Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie geologiczne 3D w zagadnieniach poszukiwania i rozpoznawania złóż ropy naftowej i gazu ziemnego

Sowiżdżał K.

Przegląd Techniczny : Gazeta Inżynierska

|

2018

|

nr 11

15--19

PL

W artykule zaprezentowano zagadnienia budowy trójwymiarowych, numerycznych modeli geologicznych złóż ropy naftowej i gazu ziemnego oraz ich znaczenie w pracach związanych z poszukiwaniem i rozpoznawaniem obiektów geologicznych. Przedstawiono cele modelowania złóż, typy wykorzystywanych danych geologicznych i geofizycznych, główne elementy modeli złożowych oraz schemat procesu ich budowy. Omówiono wagę każdego z etapów procesu badawczego oraz charakter uzyskiwanych wyników. Przedstawiono przykłady rzeczywistych modeli złożowych opracowanych w Instytucie Nafty i Gazu – Państwowym Instytucie Badawczym, jak również zaprezentowano możliwości ich zastosowania w interpretacji geologiczno-złożowej.

EN

The article presents the issues of the three-dimensional, numerical geological modeling of oil and gas reservoir and its significance for exploration and appraisal of oil and gas fields. The objectives of reservoir modeling, types of geological and geophysical data used, main elements of reservoir models and the scheme of process of their construction are presented. The importance of each stage of the research process and the characteristics of the results obtained were discussed. Examples of real reservoir models developed at the Oil and Gas Institute - National Research Institute and examples of their application in geological interpretation are presented as well.

2

Ocena wpływu właściwości petrofizycznych skał łupkowych na ich efektywność uszczelniania poziomów zbiornikowych i akumulacji złożowych

Sowiżdżał K., Such P., Leśniak G., Słota-Valim M.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 10

730--738

PL

Praca odnosi się do zagadnień oceny formacji łupkowych pod kątem ich efektywności uszczelniania poziomów zbiornikowych węglowodorów. Celem podjętych działań było wypracowanie skutecznych metod analizy i interpretacji formacji uszczelniających, zarówno od strony laboratoryjnych analiz parametrów petrofizycznych, jak i stosowania technik interpretacyjnych i obliczeniowych w skali profili otworów wiertniczych i modeli geologicznych złóż i systemów naftowych. Analizie poddano parametry petrofizyczne dolnopaleozoicznego kompleksu łupkowego basenu bałtyckiego i zdefiniowano reprezentatywny typ (model) skały uszczelniającej, któremu nadano odpowiednie charakterystyki relacji porowatość vs. przepuszczalność i porowatość vs. ciśnienie kapilarne przebicia. Przeprowadzono symulacje systemu naftowego w rejonie anonimowego obiektu złożowego, stosując opracowaną charakterystykę kompleksu uszczelniającego poziom zbiornikowy, oraz oceniano efekty złożowe w postaci parametrów definiujących wielkość akumulacji HC (wysokość kolumny HC, głębokość konturu wody złożowej). Wyniki porównywano z efektami stosowania innych, niezależnych technik interpretacyjnych (danych geofizyki otworowej), potwierdzając skuteczność zastosowanych metod oceny formacji uszczelniających.

EN

The paper refers to the issues of sealing efficiency of shale formations as rocks covering hydrocarbons reservoir intervals. The aim of the research was to develop effective methods for the analysis and interpretation of the sealing formations, both from the point of view of petrophysical laboratory measurements, as well as the use of techniques of geophysical borehole data interpretation and computations carried out for geological reservoir models and petroleum systems models. The petrophysical parameters of the lower Paleozoic shale sediments of the Baltic basin were analyzed and a representative type (model) of sealing rocks was defined. Appropriate characteristics of the porosity vs. permeability relationship as well as porosity vs. pressure capillary pressure relationship were given to the model. Simulations of the petroleum system were run in the region of an anonymous reservoir object, using the developed characterization of sealing complex to evaluate the reservoir accumulation outcome through such parameters of the reservoir as: HC column height, gas water contact depth. The results were compared with those resulting from other independent techniques of interpretation (well logging data interpretation of water saturation), which confirmed the effectiveness of the methods used for the assessment of the sealing strength of shale formations.

3

Ocena potencjału zasobowego CBM (coal bed methane) oraz możliwości występowania akumulacji gazu ziemnego typu tight w formacjach piaskowcowo-mułowcowych GZW

Słoczyński T., Drozd A., Sowiżdżał K.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 10

