Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Petrographic-mineralogical and textural changes in reservoir and sealing rocks (Zaosie anticline) as a result of a long-term experiment in CO2-brine-rock interactions

Wdowin M., Tarkowski R., Manecki M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2013

|

T. 29, z. 4

137--153

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań mineralogiczno-petrograficznych oraz teksturalnych na próbkach skalnych ze skał zbiornikowych i uszczelniających (piaskowce, iłowce, mułowce) z utworów dolnej jury z antykliny Zaosia (środkowa Polska), z otworów wiertniczych Zaosie 2 i Buków 2. Próbki poddano eksperymentowi oddziaływania CO2-solanka-skała celem określenia ich przydatności pod kątem geologicznej sekwestracji CO2. Eksperyment polegał na zamknięciu próbek skalnych na 20 miesięcy w zbudowanym reaktorze, gdzie były one poddane oddziaływaniu solanki i dwutlenku węgla w temperaturze pokojowej (20–25°C), przy ciśnieniu otrzymanym z butli z CO2 (ok. 6MPa). Analizy mineralogiczno petrograficzne obejmowały obserwacje w świetle przechodzącym (planimetria), SEM-EDS, XRD próbek skalnych. Dodatkowo dla skał uszczelniających wykonano XRD z frakcji ilastej. Badania te pozwoliły określić skład mineralny oraz morfologię ziaren jak również strukturę i teksturę skały. W przypadku analiz teksturalnych określona została powierzchnia właściwa BET oraz rozkład i wielkość porów. Miały na celu określenie zmian w matrycy skalnej i spoiwie badanych skał w wyniku eksperymentu oddziaływania pomiędzy solanką-skałą-CO2. Eksperyment nie wpłynął znacząco na badane parametry. W przypadku każdej z analizowanych skał obserwuje się nieznaczne zmiany w porowatości przed i po eksperymencie, co związane jest z rozpuszczaniem się matrycy skalnej i spoiwa oraz wytrącaniem niektórych faz mineralnych. Zmiany zaobserwowane w piaskowcach (skały zbiornikowe) są zmianami, które nie wpływają negatywnie na proces składowania CO2. W przypadku mułowców i iłowców (skał uszczelniających) wyniki badań pokazały, że eksperyment nieznacznie wpłynął na analizowane skały. Wskazywać to może na dobre właściwości uszczelniające tych skał. Niemniej jednak wyniki powinny zostać zweryfikowane i potwierdzone w uzupełnieniu o dalsze badania petrofizyczne (porowatość, przepuszczalność), analizy solanek przed i po eksperymencie, jak również modelowanie geochemiczne oddziaływania CO2 na skały w obecności solanki.

EN

This article presents the petrographic-mineralogical and textural test results from rock samples from the reservoir and sealing rocks (sandstones, claystone, mudstone) of the Lower Jurassic formation of the Zaosie anticline (central Poland), from boreholes Zaosie 2 and Buków 2. Samples were subjected to an experiment involving CO2-brine-rock interactions in order to determine their suitability for the geological sequestration of CO2. The experiment consisted of closing the rock samples for 20 months in constructed autoclaves where they were subjected to the influences of brine and carbon dioxide at room temperature (20–25°C) and under pressure (about 6 MPa). Mineralogical and petrographic analyses included observations under transmitted light (planimetric analysis), and SEM-EDS and XRD of rock samples were carried out. Additionally, XRD analysis of the clay fraction was conducted to examine the sealing characteristics of the rock. These studies allowed for the determination of the mineral composition and morphology of the grains as well as the structure and texture of the rocks. For the textural analysis, the BET specific surface area and pore size distribution were identified. The study aimed to determine the changes in the rock matrix and cement of the rocks caused by the brine-rock-CO2 interactions experiment. The experimentation did not significantly affect the analyzed parameters. For each of the examined rocks, little change in the porosity before and after the experiment was observed, which was associated with the dissolution of the rock matrix and cement as well as the precipitation of some mineral phases. The changes observed in the sandstones (reservoir rocks) are differences that do not affect the process of CO2 storage. In the case of mudstone and claystone (sealing rocks), the experiment had some slight effect on the analyzed rocks. This study nevertheless indicates good sealing properties of these rocks, though the results should be verified and proven by petrophysical (porosity, permeability) examination, the analysis of brines before and after the experiment, as well as geochemical modeling of the impact of CO2 on a rock in the presence of brine.

2

Charakterystyka struktury Zaosia pod kątem jej przydatności do geologicznego składowania dwutlenku węgla – wyniki interpretacji danych sejsmiki refleksyjnej

Wróbel G., Kijewska S.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 439 (1)

29--35

PL

Badania przedstawione w artykule miały na celu opracowanie charakterystyki struktury Zaosia pod kątem jej wykorzystania do składowania CO2. Przeanalizowano dziewięć profili sejsmicznych, które skalibrowano danymi z sześciu głębokich otworów wiertniczych. Interpretacja objęła głównie utwory dolnojurajskie, w obrębie których wytypowano poziomy zbiornikowe i uszczelniające, perspektywiczne pod względem podziemnego składowania CO2. Analizowana struktura charakteryzuje się dobrymi zamknięciami z dwóch stron. Od strony południowo-wschodniej, a szczególnie północno-zachodniej zamknięcie jest natomiast bardzo połogie i trudno jednoznacznie określić poziom bezpieczeństwa rozpatrywanej antykliny. Przeprowadzona interpretacja danych sejsmicznych nie wykazała obecności deformacji nieciągłych w obrębie poziomów dolnojurajskich.

