Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena przydatności wykorzystania geometrycznych parametrów przestrzeni porowej z obrazów tomograficznych w kontekście pomiarów NMR, porozymetrii rtęciowej i porozymetrii helowej

Drabik Katarzyna, Krakowska-Madejska Paulina, Puskarczyk Edyta, Dohnalik Marek

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 11

725--735

PL

Głównym celem pracy była ocena przydatności wyników interpretacji ilościowej, uzyskanej z obrazowania wewnętrznej struktury próbek skał z wykorzystaniem metody tomografii komputerowej, do szacowania parametrów zbiornikowych takich jak porowatość czy przepuszczalność. W pracy badano zależności korelacyjne pomiędzy parametrami przestrzeni porowej uzyskanymi z analizy obrazów tomografii komputerowej a wynikami standardowych badań laboratoryjnych. Materiał badawczy składał się z próbek piaskowców czerwonego spągowca, facji eolicznej, pobranych z obszaru Niżu Polskiego. Do analiz wybrano kilkadziesiąt próbek skał piaskowców czerwonego spągowca, dla których policzono 69 parametrów. Interpretacja jakościowa i ilościowa polegała na porównaniu parametrów otrzymanych z analizy obrazu tomograficznego z wcześniej uzyskanymi wynikami analiz laboratoryjnych obejmujących następujące metody badawcze: porozymetrię helową (Por.He), spektrometrię jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR), porozymetrię rtęciową (Por.Hg) i przepuszczalność absolutną (przepuszcz). Utworzono macierze korelacji dla wszystkich dostępnych parametrów, do pracy wybrano korelacje istotne, o najwyższym współczynniku korelacji liniowej. Zaobserwowano istotne zależności liniowe pomiędzy parametrami wyznaczonymi z analizy obrazów CT i innych metod badawczych. Uzyskano modele pozwalające na szacowanie przepuszczalności, porowatości i zawartości wody nieredukowalnej na podstawie parametrów geometrycznych otrzymanych z obrazów tomograficznych (współczynnik kształtu, charakterystyka Eulera czy powierzchnia właściwa). W efekcie możliwe jest wstępne oszacowanie parametrów petrofizycznych jedynie na bazie wyników z nieniszczącej metody CT. W przypadku obrazowania tomograficznego pełnych rdzeni uzyskane związki pozwalają na wstępną estymację rozkładu porowatości i gęstości objętościowej w całym rdzeniu, co może być pomocne podczas typowania miejsc do poboru próbek rdzeni przeznaczonych do szczegółowych badań laboratoryjnych.

EN

The main purpose of the study was to assess the usefulness of the results of quantitative interpretation of computed tomography (CT) images of rocks’ pore structure for the estimation of reservoir parameters, such as porosity and permeability. This study presents results of correlation analyses between the pore space parameters obtained from the analysis of computed tomography images and the results of standard laboratory tests. The research material consisted of samples representing Rotliegend sandstones of aeolian facies, collected from core material from wells located in the Fore-Sudetic Monocline. Several dozen samples were selected for analysis, for which 69 parameters were calculated. The qualitative and quantitative interpretation consisted in comparing the parameters obtained from the analysis of the tomographic images with the previously obtained results of laboratory analyzes including the following research methods: helium porosimetry (Por.He), nuclear magnetic resonance spectrometry (NMR), mercury porosimetry (Por.Hg) and absolute permeability (let it pass). Correlation matrices for all available parameters were determined, significant correlations with the highest coefficient of linear correlation were selected as a subject of this work. Significant linear relationships were observed between the parameters determined from the analysis of CT images and other research methods. Models that were obtained allowed to estimate the permeability, porosity, and irreducible water content based on geometrical parameters obtained from tomographic images (shape factor, Euler characteristic or specific surface area). The important result of this work is the possibility to estimate petrophysical parameters based on the results of the non-destructive CT method only. In the case of tomographic imaging of whole cores, the obtained results allow for a preliminary estimation of the porosity and volume density distribution in the entire core, which may be helpful in selecting representative samples of core for detailed laboratory tests.