739--749

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń jednostkowego potencjału zasobowego metanu w pokładach węgla kamiennego niecki GZW (coalbed methane) oraz ocenę możliwości występowania akumulacji gazu ziemnego typu tight w formacjach mułowcowopiaszczystych zalegających pomiędzy pokładami węgla. Zadanie zrealizowano, wykorzystując metodę dynamicznego przestrzennego modelowania 4D systemów naftowych przy użyciu oprogramowania PetroMod firmy Schlumberger. Modelowaniu poddano fragment karbońskiego wypełnienia niecki GZW o wymiarach 2,5  2,5 km, zlokalizowanego w jej południowo-zachodniej części. W ramach realizacji pracy skonstruowano przestrzenny dynamiczny model karbońskiego systemu naftowego, który był symulowany przy założeniach różnych scenariuszy ewolucji basenu sedymentacyjnego. Do budowy i kalibracji modeli wykorzystano dane dostępne w materiałach publikowanych, dane otworowe oraz wyniki badań laboratoryjnych próbek utworów karbońskich z odwiertów Jastrzębie-7b i Jastrzębie-8b, a także węgli kamiennych z KWK Zofiówka. W wyniku przeprowadzonych prac oszacowano jednostkowy potencjał zasobowy metanu w pokładach węgla kamiennego niecki GZW, wykazano zależność jego wielkości od typów węgli oraz przebiegu ewolucji basenu sedymentacyjnego niecki, a także oceniono możliwości występowania niekonwencjonalnych akumulacji typu tight w formacjach mułowcowo-piaszczystych.

EN

The article presents the results of the unitary resource potential assessment of coal bed methane of the Upper Silesian Coal Basin (Coal Bed Methane) and an evaluation of the possibility of natural gas occurrences in tight, sandy mudstone formations interbedding coal seams. The task was carried out using the method of 4D dynamic petroleum systems modeling using the PetroMod software. Modeling tasks were carried for Carboniferous strata in the south-western part of the Upper Silesian Coal Basin, in the area of the Zofiówka coal mine. A spatial dynamic model (4D) of the Carboniferous petroleum system was developed, which was subsequently simulated assuming different scenarios for the evolution of the sedimentary basin. For model construction and calibration purposes, several data sources were used: well data of Jastrzębie-7B and Jastrzębie-8B wells, results of laboratory measurements of coal and rock samples from Zofiówka coal mine as well as published data. As a result, unitary estimation of the resource potential of coal bed methane of the Upper Silesian Coal Basin was presented, as well as its dependence upon the geological conditions of coal seams burial depths. The possibilities of the occurrence of unconventional accumulation of tight gas in sandy mudstone formations interbedding coal seams, were also indicated.

4

Geomechanical modelling of Paleozoic Shale Gas Formation: a case study from the Baltic Basin, northern Poland

Słota-Valim M., Sowiżdżał K., Jędrzejowska-Tyczkowska H.

Geology, Geophysics and Environment

|

2017

|

Vol. 43, no. 3

249--269

EN

The article presents the importance and position of geomechanical modelling workflow in reservoir characterization studies dedicated to unconventional shale reservoirs. We show the results of 3D geomechanical modelling carried out in an onshore area within the Baltic Basin, northern Poland, where the Silurian and Ordovician shale formations are the exploration targets. The fundamental elements of the methodology, processes, and available datasets used in the modelling are discussed. The petrophysical, elastic, and mechanic properties of the rock were applied in the modelling process, along with the principal stresses and pore pressure in the geological formation. Moreover, the main calculation methods and data requirements for the Mechanical Earth Model construction are discussed. A comprehensive 3D geomechanical model was constructed, providing important information to engineers and decision makers which allows them to optimize well placement, the direction of the horizontal section of the borehole and the parameters of hydraulic fracturing treatment. The model can identify zones of higher potential within the area of interest in terms of efficient stimulation treatment design.

5

Modelowanie geologiczno-geomechaniczne pokładów węgla kamiennego jako element optymalizacji metod stymulowanego sczerpywania metanu

Słota-Valim M., Sowiżdżał K.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

823--828

PL

W artykule przedstawiono metody i wyniki modelowania geologiczno-geomechanicznego pokładów węgla w kopalni Zofiówka, zastosowanego w ramach szerszego projektu mającego na celu wypracowanie optymalnych technik wyprzedzającego, stymulowanego drenażu metanu z pokładów węgla planowanych do eksploatacji. Omówiono etap budowy modelu geologicznego, obejmujący odwzorowanie geometrii formacji geologicznych (w tym pokładów węgla), przestrzenne modelowanie parametrów petrofizycznych oraz ocenę zasobów geologicznych metanu adsorbowanego przez pokład węgla planowany do sczerpania. W dalszej kolejności zaprezentowano metody i wyniki modelowania geomechanicznego obejmującego warunki pierwotne oraz zaburzone, będące efektem eksploatacji węgla kamiennego w innych pokładach. Ponadto analizie poddawano zmiany reżimu naprężeń będące skutkiem stosowania odmiennych, alternatywnych metod stymulacji, takich jak szczelinowanie hydrauliczne, jetslotting i in.

EN

This article presents the methods and results of geological and geomechanical modeling of the Zofiówka coal mine, as part of the development of optimal techniques for pre-stimulation coalbed methane drainage. Construction of structural geological model, involving mapping the geometry of geological formations (including coal seams), the spatial modeling of petrophysical parameters, and coalbed methane resource assessment in the stimulated coal seams is discussed. Afterwards, the methods and results of the geomechanical model are presented, including both the mechanical state at virgin and disturbed conditions due to coal excavation and the application of stimulation treatment methods, among others, hydraulic fracturing and jetslotting.

