Paleokras w utworach górnej jury podłoża zapadliska przedkarpackiego i jego znaczenie złożowe

• Autorzy: Miziołek Mariusz , Filar Bogdan

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2019.06.04

Warianty tytułu

EN

Paleokarst phenomena in the Upper Jurassic deposits in the Carpathian Foredeep substrate and its reserves importance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań i analiz, jakie zrealizowano w N części zapadliska przedkarpackiego, których przedmiotem były przede wszystkim skały wapienne górnej jury. Badania miały charakter ściśle analityczny i dotyczyły reinterpretacji: opisów rdzeni wiertniczych z rejonu na północ od Tarnowa, dostępnych danych wiertniczych oraz obserwacji złożowych. W sumie przeprowadzono analizę kilkudziesięciu otworów i została ona wykonana pod kątem identyfikacji w badanych otworach paleokrasu, czyli pogrążonych dużych form krasu, takich jak: leje krasowe, studnie krasowe, jaskinie, korytarze itp. Identyfikacji form krasowych dokonano na podstawie kryteriów litologicznych, cech strukturalno-teksturalnych osadów, obserwacji wiertniczo-złożowych i kryteriów geofizycznych. Przeprowadzone analizy pozwoliły według autorów na identyfikację różnych form paleokrasu w 13 otworach. Rozpoznano szereg małych i średnich form o genezie tektoniczno-krasowej, jak np. szczeliny z różnorodnym wypełnieniem ilasto-piaskowcowym w kolorach: żółtym, rdzawym, czerwonym, zielonym, czarnym, ponadto małe kawerny i kanaliki wielkości od kilku do kilkunastu milimetrów oraz druzy i kawerny wielkości od kilku do kilkunastu centymetrów z wypełnieniem lub bez. Z dużych form krasowych zidentyfikowano struktury, które mogą reprezentować: leje krasowe, studnie krasowe, jaskinie, korytarze i jamy. Wobec lakonicznego opisu rdzeni, który całkowicie pomijał istnienie form krasowych, trudno było szczegółowo zaliczyć rozpoznane struktury do konkretnych form krasowych. W kilku przypadkach identyfikację wsparto pomiarami geofizycznymi i obserwacjami wiertniczymi, te ostatnie wykazały obecność pustek krasowych przewierconych przez odwiert. Wyniki przeprowadzonych badań analitycznych potwierdziły występowanie form paleokrasowych zarówno w obrębie udokumentowanych złóż gazu i ropy, jak i poza nimi. Wobec tego została potwierdzona hipoteza, że część objętości porowej złóż występuje w postaci pustek krasowych. Obecność pustek krasowych tłumaczy niedoszacowanie pojemności porowej na wielu złożach oraz niezrozumiałe dotychczas, występujące w obrębie jednego złoża silne zróżnicowanie ciśnień złożowych. Kras w strefie złożowej może tworzyć jeden połączony system krasowy lub dwa albo więcej takich systemów niezależnych od siebie. Wielkość poszczególnych systemów krasowych może być różna. W rejonie Wyżyny Krakowsko-Wieluńskiej występuje wiele jaskiń i systemów krasowych, a objętość poszczególnych jaskiń wynosi od kilkudziesięciu metrów sześciennych do nawet 12 tys. m3 , a pojedynczych komór do 4,5 tys. m3 . Identyfikacja paleokrasu na złożach jurajskich będzie miała duże znaczenie dla właściwej oceny zasobów złóż, zarówno istniejących, jak i nowych, gdyż bez uwzględnienia pojemności form krasowych obliczone zasoby będą niepełne. Obecność struktur paleokrasu na złożu będzie też miała istotne znaczenie w procesie poszukiwań, wiercenia i eksploatacji złóż ropy i gazu. Przedstawiony problem jest zatem bardzo ważny i wymaga dalszych prac, badań i analiz.

