Pirobituminy : geneza, klasyfikacja i wpływ na parametry filtracyjne skał zbiornikowych

• Autorzy: Matyasik I. , Such P. , Leśniak G. , Mikołajewski Z. , Sowiżdżał K.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Monografia jest podsumowaniem wyników prac badawczych wykonanych podczas realizacji projektu badawczego Nr: N N307 78594 pt. Geneza i klasyfikacja stałych bituminów w utworach węglanowych dolomitu głównego i ocena ich wpływu na parametry filtracyjne skał zbiornikowych, finansowanego ze środków NCN w latach 2011-2013. W opracowaniu omówiono charakterystykę stałych bituminów wraz z opisaniem mechanizmów rządzących ich powstawaniem w złożach węglanowych oraz sposoby ich klasyfikacji z uwagi na właściwości chemiczne. Opisano mechanizm wytrącania się stałych bituminów w rodzimych złożach ropy naftowej w utworach węglanowych dolomitu głównego. Przedstawiono schemat badań, jakie powinny być prowadzone dla stwierdzenia występowania stałych bituminów w złożach, i sposób interpretacji otrzymanych wyników z analiz geochemicznych w połączeniu z parametrami zbiornikowymi. W szczególności chodziło o określenie typu bituminów występujących w złożach, stopnia ich rozpuszczalności w rozpuszczalnikach organicznych, o opis mechanizmów prowadzących do powstawania stałych bituminów (pirobituminów), o określenie ich objętości i dystrybucji w skałach zbiornikowych oraz o pokazanie schematu analiz, jakie powinny być wykonywane do stwierdzenia obecności i sklasyfikowania pirobituminów. Obecność nieprzepuszczalnych warstw, z jakimi spotykamy się w utworach dolomitu głównego na Niżu Polskim, którą potwierdziły badania geochemiczne i petrofizyczne w kilku odwiertach: Lubiatów-2, Lubiatów-4 czy Sowia Góra-4, może mieć związek z występowaniem pirobituminów. W takich odwiertach należy liczyć się ze znaczną redukcją przepuszczalności poprzez zamykanie porów i zawężanie gardzieli łączących poszczególne pory. Przeanalizowano skutki obecności pirobituminów w przestrzeni porowej skał zbiornikowych oraz oceniono stopień uszkodzenia przez nie przestrzeni porowej.

EN

The main goal of the work was characterization of solid bitumines and description of generation processes and their classification due to chemical properties. Process of solid bitumines precipitation in the Main dolomite carbonate reservoirs was described. The sketch of all needed analyses performed for confirmation of them in reservoir rocks was done as well as methods of interpretation. Particularly sharing of bitumines types in reservoirs, description of their degree of solubility in organic solvents, description of occurrence of pirobitumines in pore space their volume and space distribution in pore space, and preparing of analyses set for confirmation of their presence and classification. Non permeable beds in dolomite profiles such as Lubiatów-2, Lubiatów-4 or Sowia Góra-4 could be connected with presence of pirobitumines. In such beds reduction of reservoir. parameters is observed. Reduction of permeability is connected with closing of pores by pirobitumines and narrowing of pore throats. All factors connected with presence of pirobitumines affecting reservoir parameters were investigated.

Słowa kluczowe

PL

stałe bituminy; pirobituminy; geneza powstania; analiza wpływu; parametry zbiornikowe

EN

solid bitumines; pirobitumines; genesis of pirobitumines; factors affecting reservoir parameters

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu
• Rocznik: 2013
• Tom: no. 195
• Strony: 1--128
• Opis fizyczny: Bibliogr. 76 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Matyasik I.

autor

Such P.

autor

Leśniak G.

autor

Mikołajewski Z.

autor

Sowiżdżał K.