6

Dynamiczne modelowanie systemów naftowych 4D w wybranych strefach basenu bałtyckiego w rozpoznawaniu złóż węglowodorów w formacjach łupkowych

Sowiżdżał K., Słoczyński T., Stadtmüller M., Lis-Śledziona A.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

459--464

PL

W artykule przedstawiono wyniki dynamicznego modelowania systemów naftowych, zrealizowanego w wybranych strefach basenu bałtyckiego w kontekście rozpoznawania perspektyw poszukiwawczych w formacjach łupków sylurskich, ordowickich i górnokambryjskich. W ramach prac zintegrowano wyniki interpretacji otworowych oraz sejsmicznych, odtwarzając przestrzenne modele strukturalne i modele 3D zawartości materii organicznej (TOC). Wykorzystując informacje strukturalne, litologiczne oraz wyniki geochemicznych i petrofizycznych analiz laboratoryjnych jako dane kalibracyjne, przeprowadzono rekonstrukcję ewolucji basenu sedymentacyjnego (w sensie zmian strukturalnych oraz ewolucji parametrów formacji geologicznych) oraz symulacje przebiegu procesów naftowych. Analizie poddano efekty ewolucji basenu sedymentacyjnego i rozwoju procesów systemu naftowego w postaci: stopnia przeobrażenia substancji organicznej, czasu i intensywności procesów generacji i ekspulsji węglowodorów, jak również warunków dla retencji gazu lub ropy w przestrzeni porowej łupków oraz w postaci HC adsorbowanych przez kerogen obecny w formacjach łupkowych.

EN

The paper presents the results of dynamic petroleum systems modeling carried out for selected areas within the Baltic Basin for recognition of exploration prospectiveness of Silurian, Ordovician and Upper Cambrian shale formations. The results of well logs and seismic data interpretation were integrated into 3D structural model and quantitative 3D model of organic content (TOC) distribution. Using structural, lithological, geochemical and petrophysical data as calibration constraints the evolution of sedimentary basin (in the sense of structural changes and the evolution of the parameters of geological formations) was reconstructed and the simulation of petroleum processes carried out. The effects of the petroleum systems development were analyzed with respect to: organic matter transformation ratio (TR), time and intensity of generation and expulsion of hydrocarbons, the conditions for its retention in pore space of oil/gas shales as well as in the form of hydrocarbons adsorbed by the kerogen present in the shale formations.

7

Analiza porównawcza formacji łupkowych w wybranych strefach basenu bałtyckiego na podstawie interpretacji danych otworowych i wyników modelowania geologicznego 3D

Sowiżdżał K., Stadtmüller M., Lis-Śledziona A., Kaczmarczyk W.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

465--472

PL

Artykuł przedstawia wyniki przeprowadzonych prac z zakresu interpretacji profilowań otworowych i modelowania geologicznego w wybranych strefach basenu bałtyckiego. Analizowano cechy formacji łupkowych determinujące ich perspektywiczność jako niekonwencjonalnych złóż węglowodorów. Ocenie poddawano zakresy wartości parametrów petrofizycznych i geochemicznych, jak również ich przestrzenną zmienność. Analizowano profile otworowe i modele geologiczne w rejonie Opalino – Lubocino, Wysina i Borcza oraz strefy struktur B8 i B21 na Morzu Bałtyckim. Przedmiotem zainteresowania były takie parametry interwałów łupkowych, jak miąższość, zawartość materii organicznej TOC, porowatość, nasycenie mediami złożowymi, skład mineralogiczny oraz zasoby geologiczne węglowodorów nasycających formacje łupkowe. Przedstawiono możliwości wykorzystywania wyników interpretacji otworowych oraz modelowania geologicznego w zagadnieniach identyfikacji stref o najkorzystniejszych właściwościach skał oraz oceny potencjału zasobowego formacji łupkowych.

EN

The article presents the results of borehole data interpretation and geological modeling in selected areas of the Baltic Basin. Properties of shale formations which define its prospectiveness as unconventional reservoirs were analyzed. Petrophysical and geochemical properties values as well as their spatial variability were assessed. Wellbore profiles and geological models were developed and analyzed for following areas: Opalino – Lubocino, Wysin – Borcz and B8 and B21 structures, offshore Baltic Sea. The parameters such as thickness of the shale intervals, organic matter content TOC, porosity, saturation, mineralogical composition and distribution of HC resources were of special interest. The paper also presents the possibilities of borehole interpretation and geological modeling results application for identification of most favorable zones and evaluation of the resource potential of shale formations.