2

Charakterystyka utworów czerwonego spągowca w aspekcie badań rentgenowskiej mikrotomografii komputerowej i mikroskopii optycznej

Dohnalik Marek, Ziemianin Konrad

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 11

765--773

PL

Artykuł prezentuje wyniki analiz mikrotomograficznych oraz petrograficznych piaskowców czerwonego spągowca pobranych z materiału rdzeniowego z otworów wiertniczych zlokalizowanych na obszarze monokliny przedsudeckiej, w jej części środkowej iźpółnocnej, oraz na granicy monokliny przedsudeckiej i synklinorium mogileńsko-łódzkiego. Do badań wytypowano 3 rejony: Czarna Wieś–Parzęczewo (19 próbek), Środa Wielkopolska–Kromolice (21 próbek) oraz Siekierki–Miłosław (21 próbek). Celem przeprowadzonych badań petrologicznych oraz mikrotomograficznych było zbadanie, w jaki sposób odmienne właściwości zbiornikowe piaskowców znajdą odzwierciedlenie w wynikach zastosowanych metod. Wykazano zdecydowane zróżnicowanie pomiędzy próbkami z rejonu Środa Wielkopolska–Kromolice a pozostałymi przebadanymi obszarami. Dla wspomnianego obszaru otrzymano najwyższą średnią wartość porowatości efektywnej, najwyższy średni udział podsystemów zaliczanych do VII klasy objętości porów, trzykrotnie większą średnią wartość współczynnika porowatości CT oraz największą długość średniej cięciwy. Również pod kątem petrograficznym (skład szkieletu ziarnowego, typ cementu) jest to region, gdzie zaznaczają się wyraźne różnice, zwłaszcza w porównaniu z rejonem Czarna Wieś–Parzęczewo. Na podstawie uzyskanych wyników możliwe było uszeregowanie przebadanych rejonów pod kątem własności zbiornikowych – od najgorszych (Czarna Wieś–Parzęczewo) do najlepszych (Środa Wielkopolska–Kromolice). Wyciągnięte wnioski znajdują także potwierdzenie w innych analizach petrofizycznych (np. porozymetria rtęciowa, analizy przepuszczalności). Połączenie otrzymanych wyników mikrotomograficznych i petrograficznych pozwoliło na uzyskanie pełnej charakterystyki badanych próbek – zarówno pod kątem składu mineralogicznego szkieletu ziarnowego, jak też wykształcenia przestrzeni porowej. Dane te, zwłaszcza w połączeniu z wynikami analizy gęstości i porowatości metodami piknometrii helowej oraz porozymetrii rtęciowej, otwierają szereg możliwości przeprowadzenia różnego typu modelowań (porowatość, przepuszczalność) zarówno w skali samej próbki, jak też w skali otworu lub nawet całego basenu, co ma kluczowe znaczenie dla tworzenia strategii poszukiwań złóż węglowodorów.

EN

The article presents the results of microtomographic and petrographic investigations of Rotliegend sandstones collected from core material from wells located in the area of the Fore-Sudetic Monocline in its central and northern parts and also on the border of the Fore-Sudetic Monocline and the Mogilno - Łódź Synclinorium. Three areas were selected for the study: Czarna Wieś–Parzęczewo (19 samples), Środa Wielkopolska–Kromolice (21 samples) and Siekierki–Miłosław (21 samples). The aim of the petrologic and microtomographic studies was to investigate how the different reservoir properties of sandstones will be reflected in the results of the methods used. Strong differences between samples from the region of Środa Wielkopolska–Kromolice and the other studied areas have been demonstrated. In the case of this area several key factors were noticed: the highest average value of effective porosity; the highest average content of pores belonging to class VII (pore volume subsystem classification); three times higher average value of the CT porosity coefficient and the largest length of the average chord. Also in terms of petrography (composition of grains, cement type) it is a region where major differences, especially compared to the region of Czarna Wieś–Parzęczewo, can be seen. Based on the obtained results, it was possible to rank the examined regions in terms of their reservoir properties – from the worst (Czarna Wieś–Parzęczewo) to the best (Środa Wielkopolska–Kromolice). These conclusions are also confirmed by other petrophysical analyses (eg. mercury porosimetry, permeability analysis). Combination of the obtained microtomographic and petrographic results allowed to obtain a full characterization of the investigated samples – both in terms of the mineralogical composition of grains, as well as the development of the pore space. These data, especially in combination with the results of density and porosity analyses (helium pycnometry and mercury porosimetry), open up a number of possibilities to carry out different types of modeling (porosity, permeability) both on the scale of the sample itself, as well as the scale of a single well or even the whole basin, which is crucial for creating a hydrocarbon exploration strategy.