Bibliografia

• [1] Angulo R. F., Alvardo V., Gonzalez H., 1992: Fractal Dimensions from Mercury Intrusion Capillary Tests, SPE Paper 23.
• [2] Cardott B. J., Ruble T. E., Suneson N. H., 1993: Nature of migrabitumen and their relation to regional thermal maturity. Ouachita Mountains, Oklahoma, „Energy Sources" vol. 15, s. 239-267.
• [3] Chilingarian G. V., Yen T. F., 1978: Bitumens, asphalts and tar sands. New York, Elsevier Scientific Publishing Company, „Developments in Petroleum Science" vol. 7, s. 331.
• [4] Chillingarian G. V. et al., 1992: Carbonate Reservoir Characterization: a Geologic - Engineering Analysis, Elsevier, New York.
• [5] Clark D. N., 1980: The sedimentology of the Zechstein-2 Carbonate Formation of eastern Drenthe, the Netherlands. Contr. Sedimentology, no. 9, s. 131-165.
• [6] Curiale J. A., 1986: Origin of solid bitumens, with emphasis on biological marker results, „Organic Geochemistry" vol. 10, s. 559-580.
• [7] Czekański E., Dziadkiewicz M., Jankowski K., 2002: Potencjał wydobywczy złóż ropy naftowej w dolomicie głównym. Konferencja Naukowo-Techniczna, Piła, 41-49.
• [8] Czekański E., Dziadkiewicz M., Mamczur S., 2008: Strategia przyrostu zasobów i zwiększenia wydobycia ropy naftowej i gazu ziemnego w PGNiG SA Oddział w Zielonej Górze. IV Krajowy Zjazd Branży Górnictwa Naftowego, Łagów Lubuski, s. 43-59.
• [9] Czekański E., Kwolek K., Mikołajewski Z., 2010: Złoża węglowodorów w utworach cechsztyńskiego dolomitu głównego (Ca2) na bloku Gorzowa. ,,Przegląd Geologiczny” vol. 58, nr 8, s. 695-703.
• [10] Dadlez R., 1979: Tektonika kompleksu cechsztyńsko-mezozoicznego [w:] Jaśkowiak-Schoeneichowa M. (red.): Budowa geologiczna niecki szczecińskiej i bloku Gorzowa. Prace Instytutu Geologicznego XCVI, s. 108-121.
• [11] Dadlez R. (red.), 1998: Mapa tektoniczna kompleksu cechsztyńsko-mezozoicznego na Niżu Polskim. Państwowy Instytut Geologiczny.
• [12] Del Rio J. C., Philp R. P., 1999: Field ionization mass spectrometric study of high molecular weight hydrocarbons in a crude oil and a solid bitumen. “Organic Geochemistry” vol. 30, s. 279-286.
• [13] Donaldson E. C., Tiabb D., 1996: Petrophysics. Gulf Publ. Comp., Houston, Texas.
• [14] Doornenbal H., Stevenson A., 2010: Petroleum geological atlas of the southern Permian Basin area. EAGE Publications, Houten.
• [15] Dutkiewicz A., 2001: Hydrocarbon fluid inclusion and pyrobitumen nodules in the uraniferous Matinenda Formation: implication for oil migration during the early Proterozoic. Abstracts XVI ECOFT European Current Research On Fluid Inclusions, s. 139-141.
• [16] Dutkiewicz A., Rasmussen B., Buicki R., 1998: Oil preserved in fluid inclusions in Archaean sandstones. „Nature” vol. 395, s. 885-887.
• [17] Dyjaczyński K., Kwolek K., Mikołajewski Z., Peryt T. M., Słowakiewicz M., 2009: Microplatforms of the Main Dolomite (Ca2) in western Poland in the aspect of hydrocarbon prospection. 6th Annual Conference of SEPM-CES, SEDIMENT 2009, 24-25 June, Kraków, s. 14-15.
• [18] Dyjaczyński K., Mamczur S., Dziadkiewicz M., 2006: Od Rybaków do LMG - 45 lat wydobycia ropy naftowej na Niżu Polskim. Konferencja Naukowo-Techniczna, Piła, s. 59-76.
• [19] Fowler M. G., Kirste D. M., Goodarzi F., Macqueen R. W., 1993: Optical and geo-chemical classification of pine point bitumens and evidence for their origin from two separate source rocks. „Energy Sources” vol. 15, s. 315-337.
• [20] George S. C., Llorca S. M., Hamilton P. J., 1994: An integrated analytical approach for determining the origin of solid bitumens in the McArthur Basin, Northern Australia. „Organic Geochemistry” vol. 21, s. 235-248.