8

Dynamiczne modelowanie systemów naftowych 4D w wybranych strefach basenu bałtyckiego w rozpoznawaniu złóż węglowodorów w formacjach łupkowych

Sowiżdżał K., Słoczyński T.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 12

1018--1027

PL

W artykule przedstawiono wyniki dynamicznego modelowania systemów naftowych zrealizowanego w wybranych strefach basenu bałtyckiego w kontekście rozpoznawania perspektyw poszukiwawczych w formacjach łupków sylurskich, ordowickich i górnokambryjskich. W ramach prac zintegrowano wyniki interpretacji otworowych oraz sejsmicznych, odtwarzając przestrzenne modele strukturalne i modele 3D zawartości materii organicznej (TOC). Wykorzystując informacje strukturalne, litologiczne oraz wyniki geochemicznych i petrofizycznych analiz laboratoryjnych jako dane kalibracyjne, przeprowadzono rekonstrukcję ewolucji basenu sedymentacyjnego (w sensie zmian strukturalnych oraz ewolucji parametrów formacji geologicznych) oraz symulacje przebiegu procesów naftowych. Analizie poddano efekty ewolucji basenu sedymentacyjnego i rozwoju procesów systemu naftowego w postaci: stopnia przeobrażenia substancji organicznej, czasu i intensywności procesów generacji i ekspulsji węglowodorów, jak również warunków dla retencji gazu lub ropy w przestrzeni porowej łupków oraz w postaci HC adsorbowanych przez kerogen obecny w formacjach łupkowych.

EN

The paper presents the results of dynamic petroleum systems modeling carried out for selected areas within the Baltic basin for the detection of exploration prospectiveness of Silurian, Ordovician and Upper Cambrian shale formations. The results of well logs and seismic data interpretation were integrated into 3D structural model and quantitative 3D model of organic content (TOC) distribution. Using structural, lithological, geochemical and petrophysical data as calibration constraints, the evolution of sedimentary basin (in the sense of structural changes and the evolution of the parameters of geological formations) was reconstructed and the simulation of petroleum processes carried out. The effects of the petroleum systems development were analyzed with respect to: organic matter transformation ratio (TR), time and intensity of generation and expulsion of hydrocarbons, the conditions for its retention in pore space of oil/gas shales, as well as in the form of hydrocarbons adsorbed by the kerogen present in the shale formations.

9

Analiza porównawcza formacji łupkowych w wybranych strefach basenu bałtyckiego na podstawie interpretacji danych otworowych i wyników modelowania geologicznego 3D

Sowiżdżał K., Stadtmüller M., Lis-Śledziona A., Kaczmarczyk W.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 11

891--900

PL

Artykuł przedstawia wyniki przeprowadzonych prac z zakresu interpretacji profilowań otworowych i modelowania geologicznego w wybranych strefach basenu bałtyckiego. Analizowano cechy formacji łupkowych determinujące ich perspektywiczność jako niekonwencjonalnych złóż węglowodorów. Ocenie poddawano zakresy wartości parametrów petrofizycznych i geochemicznych, jak również ich przestrzenną zmienność. Analizowano profile otworowe i modele geologiczne w rejonie Opalino–Lubocino, Wysina i Borcza oraz strefy struktur B8 i B21 na Morzu Bałtyckim. Przedmiotem zainteresowania były takie parametry interwałów łupkowych jak: miąższość, zawartość materii organicznej TOC, porowatość, nasycenie mediami złożowymi, skład mineralogiczny oraz zasoby geologiczne węglowodorów nasycających formacje łupkowe. Przedstawiono możliwości wykorzystywania wyników interpretacji otworowych oraz modelowania geologicznego w zagadnieniach identyfikacji stref o najkorzystniejszych właściwościach skał oraz oceny potencjału zasobowego formacji łupkowych.

EN

The article presents the results of borehole data interpretation and geological modeling in selected areas of the Baltic Basin. Properties of shale formations which define its prospectiveness as unconventional reservoirs were analyzed. Petrophysical and geochemical properties values, as well as their spatial variability were assessed. Wellbore profiles and geological models were developed and analyzed for the following areas: Opalino–Lubocino, Wysin–Borcz and B8 and B21 structures, offshore Baltic Sea. Parameters such as thickness of the shale intervals, organic matter content TOC, porosity, saturation, mineralogical composition and distribution of HC resources were of special interest. The paper also presents the possibilities of borehole interpretation and geological modeling results application for identification of the most favorable zones and evaluation of the resource potential of shale formations.

10

Modelowanie i symulacje złożowe : nowoczesne metody badawcze stosowane w INIG-PIB dla potrzeb górnictwa naftowego

Szott W., Sowiżdżał K.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2015

|

R. 18, Nr 6 (206)

14--17

PL

W artykule przedstawiono potrzebę, cele i korzyści stosowania symulacyjnych modeli złożowych w pracach badawczych służących górnictwu naftowemu. Przedstawiono krótki rys historyczny rozwoju nowoczesnych metod modelowania i symulacji złożowych w pracach INiG-PIB wykonywanych na potrzeby polskich i zagranicznych firm z branży górnictwa naftowego. Opisano najważniejsze projekty badawcze i rozwojowe w tej dziedzinie zrealizowane w INiG-PIB. Zaprezentowano światowe kierunki rozwoju zagadnień modelowania i symulacji złożowych oraz plany poszerzenia możliwości INiG-PIB w tym zakresie.