3

Archival gamma ray logs standardization by nondestructive core measurements of the low‑radioactivity rocks

Skupio Rafał, Kubik Benedyk, Wolański Krzysztof

Acta Geophysica

|

2019

|

Vol. 67, no. 6

1835--1844

EN

The present study analyzes spectral gamma ray data of low-radioactivity rock cores from Rotliegend Basin. The main goal of this research was standardization of archival gamma ray logs measured in counts per minute to American Petroleum Institute units. Selected core intervals, log data, and additional crushed samples covered three different boreholes: J-1, L-7, and K-2 from Zielona Góra Basin, localized in western Poland, where J-1 was a reference borehole. Core measurements were performed on the sandstone and conglomerate formations by Gamma Logger GT spectrometer, which uses two scintillation detectors containing bismuth germanate crystals. In the cores, real concentrations of potassium, uranium, and thorium were acquired what enabled to calculate total content of radioactive elements and total uninfluenced by uranium. Delivered new total GR_GLGT curve from cores allowed accurate standardization of archival GR curves from L-7 and K-2 boreholes. Presented results showed a very good correlation between logs, core data, and laboratory analyses. These data allow precise shale volume reinterpretation.

4

Skały permu dolnego (czerwonego spągowca) zachodniej Polski : monografia petrograficzna

Maliszewska A., Jackowicz E., Kuberska M., Kiersnowski H.