• [21] Goodarzi F., Macqueen R. W., 1993: Geochemistry and petrology of bitumen with respect to hydrocarbon generation and mineralization. „Energy Sources” vol. 15, S. 177-180.
• [22] Grelowski C., Protas A., Grotek I., 2008: Stałe bituminy w utworach dolomitu głównego Polski Zachodniej. Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna Geopetrol 2008, Zakopane, s. 439-448.
• [23] Hammami A., Phelps C. H., Monger-McClure T., Little T. M., 2000: Asphaltene precipitation from live oils: An experimental investigation of onset conditions and reversibility. ,,Energy & Fuels” vol. 14, s. 14-18.
• [24] Hawkins B., 1999: Field pilot to remove Pyrobitumen blockage from oil and gas reservoirs with the Pristine process. http://www.ptac.org/com
• [25] Hillerbrand T., Leythaeuser D., 1992: Reservoir geochemistry of Stockstadt oi field: compositional heterogeneities reflecting accumulation history and multiple source input [w:] Eckardt C. B., Maxwell J. R., Larter S. R, Manning D. A. C. (eds.),1991: Advances in Organic Geochemistry, Pergamon Press, Oxford, "Organic Geochemistry” vol. 19, issues 1-3, s. 119-131.
• [26] Hirschberg A., Hermans L.,1984: Asphaltene phase behavior: a molecular thermodynamic model [w:] Caracterisation des Huiles Lourdes et des Residues Petroliers. Editions Technip, s. 492-497.
• [27] Huc A. Y., Nederlof P., Debarre R., Carpentier B., Boussafir M., Laggoun-Defarge F., Lenail-Chouteau A., Bordas-Le Floch N., 2000: Pyrobitumen occurrence and formation in a Cambro-Ordovician sandstone reservoir, Fahud Salt Basin, North Oman. „Chemical Geology” vol. 168, s. 99-112.
• [28] Hunt J. M.,1978: Characterization of bitumens and coals. „AAPG Bulletin” vol. 62, no. 2, s. 301-303.
• [29] Hwang R. J., Teerman S. C., Carlson R. M.,1998: Geochemical comparison of reservoir solid bitumens with diverse origins. „Organic Geochemistry” vol. 29, s. 505-517.
• [30] Ioannidis M. A., Kwiecień M. J., Chatzis I., 1996: Statistical Analysis of the Porous Microstructure as Method for Estimating Reservoir Permeability. Journ. of Petr. Science & Eng., vol. 16, no. 4, s. 251-261.
• [31] Jacob H.,1985: Disperse solid bitumens as an indicator for migration and maturity in prospecting for oil and gas. „Erdol & Kohle Erdgas Petrochemie” vol. 38, s. 365.
• [32] Jacob H., 1989: Classification, structure, genesis and practical importance of natural solid oil bitumen („migrabitumen”). „International Journal of Coal Geology” vol. 11, s. 65-79.
• [33] Jaworowski K., Mikołajewski Z., 2007: Oil- and gas- bearing sediments of the Main Dolomite (Ca2) In the Międzychód region: a depositional model and the problem of the boundary between the second and third depositional sequences in the Polish Zechstein Basin. „Przegląd Geologiczny” vol. 55, s. 1017-1036.
• [34] Kim D., Philp R. P., Sorenson R. P., 2007: Geochemical characterization of solid bitumens within the Mississipian sandstone reservoir of the Hitch field, southwest Kansas, AAPG.
• [35] Klubov B. A.,1993: A new scheme for the formation and classification of bitumens. „Journal of Petroleum Geology” vol. 16, no. 3, s. 335-344.
• [36] Kotarba M., Wagner R., 2007: Generation potential of the Zechstein Main Dolomite (Ca2) carbonates in the Gorzów Wielkopolski-Międzychód-Lubiatów area: geological and geochemical approach to microbial-algal source rock. „Przegląd Geologiczny” vol. 55, s.1025-1036.
• [37] Kwolek K., Mikołajewski Z., 2010: Kryteria identyfikacji obiektów litofacjalnych jako potencjalnych pułapek złożowych w utworach dolomitu głównego (Ca2) u podnóża platform i mikroplatform węglanowych w środkowo-zachodniej Polsce. „Przegląd Geologiczny” vol. 58, s. 426-435.
