Ocena wpływu nasuwającego się górotworu karpackiego na przebieg procesów naftowych w utworach jego podłoża w rejonie Rzeszowa

• Autorzy: Spunda Karol , Słoczyński Tomasz , Sowiżdżał Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2021.06.01

Warianty tytułu

EN

Assessment of the influence of the overthrusting Carpathian orogen on the course of petroleum processes in its basement formations in the Rzeszów region

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano koncepcje modelowania systemów naftowych w obszarach o skomplikowanej budowie geologicznej, charakteryzującej się obecnością elementów tektoniki fałdowo-nasuwczej. Celem pracy była weryfikacja poglądów dotyczących wpływu nasuwającego się orogenu karpackiego na przebieg procesów naftowych w utworach jego podłoża. Do realizacji przedsięwzięcia wybrano obszar strefy brzeżnej nasunięcia jednostki skolskiej Karpat na piętra strukturalno-tektoniczne podłoża w rejonie Rzeszowa. Złożoność budowy geologicznej tego obszaru jest adekwatna do założonego celu metodycznego, a względnie duża ilość dostępnych danych geologicznych i pomiarowych stwarza szanse kompleksowego podejścia do zagadnienia. Zadanie zrealizowano, wykorzystując oprogramowanie Dynel 2D oraz PetroMod 2D. Odtworzony w pięciu etapach przebieg ewolucji strukturalno-tektonicznej obszaru wykorzystany został do konstrukcji dynamicznego modelu systemu naftowego. Wyniki modelowania pozwoliły odtworzyć i przeanalizować przebieg złożonych procesów geologicznych, których skutki manifestują się między innymi czasem i ilością wygenerowanych węglowodorów, ich ekspulsją, migracją oraz akumulacją. Otrzymane wyniki modelowania przedstawiają przebieg procesów naftowych w poszczególnych etapach rozwoju basenu, ukazując szczególną rolę procesu nasuwania się orogenu karpackiego na utwory należące do pięter strukturalnych podłoża. Dla przyjętych założeń ewolucji strukturalno-tektonicznej inicjacja generowania węglowodorów przez utwory starszego paleozoiku nastąpiła wraz z nasuwaniem się górotworu karpackiego, co zwiększa szanse ich akumulacji w kolektorach uszczelnianych przez nasuwający się orogen. To pozytywna przesłanka w kontekście poszukiwań złóż na tym obszarze.

EN

The article presents the concept of petroleum systems modeling in the area with complex fold-thrust belt structure. The aim of the study was to verify the views on the influence of the overtrusting Carpathian orogen on the course of petroleum processes in the basement (Meso-Palaeozoic) formations. The project was implemented in the marginal zone of the Skole Unit (Outer Carpathians) overlapping various structural and tectonic units of the basement. The area of Rzeszów city was selected as it presents adequate complexity of the geological structure to meet assumed methodological objectives of the project and, at the same time, provides relatively vast amount of geological data available which creates a conditions for a comprehensive approach. The study was carried out using the Dynel 2D and PetroMod 2D software. The course of the structural and tectonic evolution of the area was reconstructed in 5 stages, the results of which were subsequently applied in a dynamic modeling of the petroleum systems. The modeling results made it possible to recreate and analyze the course of a complex geological processes, the effects of which are manifested, among others, by the time and amounts of generated hydrocarbons as well as the dynamics of expulsion, migration and accumulation processes. The results show the course of petroleum processes in each stage of the petroleum basin evolution, revealing a special role of thrust tectonic of Outer Carpathians on basement formations. For the adopted assumptions of the structural and tectonic evolution, the generation of hydrocarbons by Lower Palaeozoic source rocks was initiated with the overthrusting of the Carpathians. This increases the chances of their accumulation in reservoir intervals sealed by an overthrusting orogen. This is a positive premise in the context of petroleum exploration in the area.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie systemów naftowych; strefa brzeżna nasunięcia Karpat; systemy fałdowo nasuwcze

EN

petroleum system modeling; marginal zone of the Outer Carpathians; fold–thrust belts

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 77, nr 6
• Strony: 351--365
• Opis fizyczny: Bilbiogr. 43 poz.

