Analiza paleozoicznego systemu naftowego w strefie brzeżnej nasunięcia Karpat fliszowych

• Autorzy: Sowiżdżał K. , Słoczyński T. , Matyasik I. , Stadtmüller M.

Warianty tytułu

EN

Analysis of Paleozoic petroleum system in the marginal zone of the Carpathian flysch overlap

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca przedstawia wyniki analizy procesów generowania węglowodorów przez utwory dolnego paleozoiku zalegające pod nasuniętym orogenem karpackim na obszarze pomiędzy Pilznem i Rzeszowem. Ocenie poddano skalę generacji węglowodorów oraz jej czas w kontekście ewolucji strukturalnej obszaru badań. Opracowano przestrzenny model geologiczny, obejmujący budowę strukturalną obszaru badań oraz wykształcenie litologiczne poszczególnych wydzieleń. Na podstawie wyników badań geochemicznych za potencjalne skały macierzyste uznano utwory ordowiku i syluru. Wykorzystując profilowania geofizyki otworowej, wykonano estymację zawartości TOC [% wag.] i porównano jej rezultat z wynikami oznaczeń laboratoryjnych. Dla przewierconych profili dolnego paleozoiku obliczono średnie zawartości TOC oraz sporządzono mapy początkowych (zrekonstruowanych) zawartości TOC₀ [%] i mapy początkowego potencjału węglowodorowego HI₀ [mg HC/g TOC]. Dynamicznemu modelowaniu poddano ewolucję strukturalną i termiczną obszaru badań oraz procesy generacji, ekspulsji i migracji węglowodorów. Wyniki przeprowadzonych symulacji procesów naftowych wykazały znaczną intensywność generacji i ekspulsji węglowodorów, największą w SE części obszaru, charakteryzującej się najwyższymi wartościami TOC i największym potencjałem genetycznym HI skał macierzystych. Jednoczesne znaczne pogrążenie tej strefy skutkowało wysokim stopniem przeobrażenia materii organicznej, prowadzącym do generowania węglowodorów. W strefie tej prognozowano występowanie akumulacji węglowodorów w utworach węglanowych dewonu i karbonu oraz w klastycznych osadach kulmu. Największe spośród prognozowanych obiektów perspektywicznych zlokalizowane są w sąsiedztwie stref dyslokacyjnych, które prawdopodobnie stanowiły główne strefy migracji węglowodorów do pułapek złożowych. Jednym z istotnych wniosków płynących z przeprowadzonych prac symulacyjnych było wykazanie, że skala procesów generacji i ekspulsji węglowodorów w utworach ordowiku i syluru w przybliżeniu 10-krotnie przewyższa pojemność zbiornikową węglanowych utworów dewonu i karbonu oraz klastycznych osadów kulmu. Obserwowana zbieżność przebiegu stref dyslokacyjnych w utworach dolnego paleozoiku oraz w obrębie karpackiej formacji fliszowej, w połączeniu ze skalą i czasem generacji HC w utworach dolnopaleozoicznych, stanowi asumpt do rozpatrywania macierzystych formacji ordowiku i syluru jako potencjalnego źródła węglowodorów w utworach zbiornikowych karpackiej formacji fliszowej.

EN

The paper presents results of the analysis of petroleum generation processes within Lower Paleozoic formations underlying the thrusted and folded Carpathian orogen in the area between Pilzno and Rzeszow. The scale of hydrocarbon generation and its timing was evaluated in the context of structural evolution of the study area. A 3D geological model was developed, including structural settings and spatial distribution of lithofacies and their properties. Based on geochemical laboratory measurements Ordovician and Silurian formations were recognized as potential source rocks. Using well logs data continuous TOC profiles were estimated by calibration with lab data. Initial TOC₀ and hydrocarbon potential HI₀ values were reconstructed and mapped. The dynamic modeling (4D) of petroleum systems was carried out including structural and thermal evolution of the study area and the processes of generation, expulsion and migration of hydrocarbons. The results of the simulation showed a significant intensity of petroleum generation and expulsion, the largest in the SE part of the area, which correlate with the highest organic matter content (TOC) and genetic potential (HI) of source rocks as well as the largest burial depth of source intervals resulting in a high transformation of organic matter. Devonian and Carboniferous carbonate and clastic culm sediments are potential reservoir rocks where oil accumulations are forecasted. The largest predicted accumulations are located in the vicinity of major faults which were considered as open to flow for oil and gas in periods of geological time scale. One of the important lessons learned from the simulation of the work was to demonstrate that the scale of the processes of generation and expulsion of hydrocarbons in the Ordovician and Silurian works approximately 10 times exceed the capacity of the reservoir of carbonate Devonian and Carboniferous clastic culm sediments. The apparent convergence of major faults within Paleozoic formations and within the Carpathian flysch formations, together with the scale and timing of HC generation in Palaeozoic zones favor the Ordovician and Silurian formations as a potential source of hydrocarbons for reservoir intervals within the overlying Carpathian flysch formation.