EN

The paper presents the needs, aims and advantages of using reservoir modeling and simulations to solve problems of oil and gas exploration and production. It includes historical description of the reservoir modeling development in the projects performed by OGI-NRI for Polish oil and gas industry. Main projects of this type are shortly presented. Directions of further development of the reservoir modeling and simulation are discussed and the next future plans of OGI-NRI in the field are revealed.

11

Resource assessment of Silurian and Ordovician shales in the Baltic basin based on the results of 3D geological modelling – methodological aspects

Sowiżdżał K., Stadtmüller M., Kaczmarczyk W., Lis-Śledziona A., Słoczyński T.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 12

953--962

EN

The paper discusses issues of the estimation of hydrocarbon resources accumulated in shale formations. A general overview of the calculation methods used for these types of reservoirs has been presented, based on which two variants of the volumetric method for the calculation of petroleum and/or natural gas resources have been discussed. The second part of the paper presents an example of the use of the described methods for the region of prospecting for unconventional reservoirs in Silurian and Ordovician formations in the onshore part of the Baltic Basin. The calculation procedures were conducted on the basis of a 3D geological model reproducing the geometry and variability of the petrophysical and geochemical properties of shale intervals. The methods of visualisation of the resource calculation results presented as spatial models have also been shown, along with the possibilities of their use for the purpose of the demarcation of optimal zones for placing exploratory and appraisal wells.

PL

Artykuł przedstawia problematykę szacowania zasobów węglowodorów zakumulowanych w formacjach łupkowych. Przedstawiono ogólną charakterystykę metod obliczeniowych stosowanych dla tego typu złóż oraz na tym tle dokładniej omówiono dwa warianty objętościowej metody obliczania zasobów geologicznych ropy naftowej i/lub gazu ziemnego. W dalszej części pracy przedstawiono przykład zastosowania opisanych metod dla rejonu poszukiwania złóż niekonwencjonalnych w formacjach syluru i ordowiku w lądowym fragmencie basenu bałtyckiego. Procedury obliczeniowe realizowano na bazie modelu geologicznego 3D odtwarzającego geometrię i zmienność parametrów petrofizycznych i geochemicznych interwałów łupkowych. Przedstawiono również sposoby wizualizacji wyników obliczeń zasobów realizowanych w formie modeli przestrzennych oraz możliwości ich wykorzystania dla celów wyznaczania optymalnych stref dla lokalizowania otworów poszukiwawczych i rozpoznawczych.

12

Methodological aspects of hydrocarbon shale resources assessment using different variants of volumetric methods

Kaczmarczyk W., Sowiżdżał K., Słoczyński T.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 6

400--407

EN

The article presents the methodological aspects of hydrocarbon resources calculation accumulated in shale formations using two variants of the volumetric method based on different data sets. The first method constitutes an extension of the classic volumetric method taking into account adsorbed gas presence on kerogen surface. This method can be applied to formations saturated with oil, condensate, as well as dry gas. The second proposed method can be used for resources calculations in oil-saturated reservoirs only. It involves the use of geochemical data (Rock Eval pyrolysis data), results of PVT measurements of reservoir fluids and Langmuir isotherm. The possibility of using different methodological approaches allows to carry out calculations in different conditions of data availability. Both methods, used for test calculations of hydrocarbon resources in oil type shales, give surprisingly consistent results.

PL

W artykule przedstawiono metodologiczne aspekty obliczenia zasobów węglowodorów zakumulowanych w skałach łupkowych wykorzystując dwa warianty metody objętościowej bazujące na odmiennych zestawach danych. Pierwszy wariant stanowi rozszerzenie klasycznej metody objętościowej i uwzględnia charakterystyczną dla złóż typu shale, obecność gazu zaadsorbowanego na powierzchni kerogenu. Ta metoda obliczeń może być stosowana dla stref nasyconych ropą naftową z gazem rozpuszczonym w ropie, stref występowania kondensatu, jak również dla formacji nasyconych suchym gazem. Drugi wariant umożliwia prowadzenie obliczeń zasobów węglowodorów niekonwencjonalnych jedynie w złożach ropnych i bazuje na danych geochemicznych (Rock Eval), wynikach analiz PVT mediów złożowych oraz wyznaczonej laboratoryjnie izotermie Langmuir’a aplikowanej w celu oszacowania ilości gazu adsorbowanego. Możliwość stosowania odmiennych podejść metodycznych pozwala na prowadzenie obliczeń w różnych uwarunkowaniach dostępności danych. Wykorzystanie obu wariantów metodycznych dla testowych obliczeń zasobów geologicznych w złożu ropnym, dało w rezultacie stosunkowo zbieżne wyniki.

13

Analiza paleozoicznego systemu naftowego w strefie brzeżnej nasunięcia Karpat fliszowych

Sowiżdżał K., Słoczyński T., Matyasik I., Stadtmüller M.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 9

632--646

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.