Twórcy

autor

Spunda Karol

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Słoczyński Tomasz

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Sowiżdżał Krzysztof

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Al-Hajeri M.M., Al Saeed M., Derks J.F., Fuchs T., Hantschel T., Kauerauf A., Neumaier M., Schenk O., Swientek O., Tessen N., 2009. Basin and petroleum system modeling. Oilfield Review, 21(2): 14–29.
• Barker C., 1996. Thermal modeling of petroleum generation: theory and applications. Elsevier Science, 45. E-book, ISBN: 9780080542805.
• Buła Z., 2008. Tekst objaśniający. [W:] Buła Z., Habryn R. (red.). Atlas geologiczno-strukturalny paleozoicznego podłoża Karpat zewnętrznych i zapadliska przedkarpackiego. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa: 1-75.
• Castelluccio A., Andreucci B., Zattin M., Ketcham R.A., Jankowski L., Mazzoli S., Szaniawski R., 2015. Coupling sequential restoration of balanced cross sections and low-temperature thermochronometry: The case study of the Western Carpathians. Lithosphere, 7(4): 367–378. DOI: 10.1130/L436.1.
• Chamberlin R.T., 1910. The Appalachian folds of central Pennsylvania. The Journal of Geology, 18(3): 228–251.
• Dore A.G., Auguston J.H., Hermanrud C., Steward D.J., Sylta Ø., 1993. Basin modeling: Advances and applications. Norwegian Petroleum Society (NPF) special publication no. 3. Elsevier.
• Gągała Ł., Vergés J., Saura E, Malata T., Ringenbach J.C., Werner P., Krzywiec P., 2012. Architecture and orogenic evolution of the northeastern Outer Carpathians from cross-section balancing and forward modeling. Tectonophysics, 532–535: 223–241. DOI:10.1016/j.tecto.2012.02.014.
• Groshong R.H. Jr., 2006. 3-D Structural Geology: A practical Guide to Quantitative Surface and Subsurface Map Interpretation. 2nd edition. Springer.
• Grudzień T., Jasionowski M., Kafara D., Kijewska S., Kostrz-Sikora P., Kozłowska O., Laskowicz R., Rosowiecka O., Sobień K., Sokołowski J., Wyrwalska U., 2017. Pakiet danych geologicznych do postępowania przetargowego na poszukiwanie złóż węglowodorów. Obszar przetargowy „Błażowa”. Archiwum Państwowego Instytutu Geologicznego – Państwowego Instytutu Badawczego.
• Hantschel T., Kauerauf A., 2009. Fundamentals of Basin and Petroleum Systems Modeling. Springer: 1–434.
• Jachowicz M., 1997. Wyniki badań mikrofaunistycznych z rdzeni z odwiertu Nawsie 1. Dokumentacja wynikowa otworu. Archiwum PGNiG. S.A., Warszawa.
• Jankowski L., Kopciowski R., Ryłko W., 2012. Stan wiedzy o budowie geologicznej Karpat zewnętrznych pomiędzy rzekami Białą a Risca – Dyskusja. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 499: 203–216.
• Jankowski L., Probulski J., 2011. Rozwój tektoniczno-basenowy Karpat zewnętrznych na przykładzie budowy geologicznej złóż Grabownica, Strachocina i Łodyna oraz ich otoczenia. Geologia, 37(4): 555–583.
• Jawor E., Baran U., 2004. Budowa geologiczna i charakterystyka utworów karbonu w południowej części bloku małopolskiego. Możliwości generowania węglowodorów w skałach karbonu południowej części bloku górnośląskiego i małopolskiego. [W:] Kotarba M. (red.). Możliwości generowania węglowodorów w skałach karbonu i dewonu w południowej części bloku górnośląskiego i małopolskiego. Geosfera, Kraków: 44–48.
