologiczny model rejonu akumulacji ropno-gazowej Lubiatów-Międzychód-Grotów (LMG). Geol. AGH, 35: 175-182.
• POKORSKI J. 1981-Propozycja formalnego podziału litostratygraficznego czerwonego spągowca na Niżu Polskim. Kwart. Geol., 25, 1: 41-58.
• POKORSKI J. 1998 - Perspektywy występowania złóż gazu ziemnego w utworach czerwonego spągowca. [W:] Analiza basenów sedymentacyjnych Niżu Polskiego. Pr. Państw. Inst. Geol., 165: 293-298.
• POPRAWA P. & KIERSNOWSKI H. 2008 - Perspektywy poszukiwań złóż gazu ziemnego w skałach ilastych oraz gazu ziemnego zamkniętego w Polsce. Biul. Państw. Inst. Geol., 429: 145-152.
• POSZYTEK A. 2007-Sedimentary processes diversifying of reservoir properties of the Upper Rotliegend deposits in the Fore-Sudetic Monocline. [In:] EAGE 69th Conference & Exhibition, London, UK, 11-14.06.2007.
• ROSS J.G. 2001 - Petroleum resources classifications and definitions. [In:] Guidelines for the evaluation of petroleum reserves and resources. Society of Petroleum Engineers: 7-24.
• SEEDHOUSE J., BURLEY S. & WAKEFIELD M. 1996 - Porosity evolution in aeolian Rotliegend Sandstones from the Polish Central Trough. British Gas, Research & Technology.
• SHANLEY K.W., CLUFF R.M. & ROBINSON J.W. 2004 - Factors controlling prolific gas production from low-permeability sandstone reservoirs: Implications for resource assessment, prospect development, and risk analysis. AAPG Bull., 88, 8: 1083-1121.
• SWINKLES W.J.A.M. 2001 - Aggregation of reserves. [In:] Guidelines for the evaluation of petroleum reserves and resources. Society of Petroleum Engineers: 53-72.
• WOLNOWSKI T. 2004 - Prognoza zasobności czerwonego spągowca w basenie permskim Niżu Polskiego w świetle nowych technik poszukiwawczych. [W:] Basen permski Niżu Polskiego, czerwony spągowiec, budowa i potencjał zasobowy. Konferencja Nauk.-Tech. Piła, 23.04.2004. Wydaw. Nauk. Bogucki, Poznań: 17-30.
• WÓJCICKI A. (red.) 2009 - Opracowanie i rozpoznanie formacji i struktur do bezpiecznego składowania CO2 wraz z ich programem monitorowania. CAG PIG, Warszawa.