• [38] Leśniak G., Matyasik I., Such P., 2006: Factors Affecting Reservoir and Filtration Properties of Carbonate Rock of the Main Dolomite (the Polish Lowland). SCA papers: SCA 2006-42.
• [39] Levine J. R., 1987: Characteristics and origin of fracture-hosted impsonite, Quebec City area, Canada. „Organic Geochemistry” vol. 11, s. 425-426.
• [40] Levine J. R., Samson I. M., Hesse R.,1987: Occurrence of fracture-hosted impsonite and petroleum fluid inclusions, Quebec City region, Canada. „AAPG Bulletin” vo1. 75, s. 139-155.
• [41] Lomando A. J., 1992: The influence of solid reservoir bitumen on reservoir quality. „AAPG Bulletin” vol. 76, s. 1137-1152.
• [42] Machel H. G., 2005: Investigations of burial diagenesis in carbonate hydrocarbon reservoir rocks. ,,Geoscience Canada” vol. 32, no. 3, s. 103-128.
• [43] Mamczur S., Radecki S., Wojtkowiak Z., 1997: O największym złożu ropy naftowej w Polsce: Barnówko-Mostno-Buszewo (BMB). „Przegląd Geologiczny” vol. 45, s. 582-588.
• [44] Marikos M. A., Laudon R. C., Leventhal J. S., 1986: Solid insoluble bitumen in the Magmont West Orebody, Southeast Missouri. „Economic Geology” vol. 81, s. 1983-1988.
• [45] Mastalarz M., Glikson M., 2000: In-situ analysis of solid bitumen in coal: examples from the Bowen Basin and the Illinois Basin. „International Journal of Coal Geology” vol. 42, s. 207-220.
• [46] Matyasik I., Leśniak G., Such P., Mikołajewski Z., 2010: Mixed wetted carbonate reservoir: origins of mixed wettability and affecting reservoir properties. „Annales Societatis Geologorum Poloniae” vol. 80, s. 115-122.
• [47] Matyasik I., Such P., Leśniak G., Słoczyński T., 2008: Pirobituminy w węglanowych utworach dolomitu głównego: geneza i wpływ na parametry zbiornikowe złoża. „Wiadomości Naftowe i Gazownicze” nr 9, str 4-8.
• [48] Mazzullo S. J., Harris P. M.,1992: Mesogenetic dissolution: its role in porosity development in carbonate reservoirs. „AAPG Bulletin" vol. 76, s. 607-620.
• [49] Mort A., Laggoun-Defarge F., Kowalewski I., Huc A.-Y., Rouzaud J.-N., Muller F., 2007: Are insoluble bitumens formed by thermal cracking in petroleum reservoirs? Book of Abstract The 23rd IMOG, England, s. 147-148.
• [50] Mueller E., Philp R. P., Allen J., 1995: Geochemical characterization and relationship of oils and solid bitumens from SE Turkey. „Journal of Petroleum Geology” vol. 18, s. 289-307.
• [51] Parnell J., Baron P., Mann P., Carey P., 2003: Oil migration and bitumen formation in a hydrothermal system, Cuba. ,,Journal of Geochemical Exploration” vol. 78-79, s. 409-415.
• [52] Peryt T. M.,1978: Wykształcenie mikrofacjalne dolomitu głównego w północnej części monokliny przedsudeckiej. ,,Przegląd Geologiczny” vol. 26, s. 163-168.
• [53] Peryt T. M., Dyjaczyński K., 1991: An isolated carbonate bank in the Zechstein Main Dolomite basin, western Poland. ,,Journal of Petroleum Geology” vol. 14, s. 445-458.
• [54] Protas A., Wojtkowiak Z., 2000: Blok Gorzowa. Geologia dolnego cechsztynu. Przewodnik LXXI Zjazdu Polskiego Towarzystwa Geologicznego, s. 163-171.
• [55] Shen P., Li K., Jia F., 1995: Quantitative Description for the Heterogeneity of Pore Structure by Using Mercury Capillary Pressure Curves. SPE Paper 29996, November.
• [56] Sikorski B., 2002: Rezultaty poszukiwań w utworach dolomitu głównego. Konferencja Naukowo-Techniczna, Piła, s. 7-14.
• [57] Sikorski B., 2006: Rezultaty prac poszukiwawczych z perspektywy 50-lecia działalności Poszukiwań Nafty i Gazu „NAFTA" Sp. z o.o. w Pile. Konferencja Naukowo- -Techniczna, Piła, s. 5-13.
• [58] Słowakiewicz M., Mikołajewski Z., 2009: Sequence stratigraphy of the Upper Permian Zechstein Main Dolomite carbonates in Western Poland: a new approach. ,,Journal of Petroleum Geology” vol. 32, s. 215-234.