• Karg H., Littke R., 2020. Tectonic control on hydrocarbon generation in the northwestern Neuquén Basin, Argentina. AAPG Bulletin,104(10): 2173–2208. DOI: 10.1306/05082018171.
• Karnkowski P., 1993. Złoża gazu ziemnego i ropy naftowej w Polsce. T. 2. Karpaty i zapadlisko przedkarpackie. Wydawnictwo Geosynoptyków „Geos”, Kraków: 1–256.
• Karnkowski P., Głowacki E., 1961. O budowie geologicznej utworów podmioceńskich przedgórza Karpat środkowych. Kwartalnik Geologiczny, 5(2): 372–423.
• Kosakowski P., 2013. 1D modeling of hydrocarbon generation and expulsion from Oligocene Menilite source rocks in the San and Styri rivers region (Polish and Ukrainian Caprathians). Geological Quarterly, 57(2): 307–324. DOI: 10.7306/gq.1086.
• Kosakowski P., Więcław D., Kotarba M.J., 2009. Charakterystyka macierzystości wybranych utworów fliszowych w przygranicznej strefie polskich Karpat zewnętrznych. Geologia, 35: 155–190.
• Kotarba M.J., Koltun Y.V., 2006. The origin and habitat of hydrocar-bons of the Polish and Ukraine parts of the Carpathian Province. AAPG Memoir, 84: 321–368. DOI: 10.15576/GLL/2014.3.65.
• Kotarba M.J., Więcław D., Dziadzio P., Kowalski A., Bilkiewicz E., Kosakowski P., 2013. Organic geochemical study of source rocks and natural gas and their genetic correlation in the central part of the Polish Outer Carpathians and Palaeozoic-Mesozoic basement. Marine and Petroleum Geology, 56: 97–122. DOI: 10.1016/j.marpetgeo.2014.03.014.
• Maksym A., Baszkiewicz A., Gregosiewicz Z., Kranc A., Liszka B., Zdanowski P., 2001. Środowiska sedymentacji i właściwości zbiornikowe utworów najwyższej jury i kredy dolnej rejonu Brzezówka–Zagorzyce na tle budowy geologicznej S części zapadliska przedkarpackiego. Przegląd Geologiczny, 49 (5): 401–407.
• Maksym A., Śmist P., Pietrusiak M., Staryszak G., Liszka B., 2003. Nowe dane o rozwoju utworów dolnopaleozoicznych w rejonie Sędziszów–Rzeszów w świetle wyników wiercenia Hermanowa-1. Przegląd Geologiczny, 51(5): 412–418.
• Matyasik I., 2011. Biomarkery w charakterystyce systemów naftowych. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu, 177: 1–220.
• Matyasik I., Dziadzio P.S., 2006. Reconstruction of Petroleum Systems Based on Integrated Geochemical and Geological Investigations: Selected Examples from the Middle Outer Carpathians in Poland. AAPG Memoir, 84: 497–518. DOI: 10.1306/985618M843076.
• Matyasik I., Leśniak G., Such P., 2015. Elementy systemu naftowego Karpat. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego, 203: 1–121.
• Moryc E., 1992. Budowa geologiczna utworów podłoża miocenu w rejonie Sędziszów Małopolski–Rzeszów i ich perspektywiczność. NaftaGaz. 48: 205–223.
• Moryc E., 1996. Budowa geologiczna utworów podłoża miocenu w rejonie Pilzno–Dębica–Sędziszów Małopolski. Nafta-Gaz. 52: 521–550.
• Neumaier M., Littke R., Hantschel T., Maerten L., Joonnekindt J.P., Kukla P., 2014. Integrated charge and seal assessment in the Monagas fold and thrust belt of Venezuela. AAPG Bulletin, 98(7): 1325–1350. DOI: 10.1306/01131412157.