EN

This article presents the results of research carried on Cenomanian sandstones and mainly the Upper Jurassic limestone rocks located in the north part of the Carpathian Foreland. The research was strictly analytical and focused on the reinterpretation of the drilling core descriptions and drilling data observations collected from the Tarnów area. In general, the analysis was carried out on several dozen wells and it was performed in order to identify paleokarst phenomena or deep karst formations, such as: karst, karstic wells, caves, corridors, etc. The identification of karst formations was based on lithological criteria, structural-textural sediments features, drilling observations, and geophysical criteria. The author identified the paleokarst phenomena on 13 wells. A number of small and medium-sized forms with tectonickarst genesis were identified, such as natural channels with various clay-sandstone fillings in the following colors: yellow, rusty, red, green, and black. Channels with a few to several millimeters apart and cavities from a few to several centimeters with or without filling were observed. Large karst formations, such as karstic wells, caves, corridors and cavities were also identified. Due to the laconic description of the cores, which completely disregarded the existence of karst forms, it was difficult to recognize karst form structures in detail; however, in several cases, identification supported by geophysical measurements and drilling observations showed the presence of karst voids in the drilled well. The results of the analytical tests confirmed the presence of paleokarst forms within the documented gas and oil fields and outside of them. Based on the analysis, the hypothesis that part of the pore volume of the oil and gas reserves is located in the karst forms was confirmed. The presence of karst voids explains the underestimation of the pore volume of many oil and gas fields and the strong variations of the well pressure during production. The karst in the deposit zone may form one combined karst system or more karst systems independent of each other. The size of individual karst systems can vary. In the area of the Krakow–Wielun Upland there are many caves and karst systems, and the volume of caves ranges from several to even 12.000 m3 , with the volume of the individual chambers attaining 4.5 thousand m3 . The significance of the karst forms identification for proper assessment of reserves and production resources is very important and requires further research.

Słowa kluczowe

PL

paleokras; kras; złoża gazu i ropy; pułapki złożowe; zapadlisko przedkarpackie

EN

paleokarst; karst; fields gas and oil; fields traps; Carpathian Foredeep

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 75, nr 6
• Strony: 330--343
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz.