14

3D geological modelling for prospectiveness evaluation of shale formations

Sowiżdżał K., Stadtmüller M., Lis-Śledziona A., Kaczmarczyk W.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 12

963--975

EN

The article presents the possibilities of applying geological modelling methods in data integration processes for the purpose of the exploration of shale formations and the evaluation of their prospectiveness in terms of the occurrence and quality of unconventional hydrocarbon reservoirs. The analysis involved an onshore part of the Baltic Basin, where Silurian and Ordovician shale formations are the subjects of exploration. The study was carried out in two stages of data integration, i.e.: the integration and interpretation of a wide range of borehole data, and the analysis, integration and processing of coherent well logs and 3D seismic data using the methods of geostatistical 3D modelling. A workflows are presented for modelling the spatial variability of the petrophysical and geochemical parameters determining the prospectiveness of shale formations, i.e. porosity, the organic matter content TOC, as well as the saturation of pore space with reservoir fluids. The validity of the use of 3D seismic data with respect to the prognosis of shale formation parameters has been evaluated. The possibilities of the application of geological modelling results in the identification of zones with the most favourable rock properties, and in the evaluation of the resource potential of shale formations, are also discussed.

PL

W artykule przedstawiono możliwości zastosowania metod modelowania geologicznego w procesach integracji danych dla celu rozpoznania formacji łupkowych i oceny ich perspektywiczności pod kątem występowania niekonwencjonalnych złóż węglowodorów. Analizie poddano lądowy fragment basenu bałtyckiego, gdzie przedmiotem eksploracji są formacje łupków syluru i ordowiku. Przeprowadzone prace obejmowały dwa etapy integracji danych, tj.: integrację i interpretacje szerokiego zestawu danych otworowych oraz analizę, integrację i przetwarzanie metodami geostatystycznego modelowania 3D spójnych profili otworowych oraz danych sejsmiki 3D. Zaprezentowano tok postępowania w procesie odtwarzania przestrzennej zmienności parametrów petrofizycznych i geochemicznych determinujących perspektywiczność formacji łupkowych, tj. porowatości, zawartości substancji organicznej TOC oraz nasycenia przestrzeni porowej mediami złożowymi. Ocenie poddano celowość aplikacji danych sejsmiki 3D w zagadnieniach prognozy parametrów formacji łupkowych. Omówiono możliwości wykorzystywania wyników modelowania geologicznego w identyfikacji stref o najkorzystniejszych właściwościach skał oraz ocenie potencjału zasobowego formacji łupkowych.

15

Modelowanie facjalne i parametryczne jako narzędzie analizy i integracji spektrum danych geologiczno-geofizycznych

Sowiżdżał K., Stadtmüller M., Słota-Valim M.

Przegląd Geologiczny

|

2014

|

Vol. 62, nr 12

818–-824.

EN

Workflow of 3D static reservoir modelling, with the emphasis on the different types of data integration is discussed in the paper. The example of two-stage integration of geophysical (seismic and well log), petrophysical, sedimentological and reservoir engineering data within a framework of 3D static reservoir models is given. The main goal of the first stage of data integration is to obtain consistent well profiles of reservoir parameters such as: porosity, permeability, facies, water saturation. For that purpose the example of use of the following data types were presented: well logs, lab data, sedimentological interpretation, well tests and mud logging results. The second stage includes construction of structural model, defining the geometry of analyzed geological object, facies/lithological modelling; calibration of facial and petrophysical well profiles with 3D seismic, usually represented by results of seismic inversion, seismic attributes and meta-attributes and finally, the calculation of the spatial distribution of analyzed reservoir properties.

16

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

Matyasik I., Such P., Leśniak G., Mikołajewski Z., Sowiżdżał K.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2013

|

no. 195

1--128

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.

17

Geologiczne, przestrzenne modelowanie złóż węglowodorów — aspekty metodyczne i przykłady zastosowań