• Poprawa P., Kosakowski P., Wróbel M., 2010. Burial and thermal history of the Polish part of the Baltic region. Geological Quarterly, 54: 131–142.
• Porębski S.J., Warchol M., 2006. Znaczenie przepływów hiperpyknalnych i klinoform deltowych dla interpretacji sedymentologicznych formacji z Machowa (miocen zapadliska przedkarpackiego). Przegląd Geologiczny, 54: 421–429.
• Schönborn G., 1999. Balancing cross sections with kinematic constrains: The Dolomites (northern Italy). Tectonic, 18: 527–545.
• Sclater J.G., Christie P.A.F., 1980. Continental stretching: An explanation of the Post-Mid-Cretaceous subsidence of the central North Sea Basin. Journal of Geophysical Research, 85: 3711–3739. DOI: 10.1029/JB085iB07p03711.
• Słoczyński T., Drozd A., 2018. Methane potential of the Upper Silesian Coal Basin carboniferous strata – 4D petroleum system modeling results. Nafta-Gaz, 10: 703–714. DOI: 10.18668/NG.2018.10.01.
• Słoczyński T., Drozd A., Sowiżdżał K., 2017. Ocena potencjału zasobowego CBM (coal bed methane) oraz możliwości występowania akumulacji gazu ziemnego typu tight w formacjach piaskowcowo-mułowcowych GZW. Nafta-Gaz, 10: 739–749. DOI:10.18668/NG.2017.10.03.
• Sowiżdżał K., Słoczyński T., Matyasik I., Stadtmüller M., 2015. Analiza paleozoicznego systemu naftowego w strefie brzeżnej nasunięcia Karpat fliszowych. Nafta-Gaz, 9: 632–642.
• Sowiżdżał K., Słoczyński T., Sowiżdżał A., Papiernik B., Machowski G., 2020. Miocene Biogas Generation System in the Carpathian Foredeep (SE Poland): A Basin Modeling Study to Assess the Potential of Unconventional Mudstone Reservoirs. Energies, 13(7): 1–26. DOI:10.3390/en13071838.
• Sowiżdżał K., Słoczyński T., Stadtmüller M., Kaczmarczyk W., 2018. Lower Paleozoic petroleum systems of the Baltic basin in northern
• Poland: A 3D basin modeling study of selected areas (onshore and offshore). Interpretation, 6(3): 1–50. DOI: 10.1190/int-2017-0194.1.
• Spunda K., 2020. Modelowanie 1D procesów generowania węglowodorów z warstw istebniańskich w profilu odwiertu nawiercającego utwory jednostki śląskiej. Nafta-Gaz, 2: 57–75. DOI: 10.18668/NG.2020.02.01.
• Spunda K., Matyasik I., 2019. Geochemiczna charakterystyka próbek z warstw istebniańskich jako skał potencjalnie macierzystych. NaftaGaz, 3: 139–149. DOI: 10.18668/NG.2019.03.02.
• Tissot B.P., Welte D.H., 1984. Petroleum Formation and Occurrence. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
• Welte D.H., Horsfield B., Baker D.R., 1997. Petroleum and Basin Evolution. Insights from Petroleum Geochemistry, Geology and Basin
• Modeling. Geological Magazine, 134(4): 575–582. DOI: 10.1017/S001675689722738X.
• Wójcik K., Peryt T., Adamczak-Biały T., Brzeziński D., Czapigo-Czapla M., Fabiańczyk J., Głuszyński A., Maksym A., Baszkiewicz A.,
• Gregosiewicz Z., Kranc A., Liszka B., Zdanowski P., 2001. Środowiska sedymentacji i właściwości zbiornikowe utworów najwyższej jury i kredy dolnej rejonu Brzezówka–Zagorzyce na tle budowy geologicznej S części zapadliska przedkarpackiego. Przegląd Geologiczny, 49 (5): 401–407.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).