Słowa kluczowe

PL

paleozoiczny system naftowy; generacja; ekspulsja; migracja; akumulacja węglowodorów; strefa brzeżna Karpat fliszowych

EN

Paleozoic petroleum system; generation, expulsion; migration; accumulation of hydrocarbons; marginal zone of Carpathians flysch

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 71, nr 9
• Strony: 632--646
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys.

Twórcy

autor

Sowiżdżał K.

• Zakład Geologii i Geochemii. Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

autor

Słoczyński T.

• Zakład Geologii i Geochemii. Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

autor

Matyasik I.

• Zakład Geologii i Geochemii. Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

autor

Stadtmüller M.

• Zakład Geologii i Geochemii. Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Bowman T.: Direct method for Determining Organic Shale Potential From Porosity and Resistivity Logs to Identify Possible Resource Plays. AAPG Annual Convention & Exhibition, New Orleans, April 2010.
• [2] Bula Z., Habryn R. (red.): Atlas geologiczno-strukturalny paleozoicznego podloza Karpat zewnetrznych i zapadliska przedkarpackiego. Warszawa, Państwowy Instytut Geologiczny, 2008.
• [3] Bula Z.: Tekst objasniajacy do „Atlasu geologiczno-strukturalnego paleozoicznego podloza Karpat zewnętrznych i zapadliska przedkarpackiego”. Warszawa, Państwowy Instytut Geologiczny, 2008.
• [4] Grice K., Schouten S., Peters K. E., Sinninghe Damste J. S.: Molecular isotopic characterization of Palaeocene–Eocene evaporitic, lacustrine source rocks from the Jianghan Basin, China. Organic Geochemistry 1998, vol. 29, s. 1745–1764.
• [5] Hantschel T., Kauerauf A. I.: Fundamentals of Basin and Petroleum Systems Modeling. Springer 2009.
• [6] Heasler H. P., Surdam R. C.: Thermal evolution of coastal California with application to hydrocarbon maturation. AAPG Bulletin 1985, vol. 69, no. 9, s. 1386–1400.
• [7] Jachowicz M.: Wyniki badan palinologicznych. [W:] Dokumentacja wynikowa otworu poszukiwawczego Hermanowa-1. Archiwum PGNiG S.A., Warszawa 2003.
• [8] Jankowski L., Probulski J.: Rozwoj tektoniczno-basenowy Karpat zewnetrznych na przykladzie budowy geologicznej zloz Grabownica, Strachocina i Lodyna oraz ich otoczenia. Geologia 2011, t. 37, z. 4, s. 555–583.
• [9] Jawor E., Baran U.: Budowa geologiczna i charakterystyka utworow karbonu w poludniowej czesci bloku malopolskiego. [W:] Kotarba M. (red.): Mozliwosci generowania weglowodorow w skalach karbonu w poludniowej czesci bloku gornoslaskiego i malopolskiego. Kraków, Wydawnictwo TBPŚ „Geosfera”, 2004, s. 25–48.
• [10] Karnkowski P.: Wglebne podloze Karpat. Przegląd Geologiczny 1977, vol. 25, nr 6, s. 289–297.
• [11] Karnkowski P., Glowacki E.: O budowie geologicznej utworow podmiocenskich przedgorza Karpat srodkowych. Kwartalnik Geologiczny 1961, vol. 5, nr 2, s. 372–420.
• [12] Krzywiec P.: Geodynamiczne i tektoniczne uwarunkowania ewolucji basenow przedgorskich, z odniesieniami do zapadliska przedkarpackiego. Przegląd Geologiczny 2006, vol. 54, nr 5, s. 404–412.
• [13] Maksym A., Baszkiewicz A., Gregosiewicz Z., Liszka B., Zdanowski P.: Srodowiska sedymentacji i wlasciwosci zbiornikowe utworow najwyzszej jury i kredy dolnej rejonu Brzezowka–Zagorzyce na tle budowy geologicznej S czesci zapadliska przedkarpackiego. Przegląd Geologiczny 2001, vol. 49, nr 5, s. 401–407.