Sowiżdżał K.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2013

|

no. 192

1--217

PL

Monografia przedstawia problematykę konstrukcji numerycznych, przestrzennych (3D) geologicznych modeli złóż węglowodorów i obszarów prospekcji naftowej oraz ich rolę w procesach poszukiwania, zagospodarowywania i eksploatacji akumulacji ropy naftowej i gazu ziemnego. Analizie poddano metody badawcze stosowane dla odtwarzania przestrzennej zmienności cech fizycznych ośrodka skalnego, właściwości petrofizycznych oraz facjalnych poziomów zbiornikowych i stref akumulacji ropy naftowej i gazu ziemnego. Omówiono główne założenia teoretyczne geostatystycznego modelowania złożowego, zaprezentowano procesy i etapy konstrukcji modeli złożowych oraz na licznych przykładach przedstawiono zróżnicowane warianty metodyczne, a także możliwości modyfikacji i rozbudowy standardowych rozwiązań metodycznych. Główny nacisk położony został na zagadnienia integracji danych otworowych i sejsmicznych oraz optymalizację metod wykorzystania danych sejsmiki 3D (w formie wyników inwersji sejsmicznej, zróżnicowanych atrybutów trasy sejsmicznej oraz wyników ich wielowymiarowych przekształceń), jako parametrów sterujących rozkładami prognozowanych (estymowanych lub symulowanych) właściwości zbiornikowych. Istotny fragment modelowania złożowego, zaakcentowany w niniejszej monografii, odnosi się do kwestii oceny wyników uzyskiwanych za pomocą aplikowanych metod poprzez stosowanie procedur walidacyjnych, umożliwiających wyznaczanie zakresów potencjalnych błędów predykcji oraz prognozę skutków geologiczno-złożowych i ekonomicznych będących efektem niedokładności prognoz parametrów złóż węglowodorów. Dla zobrazowania poszczególnych aspektów omawianych rozwiązań metodycznych posłużono się rzeczywistymi przykładami złóż ropy naftowej, gazu ziemnego oraz obszarów poszukiwawczych w obrębie głównych poziomów zbiornikowych węglowodorów w Polsce. Analiza kilkunastu różnorodnych obiektów geologicznych pozwoliła wskazać czynniki implikujące konieczność sięgania po zróżnicowane warianty metodyczne. W tym kontekście przedstawiono sposoby optymalizacji metodyki badawczej w aspektach celu zadania, dostępności danych i charakteru poziomu zbiornikowego oraz zaproponowano optymalne schematy postępowania i kolejność aplikacji stosownych procedur obliczeniowych dla określonych, typowych uwarunkowań.

EN

The monograph presents the issues related to building numerical, three-dimensional (3D) geological models of hydrocarbon reservoirs and areas of petroleum prospecting as well as their role in the processes associated with exploration, development and production of oil and gas fields. Research methods used for rendering of spatial variability of the physical characteristics of geological formations, petrophysical and facial properties of oil and gas reservoirs rocks have been analyzed. The foremost theoretical foundations of geostatistical reservoir modeling were introduced, followed by the discussion of the processes and stages of reservoir models construction illustrated by numerous examples presenting varied methodological possibilities as well as options to modify and expand the standard methodological solutions. The main emphasis was placed on integration of borehole and seismic data and optimization of the techniques to utilize 3D seismic data (in the form of seismic inversion results, varied attributes of seismic trace, and the results of their multi-dimensional transformations) as a parameters constraining output distributions of reservoir properties being modeled (estimated or simulated). A significant portion of reservoir modeling, accentuated in this monograph refers to the assessment of the results obtained by the unlike methods that were applied, through the use of validation procedures which enable to determine the magnitude of potential prediction errors as well as to forecast overall geological, and subsequently economic uncertainty resulting from inaccuracy of reservoir properties models. To illustrate the various aspects of methodological solutions being discussed real data sets were used, referring to oil and gas reservoirs as well as exploration areas within the foremost hydrocarbon reservoir formations in Poland. Analysis of several different geological objects allowed to identify key factors implying the need to refer to the varied variants of the methodology. In this context, means of research methodology optimization were proposed in relation to: objectives of geological modeling, the availability of data and the characteristics of the reservoir rocks. Finally, exemplary optimized workflows and order of application of appropriate computational procedures applicable to certain typical conditions have been proposed.

18

Modelowanie 4D systemów naftowych. Dynamiczne, przestrzenne (4D) modelowanie systemów naftowych, jako narzędzie prospekcji naftowej i oceny zasobów konwencjonalnych i niekonwencjonalnych

Sowiżdżał K., Słoczyński T., Stadtmuller M.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 183

113--134

PL

W artykule przedstawiono koncepcję systemów naftowych jako zespołu powiązanych ze sobą elementów i procesów zachodzących w basenach sedymentacyjnych oraz metodę modelowania ich przebiegu i skutków ze szczególnym uwzględnieniem efektów procesów naftowych, takich jak generacja, ekspulsja, sorpcja, migracja i akumulacja węglowodorów. Dyskusji poddano istotę poszczególnych składowych modelu dynamicznego (modelu strukturalno-parametrycznego, termicznego i geochemicznego), procedury ich konstrukcji oraz wzajemne relacje. Finalnym efektem dynamicznego modelowania systemów naftowych są: bilans węglowodorowy, wyznaczone strefy o wysokiej wydajności procesów generacji, wysokiego nasycenia węglowodorami macierzystej formacji łupkowej, prognoza rozmieszczenia i rozmiary potencjalnych złóż ropy naftowej i/lub gazu ziemnego. Modelowanie systemów naftowych to tworzenie dynamicznych, przestrzennych (4D) numerycznych modeli basenów sedymentacyjnych obrazujących przebieg i skutki procesów geologicznych, zachodzących w skali czasu geologicznego. Proces modelowania systemów naftowych (ang. PSM—petroleum systems modeling) polega na zbudowaniu przestrzennego, statycznego modelu, obrazującego stan obecny obszaru poszukiwawczego lub basenu sedymentacyjnego, a następnie na dynamicznej symulacji (forward modeling) przebiegu jego ewolucji, począwszy od depozycji najstarszych osadów poprzez okresy sedymentacji pełnej sekwencji osadowej (w tym tych osadów, które uległy częściowej lub całkowitej erozji) aż do stanu obecnego.