Twórcy

autor

Miziołek Mariusz

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Filar Bogdan

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Barbacki A.P., 2002. Geotermalny basen górnej jury centralnej części zapadliska przedkarpackiego i południowo-wschodniej części niecki miechowskiej – budowa geologiczna i warunki hydrogeotermalne. Przegląd Geologiczny, 50(9): 773–782.
• Barbacki A.P., Kazanowska A., 2001. Środkowojurajska formacja geotermalna centralnej części zapadliska przedkarpackiego i obszarów przyległych. Przegląd Geologiczny, 49(10/1): 894–900.
• Bardziński W., Kurowska E., 2017. Kras kopalny w podłożu Autostrady A1 w rejonie Częstochowy. W: Materiały 51. Sympozjum Speleologicznego (s. 40). Kraków: Sekcja Speleologiczna Polskiego Towarzystwa Przyrodników im. Kopernika.
• Black T.J., 2012. Deep karst system research, Michigan, USA. Carbonates and Evaporites, 27: 119–122.
• Cao J., Tang Z., Zhang Q., Dan Y., 2017. Paleogeomorphic genesis assembly method for paleogeomorphic recovery in the major region of the Tahe Oil Field, Tarim Basin, northwest China. Carbonates and Evaporites. DOI: 10.1007/s13146-017-0380-3.
• Dai X., Zhang M., Jiang Q., Feng Z., 2017. Karst reservoirs seismic prediction of Lower Permian Maokou Formation in central Sichuan Basin, SW China. Petrol. Explor. Develop., 44(1): 79–88.
• Dudek J., 1980. Warunki geologiczno-strukturalne pułapek i parametry złożowe górnej jury w zapadlisku przedkarpackim. Prace IGNiG nr 37. Kraków: IGNiG.
• Felisiak I., 2016. Fossil karst in the Jurassic of the Kościuszko Mound in Kraków (southern Poland): discussion. Geological Quarterly, 60(1): 252–255.
• Gao D., Lin Ch., Hu M., Haijun Yang H., Lili Huang L., 2018. Paleokarst of the Lianglitage Formation related to tectonic unconformity at the top of the Ordovician in the eastern Tazhong Uplift, Tarim Basin, NW China. Geological Journal., 53: 458–474.
• Gradziński M., 1995. Zjawiska krasowe, powstawanie jaskiń, osady jaskiniowe. Jaskinie, 4: 21–25.
• Gradziński M., Gradziński R., Jach R., 2008. Geologia, rzeźba i zjawiska krasowe okolic Ojcowa. W: A. Klasa, J. Partyka (red.), Monografia Ojcowskiego Parku Narodowego. Przyroda. Ojców: Ojcowski Park Narodowy.
• Gradziński R., 1962. Rozwój podziemnych form krasowych w południowej części Wyżyny Krakowskiej. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, 32: 429–492.
• Gutowski J., Urbaniec A., Złonkiewicz Z., Bobrek L., Świetlik B., Gliniak P., 2007. Stratygrafia górnej jury i dolnej kredy środkowej części przedpola polskich Karpat. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 426: 1–26.
• Jiang Z., Huang S., Du H., Li Y., Wang B., Cao Y., Zhang Y., 2015. The characteristics of the neotectonic movement and their effects on the formation of gas reservoirs in the marginal depressions of Tarimbasin, NW China. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 22: 503–514.
• Katalog wierceń górnictwa naftowego w Polsce, 1970. T. 1, cz. 3 i 4. Warszawa: Wydawnictwa Geologiczne.
• Lin Ch., Yang H., Liu J., Rui Z., Cai Z., Li S., Yu B., 2012. Sequence architecture and depositional evolution of the Ordovician carbonate platform margins in the Tarim Basin and its response to tectonism and sea-level change. Basin Research, 24: 559–582.
• Miziołek M., Filar B., Cierzniak M., 2017. Pułapki złożowe zapadliska przedkarpackiego w czołowej strefie nasunięcia Karpat. Nafta-Gaz, 8: 551–557. DOI: 10.18668/NG.2017.08.02.
• Oszczypko N., 2006. Powstanie i rozwój polskiej części zapadliska przedkarpackiego. Przegląd Geologiczny, 54: 396–403.
• Oszczypko N., Tomaś A., 1978. Charakterystyka własności zbiornikowych osadów jurajskich na przedgórzu Karpat środkowych. Kwartalnik Geologiczny, 22(3): 585–600.
• Radwański A., 1968. Transgresja dolnego tortonu na obszarze Wyżyny Miechowskiej i Krakowskiej. Acta Geologica Polonica, 18: 387–445.
• Russell W.H., 2007. Stratigraphic Distribution of Cave Volume in the Edwards Limestone, Southern Travis county, Texas. Texas Speleological Survey. Austin Geological Society Bulletin, 3: 37–42.
• Sun S., Zhao W., Zhang B., Liu J., Zhang J., Shan X., 2013. Observation and implication of the paleo-cave sediments in Ordovician strata of Well Lundong-1 in the Tarim Basin. Science China Earth Sciences, 56(4): 618–627.
• Szulc J., Worobiec E., Ziaja J., 2015. Polifazowy kras kopalny Wyżyny Śląsko-Krakowskiej. W: Materiały 49. Sympozjum Speleologicznego (s. 118). Kraków: Sekcja Speleologiczna Polskiego Towarzystwa Przyrodników im. Kopernika.
• Tian F., Lu X., Zheng S., Zhang H., Rong Y., Yang D., Liu N., 2017. Structure and Filling Characteristics of Paleokarst Reservoirs in the Northern Tarim Basin, Revealed by Outcrop, Core and Borehole Images. Open Geosci., 9: 266–280.
• Urban J., Rzońca B., 2009. Karst systems analyzed using borehole logs – Devonian carbonates of the Świętokrzyskie (Holy Cross) Mountains, central Poland. Geomorphology, 112(1/2): 27–47.
• Urbaniec A., 2017. Nowe spojrzenie na budowę geologiczną brzeżnej części Karpat i ich podłoża (SE Polska) w oparciu o interpretację profili sejsmicznych. Wiadomości Naftowe i Gazownicze, 20(2): 4–12.
• Wódka M., Wójcik A., 2016. Historia geologiczna Wzgórza Świętej Bronisławy. 6. Formy, osady i zjawiska krasowe. W: A. Wójcik (red.), Kopiec Kościuszki i jego podłoże geologiczne. Atlas – przewodnik (s. 61–73). Kraków: Urząd Miasta Krakowa.
• Wójcik A., Garecka M., Olszewska B., Wódka M., 2015. Fossil karst in the Jurassic of the Kościuszko Mound in Kraków (southern Poland). Geological Quarterly, 59(1): 61–70.
• Zhang B., Liu J., 2009. Classification and characteristics of karst reservoirs in China and related theories. Petrol. Explor. Develop., 36(1): 12–29.

Uwagi

PL

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