Geochemiczna charakterystyka próbek z warstw istebniańskich jako skał potencjalnie macierzystych

• Autorzy: Spunda Karol , Matyasik Irena

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2019.03.02

Warianty tytułu

EN

Geochemical characterization of samples from Istebna Beds as potentially source rock

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W obrębie polskiej części Karpat zewnętrznych – w jednostce śląskiej występują warstwy istebniańskie, które mogą stanowić źródło generacji węglowodorów wypełniających pułapki złożowe. Przeprowadzono geochemiczną analizę substancji organicznej rozproszonej w utworach istebniańskich. Badaniom poddano 23 próbki pochodzące z trzech otworów: Draganowa-1, Osobnica-136, Osobnica-138. Badania prowadzone były na próbkach skalnych oraz wyseparowanym kerogenie. Próbki poddane zostały analizie pirolitycznej Rock-Eval, analizie elementarnej kerogenu oraz jego pirolizie sprzężonej z chromatografią gazową (PY-GC), a także badaniom biomarkerów. Na podstawie badań Rock-Eval oraz analizy elementarnej kerogenu stwierdzono, że substancja organiczna występująca w warstwach istebniańskich zawiera kerogen III typu. Dojrzałość termiczna materii organicznej osiągnęła zakres okna ropnego przy wartościach Tmax z zakresu 425–438°C. Zawartość węgla organicznego rozproszonego w badanych skałach waha się w przedziale od 0,20% do 6,62%. Na podstawie wykonanych badań wytypowano poziom charakteryzujący się najlepszymi parametrami w kontekście macierzystości. Są nim dolne warstwy istebniańskie górnej kredy z otworu Draganowa-1, dla których średnia zawartość węgla organicznego TOC wynosi 2,72%. Badania PY-GC wskazały na mieszany charakter generacyjny kerogenu, który może produkować lekkie, jak i ciężkie węglowodory. Badania biomarkerów potwierdzają zmienny charakter substancji organicznej z przewagą materiału lądowego oraz z obecnością substancji morskiej. Wskaźnik CPI wskazuje na niską jej dojrzałość. Duża zmienność w składzie bituminów może dowodzić istnienia procesów migracyjnych, które zachodziły w obrębie warstw istebniańskich. Różnice te w próbce pobranej z facji piaszczystej mogą świadczyć o jej zbiornikowym charakterze, co w połączeniu z bliskim sąsiedztwem skały macierzystej korzystnie wpływa na przetrwanie wygenerowanych węglowodorów.

EN

Within the Silesian unit there are Istebna Beds which can be an additional source of the hydrocarbons filling the reservoir traps. The present work is focused on the geochemical analysis of organic matter dispersed in the Istebna deposits. 23 samples from three wells: Draganowa-1, Osobnica-136 and Osobnica-138 were analyzed. The research was carried out on rock samples and isolated kerogen. Rock-Eval pyrolytic analysis, elemental analysis, pyrolysis coupled with gas chromatography (PY-GC) and biomarker analysis were used to provide data. Based on the Rock-Eval analysis and the elemental analysis, it was found that the organic matter present in the Istebna Beds contains type III kerogen. Thermal maturity of organic matter achieved the oil window and Tmax values range from 425°C to 438°C. The organic carbon content dispersed in the studied rocks varies between 0.20 and 6.62%. Based on the performed research the horizon with the best maturity parameters were selected. These are the Lower Istebna Beds of the Upper Cretaceous from the Draganowa-1 well, for which the average content of total organic carbon is 2.72%. The PY-GC analysis pointed to the mixed character of the kerogen, which can produce light as well as heavy hydrocarbons. Studies of biomarkers confirm the variable nature of organic matter with the predominance of terrestrial material and the presence of marine matter. The CPI indicator indicates low maturity of organic matter. The high variability in the composition of bitumens may indicate the existence of migration processes that occurred within the Istebna Beds. These differences in the sample of the sandy facies may indicate its reservoir character, which in combination with the close vicinity of the source rock favorably affects the preservation of the generated hydrocarbons.

Słowa kluczowe

PL

warstwy istebniańskie; Karpaty Zewnętrzne; potencjał węglowodorowy; piroliza

EN

Istebna beds; Outer Carpathians; hydrocarbon potential; pyrolysis

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 75, nr 3
• Strony: 139--149
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Spunda Karol

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Matyasik Irena

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Clark I.P., Philp R.P., 1989. Geochemical characterization of evaporates and carbonates environment and correlation of associated crude oil in the black Creek Basin. Alberta Bulletin of Canadian Petroleum Geology, 37: 401–416.
• Hughes W.B., Holba A.G., Dzou I.P., 1995. The ratios of dibenzothiophene to phenanthrene and pristan to phytan as indicators of depositional environment and lithology of petroleum source rocks. Geochimica et Cosmochimica Acta, 59(17): 3581–3598. DOI:10.1016/0016-7037(95)00225-O.
• Jankowski L., Probulski J., 2011. Rozwój tektoniczno-basenowy Karpat zewnętrznych na przykładzie budowy geologicznej złóż Grabownica, Strachocina i Łodyna oraz ich otoczenia. Geologia, 37: 555–583.
• Karnkowski P.J., Matyasik I., 2016. Krytyczne elementy systemów naftowych w basenach sedymentacyjnych Polski. Przegląd Geologiczny, 64(9): 639–649.
• 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 hydrocarbons of the Polish and Ukraine parts of the Carpathian Province. AAPG Memoir, 84: 321–368.
• 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.
• Lewan M.D., Kotarba M.J., Curtis J.B., Więcław D., Kosakowski P., 2006. Oil-generation kinetics for organic facies with Type-II and -IIS kerogen in the Menilite Shales of the Polish Carpathians. Geochimica et Cosmochimica Acta, 70(13): 3351–3368. DOI: 10.1016/j.gca.2006.04.024.
• Matyasik I., 2009. System naftowy jednostki śląskiej i dukielskiej w rejonie Jasło–Krosno–Sanok. Nafta-Gaz, 3: 201–206.
• Matyasik I., 2011. Biomarkery w charakterystyce systemów naftowych. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu nr 177. Kraków: Instytut Nafty i Gazu.
• 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., Kierat M., Kania M., Brzuszek P., 2017. Ocena jakościowa węglowodorów generowanych z różnego typu skał macierzystych oparta na wynikach badań PY-GC, Rock-Eval i Leco. Nafta-Gaz, 10: 719–729. DOI: 10.18668/NG.2017.10.01.
• Peters K.E., Cassa M.R., 1994. Applied Source Rock Geochemistry. AAPG Memoir, 60: 93–117.
• Peters K.E., Walters C.C, Moldowan J.M., 2005. The Biomarker Guide. Volume 2. Cambridge University Press.
• Semyrka G., 2009. Refleksyjność witrynitu i typ kerogenu w profilach wierceń wschodniej części Karpat polskich. Geologia, 35: 49–59.
• Sweeney J.J., Burnham A.K., 1990. Evaluation of a Simple Model of Vitrinite Reflectance Based on Chemical Kinetics. AAPG Bulletin, 74: 1559–1570.
• Ziemianin K., Brzuszek P., Słoczyński T., Jankowski L., 2015. Dispersed organic matter in shales from Menilite Beds within Polish Outer Carpathians – preliminary diagnosis. Nafta-Gaz, 9: 615–623.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).