EN

The article presents a concept of petroleum systems as a set of interrelated elements and processes in sedimentary basins and the method of petroleum systems modeling, the course and consequences of the processes, with particular emphasis on the effects of petroleum processes such as generation, expulsion, sorption, migration and accumulation of hydrocarbons. The essence of individual components of the dynamic model (structural, properties, thermal and geochemical models), procedures of model construction and their mutual relationship are discussed. The special role of calibration procedures aimed at controlling individual components of the petroleum system model and its consistency has been outlined. The results of structural and parametric reconstruction of the petroleum systems evolution in the selected time steps, illustrate the course and effects of processes such as transformation of organic matter, the evolution of hydrocarbon generation window, expulsion, sorption and migration of hydrocarbons, the state of traps formation and the possibility of reservoir conservation as well as oil and gas saturation of source rock formation (as a free adsorbed and absorbed gas). The final result of the dynamic petroleum systems modeling are: the hydrocarbon budget, location of areas with a high area-yield of generation and expulsion processes, spatial variation of hydrocarbons saturation in source rock shale formation, prognosis of potential oil and natural gas reservoirs' distribution and size.

19

Modelowanie 3D. Geostatystyczne, facjalne i parametryczne modelowanie 3D w odniesieniu do niekonwencjonalnych złóż gazu ziemnego

Sowiżdżał K.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 183

135--150

PL

The article presents a concept of numerical3D reservoir models, their role in the process of exploration, development and production of reservoirs and advantages arising from disposal of digital representation of exploration or production area. Methodological basis of geostatistical reservoir modeling are discussed as well. Specific nature and requirements of 3D models constructed for unconventional reservoir formations are described in relation to the procedures developed and used for conventional reservoirs. Methodological possibilities were discussed in terms of the aim of model construction, scale of the project (local, regional, sedimentary basin scale) and the availability of geological and geophysical data, particularly 3D seismic data. The need to reach for the most sophisticated methods of calibration and integration of well log and seismic data through Rock Physics analyses has been outlined. Due to special role of fracture systems in the process of completion and production of unconventional gas reservoirs, the method of 3D fracture network modeling in the form of qualitative (discrete fracture network, DFN) and quantitative 3D models have been presented. The article is illustrated with numerous examples of the results obtained with different techniques for lithological, facies, mineralogical, petrophysical, geochemical and fracture properties modeling.

20

Metodyczne aspekty modelowania porowo-szczelinowych złóż węglowodorów

Aszkenazy J., Sowiżdżał K., Stadtmüller M.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 182 wyd. konferencyjne

503--509

PL

Artykuł omawia możliwość zastosowania w praktyce modelowania numerycznego złóż węglowodorów metodyki uwzględniającej dystrybucję i kierunki propagacji szczelin. Istnienie systemów szczelin stanowi ważne drogi transportu mediów złożowych i modelowanie tego parametru, obok charakterystyki matrycy skalnej, rozszerza stan rozpoznania poziomu zbiornikowego. Proces identyfikacji szczelin oraz wyznaczania dominujących kątów upadu i azymutów upadu systemów szczelin realizowany jest w oparciu o profilowanie ścian otworów wiertniczych (CAST, FMI, XRMI). Wyniki tego etapu integrowane są z danymi sejsmicznymi (poprzez parametr intensywności zesżczelinowania) w procesie konstrukcji przestrzennych modeli rozmieszczenia systemów szczelin obecnych w poziomie zbiornikowym (Discrete Fracture Network). Model sieci szczelin poddawany jest parametryzacji, którego efektem są przestrzenne rozkłady przepuszczalności pionowej i poziomej (w kierunkach i, j, k) i porowatości systemów szczelin odniesionych do objętości bloków modelu 3D oraz współczynnika sigma. Zestaw danych podlega weryfikacji i optymalizacji na modelu w procesie kalibracji i symulacji złoża.

EN

The article presents possibilities of fractures distribution and orientation properties implementation in numerical reservoir modeling workflow. Fracture networks can have a great impact on production performance, so accounting for fracture properties besides matrix properties enhances reservoir characterization projects. Identification and determination of dominant dip angles and dip azimuths of fractures is carried out through image logs interpretation (CAST, FMI, XRMI). Results of that process are integrated with fracture drivers (seismic, structural) through fracture intensity properties in discrete fracture network modeling procedure. Fracture network undergoes parameterization process resulting in 3D distribution of vertical and horizontal permeability (i, j, k) and porosity of fracture system as well as sigma factor in relation to volume of 3D grid cells. Results of static fracture network modeling are verified and optimized through calibration and simulation of reservoir.