EN

The goal of the research was to characterize potential of the Zaosie structure for safe CO2 sequestration. Nine seismic profiles calibrated with six deep boreholes were analyzed. Interpretation was focused on the Lower Jurassic deposits, comprising reservoir and seal formations which were selected for CO2 geological storage. The analyzed structure is properly closed from NE and SW sides. However, to NW and SE the Zaosie anticline has very gently dipping flanks which causes that the safety level is difficult to asses. At the present stage of the study the interpretation of seismic data from the Zaosie area do not reveal any significant faults in the Lower Jurassic formations.

3

Charakterystyka poziomów zbiornikowych i uszczelniających w obrębie struktur Zaosia i Jeżowa pod kątem geologicznego składowania CO2 na podstawie danych z głębokich otworów wiertniczych

Feldman-Olszewska A., Adamczak T., Szewczyk J.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 439 (1)

17--28

PL

Jedną z trzech struktur wytypowanych jako mające najkorzystniejsze warunki dla potrzeb geologicznego składowania CO2 w segmencie Bełchatów jest antyklina Zaosia. Przebadano ją sześcioma głębokimi otworami wiertniczymi: Buków 2, Buków 1, Zaosie 3, Zaosie 1, Zaosie 2 i Budziszewice IG 1. W artykule, materiał dotyczący antykliny Zaosia został poszerzony o informacje pochodzące z otworu Jeżów IG 1, odwierconego w szczycie antykliny Jeżowa. Struktura ta jest zlokalizowana w bliskiej odległości, po północno-wschodniej stronie antykliny Zaosia. Obie struktury charakteryzuje podobna budowa geologiczna oraz zbliżone parametry petrofizyczne skał. Potencjalne poziomy zbiornikowe oraz uszczelniające zostały wytypowane na podstawie analizy materiałów archiwalnych, w tym krzywych profilowań geofizycznych, zachowanych rdzeni wiertniczych oraz wyników nowych analiz petrofizycznych. W ramach przeprowadzonej interpretacji profilowań geofizycznych z głębokich otworów wiertniczych analizowanych struktur opracowano: profile litologiczne dla utworów jury środkowej, dolnej oraz triasu, z wydzieleniem warstw wodonośnych oraz nieprzepuszczalnych, profile zailenia oraz porowatości całkowitej. Określono ponadto głębokościową zmienność mineralizacji wód, z wydzieleniem granicy wód słodkich i słonych. Jako spełniające kryteria przyjęte dla geologicznego składowania CO2 w zakresie miąższości oraz parametrów porowatości i przepuszczalności dla poziomów zbiornikowych, dla antyklin Zaosia i Jeżowa wytypowano dolnojurajskie utwory piaskowcowe formacji drzewickiej (pliensbach górny), a dla antykliny Zaosia – także górnej części formacji ostrowieckiej (synemur). Poziomami uszczelniającymi dla tych formacji są odpowiednio drobnoziarniste utwory formacji ciechocińskiej (toark dolny) i gielniowskiej (pliensbach dolny), których wymienione parametry również potwierdzają przydatność wytypowanej struktury dla potrzeb zatłaczania i bezpiecznego składowania CO2 . Kryterium mineralizacji wód (>10 g/dm3), którą określono w zaprezentowanych otworach na podstawie interpretacji karotażu, może jednak być czynnikiem eliminującym omówione struktury jako potencjalne zbiorniki CO2.

EN

Zaosie anticline is one of the three structures selected as having the best conditions for geological CO2 - storage in the Bełchatów region. It has been tested by 6 deep wells: Buków 2, Buków 1, Zaosie 3, Zaosie 1, Zaosie 2 and Budziszewice IG 1. Additionally, information from the Jeżów IG 1 borehole, drilled on the top of the nearby Jeżów anticline, is added. That structure is located north-east of the Zaosie anticline. Both the structures are characterized by similar geological feature and petrophysical parameters of rocks. Potential reservoirs and seals were selected based on analysis of archival data (geophysical logs, cores) and new petrophysical tests. Interpretation of the geophysical logs from deep wells of the described structures included lithological sections of Middle and Lower Jurassic and Triassic rocks, identification of aquifers and impermeable levels, and mudding and total porosity profiles. Additionally, vertical variability of water mineralization was determined, pointing at the boundary between fresh and salt water. Significant thickness, good reservoir properties and proper depth give sufficient grounds to select the Lower Jurassic sandstone levels of the Drzewica Fm. (Upper Pliensbachian) and the upper part of the Ostrowiec Fm. (Sinemurian) from the Zaosie and Jeżów anticlines as potential reservoirs for CO2 storage. Seal horizons to those formations are fine-grained rocks of the Ciechocinek Fm. (Lower Toarcian) and the Gielniów Fm. (Lower Pliensbachian) respectively. Mentioned parameters also confirm usefulness of the structures for CO2 storage. However the criterion of water mineralization (>10 g/dm3), which was defined in these wells based on interpretation of geophysical logs, can be the factor which eliminate the Zaosie and Jeżów structures as potential CO2 storage reservoirs.