Charakterystyka petrograficzna paleozoicznych skał łupkowych basenu bałtyckiego : konsekwencje dla rozpoznawania i wydobycia gazu łupkowego

• Autorzy: Gąsiński A. , Poszytek A.

Warianty tytułu

EN

Petrography of palaeozoic shale from Baltic basin : implications for recognition and exploitation of shale gas

• Konferencja: XXIII Konferencja z cyklu: Aktualia i perspektywy gospodarki surowcami mineralnymi : Zakopane, 6–8 listopada 2013
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano wyniki szczegółowych badań mineralogicznych, które wraz z obserwacjami w wysokorozdzielczym mikroskopie skaningowym dostarczyły informacji na temat składu mineralnego, tekstur i charakteru wykształcenia porowatości w ordowicko-sylurskich skałach łupkowych basenu bałtyckiego. Głównymi składnikami tych skał są minerały ilaste oraz kwarc, kalcyt, dolomit, piryt i skalenie. Znaczna część kwarcu ma charakter diagenetyczny, co korzystnie wpływa na możliwości szczelinowania skał. Na podstawie uzyskanych wyników opisano także procesy, które w zasadniczy sposób wpłynęły na formowanie obecnie występującej porowatości. Stwierdzono, że najważniejszym procesem mającym wpływ na powstanie wtórnej porowatości było przeobrażanie minerałów ilastych (smektyt-illit), a współwystępująca wraz z tym procesem cementacja krzemionką spowodowała prawie całkowite wypełnienie powstałej przestrzeni porowej. Prawdopodobnie pory były wypełniane również przez autogeniczne ziarna chlorytów. Pory zachowane w badanych skałach łupkowych podzielono na cztery typy, biorąc pod uwagę morfologię i charakter ich występowania. Stwierdzono potencjalną możliwość występowania drobnych połączeń pomiędzy porami, co może pozwalać na powolną migrację mediów w skale.

EN

The paper presents the results of detailed mineralogical studies of shales in Ordovician-Silurian Baltic basin. Main constituents of these rocks are clay minerals (illite and smectite), quartz, calcite, dolomite, pyrite and feldspars. Significant part of quarz grains is of authigenic origin, which positively influences the process of hydraulic fracturing. Observations in the high-resolution scanning electron microscope gave information about the nature of porosity in the shale and the processes which significantly contributed to the formation of porosity. It was found that the most important process affecting the secondary porosity of shale was the transformation of clay minerals (smectite-illite). Created pore space was almost completely filled by silica cement. Preserved pores were divided into four types according to their morphology and nature of occurrence. There was also found the potential for occurrence of interconnections between fine pores that allow fluid migration.

Słowa kluczowe

PL

łupki sylursko-ordowickie; gaz łupkowy; porowatość; mineralogia

EN

Silurian-Ordovician shale; shale gas; porosity; mineralogy

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 85
• Strony: 79--88
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Gąsiński A.

• Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski, Warszawa

autor

Poszytek A.

• Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski, Warszawa

Bibliografia

• 1. Binnion M., 2012 - How the technical differences between shale gas and conventional gas projects lead to a new business model being required to be successful. Marine and Petroleum Geology 31, 3-7.
• 2. Desbois G., Urai J.L. And De Craen M., 2010 - In-situ and direct characterization of porosity in Boom Clay (Mol site, Belgium) by using novel combination of ion beam cross-sectioning, SEM and cryogenic methods. Motivations, first results and perspectives. External Report of the Belgian Nuclear Research Centre (źródło: http://www.sckcen.be).
• 3. Fishman N.S., Hackley P.C., Lowers H.A., Hill R.J., Egenhoff S.O., Eberl D.D., Blum A.E., 2012 - The nature of porosity in organic-rich mudstones of the Upper Jurassic Kimmeridge Clay Formation, North Sea, offshore United Kingdom. International Journal of Coal Geology 103, 32-50.
• 4. Gąsiński A., Poszytek A., Poprawa P., 2013 — Zastosowanie metody Rietvelda do ilościowego oznaczania składu mineralnego skał łupkowych - implikacje do poszukiwań i eksploatacji niekonwencjonalnych złóż gazu ziemnego (gazu „łupkowego"). Nafta-Gaz 69, 3, 213-219.
• 5. Metwally Y.M., Chesnokov E.M., 2012 — Clay mineral transformation as a major source for authigenic quartz in thermo-mature gas shale. Applied Clay Science 55, 138-150.
• 6. Modliński Z. (red. nauk.), 2007 — Słupsk IG 1. „Profile głębokich otworów wiertniczych", 116, 53-61.
• 7. Peltonen C., Marcussen O., Bjorlykke K., Jahren J., 2009 - Clay mineral diagenesis and quartz cementation in mudstones: The effects of smectite to illite reaction on rock properties. Marine and Petroleum Geology 26, 887-898.
• 8. Poprawa P., 2010 — Potencjał występowania złóż gazu ziemnego w łupkach dolnego paleozoiku w basenie bałtyckim i lubelsko-podlaskim. Przegląd Geologiczny 58, 3, 226-249.
• 9. Poprawa P., Kosakowski P., Wróbel M., 2010 — Burial and thermal history of the Polish part of the Baltic region. Geological Quarterly 54, 2, 131-142.
• 10. Rodriguez-Carvajal J., 1993 — Recent Advances in Magnetic Structure Determination by Neutron Powder Diffraction. „Physica B" 192, 55-69.
• 11. Ross D.J.K., Bustin R.M., 2009 - The importance of shale composition and pore structure upon gas storage potential of shale gas reservoirs. Marine and Petroleum Geology 26, 916-927.
• 12. Uffmann A.K., Littke R., Rippen D., 2012 - Mineralogy and geochemistry of Mississipian and Lower Pennsylvanian Black Shales. International Journal of Coal Geology 103, 92-] 08.
• 13. Wolicka D., Sałaciński R., Poszytek A., Dobrzyński D., Gąsiński A., Kaproń G., Borkowski A., Rożek A., 2011 - Wpływ składu chemicznego wód używanych do szczelinowania hydraulicznego złóż gazu łupkowego na mineralogię i geochemię skał łupkowych. Archiwum PGNiG S.A., Warszawa (maszynopis).