• [14] Maksym A., Smist P., Pietrusiak P., Staryszak G., Liszka B.: Nowe dane o rozwoju utworow dolnopaleozoicznych w rejonie Sedziszow Malopolski–Rzeszow w swietle wynikow wiercenia Hermanowa-1. Przegląd Geologiczny 2003, vol. 51, nr 5, s. 412–418.
• [15] Matyasik I. i in.: Ranking potencjalnych stref wystepowania akumulacji weglowodorow w rejonie Zaczarnie–Swilcza–Nosowka na bazie wykonanej analizy systemu naftowego. Archiwum INiG, Kraków 2006.
• [16] Matyasik I., Sloczynski T.: Utwory paleozoiczne Nosowki jako potencjalne zrodlo dla generacji weglowodorow. Konferencja „Ropa i gaz a skały węglanowe południowej Polski”, Czarna 2008.
• [17] Matyasik I., Sloczynski T., Sowizdzal K., Stadtmüller M., Madej K., Slys M.: Zastosowanie oprogramowania Petro-Mod 3D do przestrzennego modelowania paleozoicznego systemu naftowego w rejonie przedgorza Karpat. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu 2010, nr 170, s. 695–696.
• [18] Matyasik I., Such P., Lesniak G.: Paleozoiczny system naftowy wschodniej czesci przedgorza Karpat – od zrodla do pulapki. Wiadomości Naftowe i Gazownicze 2007, nr 11, s. 7–12.
• [19] Moryc E.: Budowa geologiczna utworow podloza miocenu w rejonie Pilzno–Debica–Sedziszow Malopolski. Nafta-Gaz 1996, nr 12, s. 521–550.
• [20] Moryc E.: Budowa geologiczna utworow podloza miocenu w rejonie Sedziszow Malopolski–Rzeszow i ich perspektywicznosc. Nafta-Gaz 1992, nr 9–10, s. 205–223.
• [21] Osika R. (red. nauk.): Geologia i surowce mineralne Polski. Biuletyn Instytutu Geologicznego 1970, nr 251.
• [22] Passey Q. R., Creaney S., Kulla J. B., Moretti F. J., Stroud J. D.: A Practical Model for Organic Richness from Porosity and Resistivity Logs. AAPG Bulletin 1990, vol. 74, issue 12, s. 1777–1794.
• [23] Porebski S. J., Warchol M.: Znaczenie przeplywow hiperpyknalnych i klinoform deltowych dla interpretacji sedymentologicznych formacji z Machowa (miocen zapadliska przedkarpackiego). Przegląd Geologiczny 2006, vol. 54, nr 5, s. 421–429.
• [24] Sowizdzal K., Sloczynski T., Stadtmüller M.: Modelowanie 4D systemów naftowych. Dynamiczne, przestrzenne (4D) modelowanie systemów naftowych jako narzedzie prospekcji naftowej i oceny zasobow konwencjonalnych i niekonwencjonalnych. [W:] Rzeczpospolita łupkowa. Studium wiedzy o gazie z formacji łupkowych. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu 2012, nr 183.
• [25] Tomczyk H.: Ordowik i sylur w podlozu zapadliska przedkarpackiego. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego 1963, vol. 33, nr 3, s. 289–320.
• [26] Wygrala B. P.: Integrated study of an oil field in the southern Po Basin, Northern Italy. PhD thesis, University of Cologne, Germany 1989.
• [27] Zajac R.: Korelacja utworow dewonu i karbonu dolnego podloza srodkowej czesci zapadliska przedkarpackiego. Biuletyn Instytutu Geologicznego 1981, nr 331, s. 39–56.
• [28] Zajac R.: Stratygrafia i rozwoj facjalny dewonu i karbonu dolnego poludniowej czesci podloza zapadliska przedkarpackiego. Kwartalnik Geologiczny 1984, vol. 28, nr 2, s. 291–316.

Uwagi

PL

Artykuł powstał na podstawie pracy badawczej pt. Możliwości generowania i akumulacji węglowodorów w paleozoicznych utworach podłoża miocenu na obszarze pomiędzy Mielcem a Rzeszowem ze szczególnym uwzględnieniem form erozyjnych – praca INiG – PIB na zlecenie PGNiG S.A.; nr archiwalny: DK-4100-/106/09, nr zlecenia: 397/SG/2009, oraz Projektu celowego nr 6 ZR9 2009 C/07322 pt. Charakterystyka mezozoicznego systemu naftowego w rejonie Bochnia–Rzeszów pod kątem wyznaczania stref dla nowych akumulacji węglowodorów – na zlecenia MNiSW; nr archiwalny: DK-4100-/119/11, nr zlecenia: 203/SG/2011.