• [59] Słowakiewicz M., Mikołajewski Z., 2010: Upper Permian Main Dolomite microbial bioherms and microbialites and their role in hydrocarbon generation W Poland. „Marine and Petroleum Geology" (in review).
• [60] Stasiuk L. D.,1997: The origin of pyrobitumens in Upper Devonian Leduc Formation gas reservoirs, Alberta, Canada: an optical and EDS study of oil to gas transformation. „Marine and Petroleum Geology” vol. 14, s. 915-929.
• [61] Such P., 2000: Studium badań przestrzeni porowej skał dla potrzeb geologii naftowej. Prace INiG nr 104, s. 96.
• [62] Such P., Leśniak G., 2000: Parametryzacja przestrzeni porowej skał zbiornikowych za pomocą modelu sieciowego. ,,Przegląd Geologiczny" vol. 48, nr 10, s. 891-897.
• [63] Such P., Leśniak G., 2004: Relative permeabilities and transport system in mixed wetted carbonate rocks. International Symposium of the Society of Core Analysts in Abu Dhabi, UAE, 5-9 October.
• [64] Such P., Leśniak G., Budak P., 2007: Kompleksowa metodyka badania właściwości petrofizycznych skał. Prace INiG nr 142, s. 69.
• [65] Tissot B. P., Welte D. H., 1984: Petroleum formation and occurrence. New York, Springer-Verlag.
• [66] Wagner R., Dyjaczyński K., Papiernik B., Peryt T. M., Protas A., 2000: Mapa paleogeograficzna dolomitu głównego (Ca2) w Polsce [w:] Kotarba M. J. (red.) Bilans i potencjał węglowodorowy dolomitu głównego basenu permskiego Polski. Archiwum WGGi00E AGH, Kraków.
• [67] Wagner R., Jaworowski K., Mikołajewski Z., Wichrowska M., Protas A., 2004: Mikrobialne skały macierzyste w utworach cechsztyńskiego dolomitu głównego (Ca2). Polska Konferencja Sedymentologiczna, VIII Krajowe Spotkanie Sedymentologów, Zakopane.
• [68] Wagner R., Kotarba M. (red.), 2004: Algowe skały macierzyste dolomitu głównego i ich potencjał węglowodorowy jako podstawa dla genetycznej oceny zasobów ropy naftowej i gazu ziemnego w strefie Gorzowa - Międzychodu. Archiwum PGNiG, Warszawa.
• [69] Williams B., 2003: Heavy hydrocarbons playing key role in peak-oil debate, future energy supply. „Oil & Gas Journal” vol. 101, issue 29, s. 20-27.
• [70] Wilson N. S. F., 2000: Organic petrology, chemical composition, and reflectance of pyrobitumen from the El Soldado Cu deposit, Chile. „International Journal of Coal Geology” vol. 43, s. 53-82.
• [71] Wolnowski T., 2002: Prognoza zasobności dolomitu głównego w basenie permskim Niżu Polskiego w świetle nowych technik poszukiwawczych. Konferencja Naukowo-Techniczna, Piła, s. 15-28.
• [72] Wolnowski T., 2006: Perspektywy poszukiwań złóż ropy naftowej i gazu ziemnego na Niżu Polskim po 50 latach poszukiwań. Konferencja Naukowo-Techniczna, Piła, s. 15-33.
• [73] Zdanowski P., 2003a: Lowstand systems tract deposition of the Main Dolomite in the Gorzów region (Polish Zechstein Basin). 22nd IAS Meeting of Sedimentology, Opatija, s. 225.
• [74] Zdanowski P., 2003b: Lowstand fans and wedges of the Main Dolomite in the Gorzów Wielkopolski region (Polish Zechstein Basin). 12th Bathurst Meeting International Canference of Carbonate Sedimentologists, 8-10 July, Durham, s. 116.
• [75] Zdanowski P., 2004a: Stratygrafia sekwencji dolomitu głównego cechsztynu w rejonie gorzowskim ze szczególnym uwzględnieniem utworów LST. VIII National Meeting of Sedimentologists, Polish Sedimentological Conference, 21-24 June, Zakopane, s.133.
• [76] Zdanowski P., 2004b: Wide restricted lagoons salinas of the Main Dolomite as a final stage deposition of carbonate lowstand systems tracts in the Gorzów Wielkopolski region. 23rd IAS Meeting of Sedimentology, 15-17 September, Coimbra, s. 291.