Prace Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2016

|

T. 204

5--115

PL

Praca zawiera wyniki interdyscyplinarnych badań petrologicznych skał czerwonego spągowca, występujących na obszarze zachodniej części Niżu Polskiego. Materiał badawczy pochodził z rdzeni głębokich otworów wiertniczych Polskiego Górnictwa Naftowego i Gazownictwa oraz Państwowego Instytutu Geologicznego – Państwowego Instytutu Badawczego. W zachodniej części Niżu Polskiego na kompleks litologiczny czerwonego spągowca dolnego składają się głównie skały wulkaniczne, subwulkaniczne i wulkanogeniczne, obejmujące nierozdzielone utwory piroklastyczno-epiklastyczne i epiklastyczno-piroklastyczne. Mniej licznie występują skały epiklastyczne, w których dość pospolite są składniki pochodzenia wulkanicznego. Na obszarze monokliny przedsudeckiej i jej północnego obrzeżenia kompleksy wulkaniczne składają się głównie z andezytów i trachyandezytów, w mniejszej ilości z ryolitów, dacytów, trachitów, a tylko lokalnie z bazaltów. Miejscami występują tu kwaśne skały piroklastyczne, lecz objętościowo ustępują one miejsca skałom subwulkanicznym – mikrodiorytom, gabrom, mikromonzonitom, mikrogranitom, granitom i sjenitom. Do rzadkości należą utwory piroklastyczne o charakterze obojętnym. Na obszarze Pomorza serię wulkaniczną reprezentują przede wszystkim ryolity i dacyty, a podrzędnie – trachyandezyty, andezyty i trachity. Dość często występują tu kwaśne skały piroklastyczne, lecz ze względu na raczej niewielkie miąższości ich sumaryczny udział objętościowy jest niewielki. Skały subwulkaniczne mają zazwyczaj skład mikrodiorytu i mikromonzonitu. Wiek posadowienia skał wulkanicznych wynosi 293,0 (±2,0) - 307,9 (±4,6) mln lat, natomiast wiek ich anatektycznego składnika wykazuje dwa maksima: 800-1100 i 1500-1600 mln lat. Pokrywy wulkaniczne z zachodniej Polski uległy głębokim, wielokrotnym przemianom, które spowodowały przeobrażenia minerałów pierwotnych i szkliwa oraz wypełnienie pęcherzyków pogazowych minerałami wtórnymi. Pierwszy etap przeobrażeń wiązał się z działalnością ekshalacji wulkanicznych i gorących źródeł, drugi etap – z cyrkulacją ciepłych wód porowych podczas postępującego pogrzebania, aż do osiągnięcia warunków metamorfizmu bardzo niskiego stopnia w trzecim etapie przemian. Zawartość pierwiastków niedopasowanych oraz zmienność lateralna i wertykalna wskaźników geochemicznych sugeruje, że skały andezytowo-trachyandezytowo-bazaltowe wywodzą się z komór magmowych usytuowanych w górnym płaszczu, a w ewolucji składu ich stopów istotną rolę pełniła intensywność wytapiania źródła i kontaminacja magm materiałem skorupy kontynentalnej, o zróżnicowanej regionalnie litologii. Środowisko tektoniczne generacji magm określono jako wewnątrzpłytowe, lokalnie z cechami kontynentalnego łuku wysp. Podobne wyniki dała dyskryminacja środowiska tektonomagmowego skał kwaśnych, reprezentujących w zmiennym stopniu wytopiony materiał skorupy kontynentalnej o zróżnicowanym lateralnie składzie, poza niektórymi dacytami, będącymi najprawdopodobniej dyferencjałami magm obojętnych. Skały określane jako „wulkanogeniczne” występują przeważnie w kompleksach fluwialnych, rzadziej jeziornych, wśród osadów stożków aluwialnych i równi aluwialnej oraz spływów rumoszu (Kiersnowski, 2003b). Wyróżniono tu litofacje: lapillową, aglomeratowo-lapillową oraz grubo- i drobnopopiołową. Osadowe skały epiklastyczne czerwonego spągowca dolnego są reprezentowane głównie przez piaskowce i zlepieńce, w mniejszym stopniu przez mułowce i iłowce. Skały złożone głównie z ziaren frakcji psamitowej i psefitowej, oprócz kwarcu, zawierają liczne klasty pochodzenia wulkanicznego. Ich spoiwo zawiera minerały ilaste, wodorotlenki żelaza, miejscami także kalcyt, kwarc autigeniczny i anhydryt. Ze zróżnicowania wskaźników geochemicznych skał wulkanogenicznych wynika, że tworzące je osady podczas transportu ulegały frakcjonowaniu związanym z degradacją ziarna i wzbogaceniem w klasty terygeniczne, a po depozycji były w stanie jeszcze stosunkowo świeżym. Sugeruje to, że zarówno dezintegracja ich skał macierzystych, jak i transport miały charakter mechaniczny (erupcje freatomagmowe, a następnie lawiny gruzowe, lahary lub osuwiska wulkaniczne). Środowiska tektoniczne depozycji utworów wulkanogenicznych określono jako aktywną krawędź kontynentalną oraz kontynentalny łuk wysp. Osady czerwonego spągowca górnego są głównie reprezentowane przez różnorodne utwory fluwialne i eoliczne, w części także przez jeziorne utwory plai (Kiersnowski, 1998). Miejscami (w przystropowych odcinkach profilów czerwonego spągowca) występują osady brzegowej strefy płytkiego morza, określane jako biały lub szary spągowiec. Charakterystyczną cechą skał litofacji zlepieńcowej czerwonego spągowca jest znaczna ilość okruchów skał wulkanicznych, które niemal zawsze dominują nad klastami skał osadowych. Zlepieńce oligomiktyczne, złożone z litoklastów osadowych pojawiają się miejscami, głównie na Pomorzu. Litofacja piaskowcowa jest reprezentowana przez arenity i waki kwarcowe oraz sublityczne. Wśród piaskowców eolicznych bardzo licznie występują arenity i waki subarkozowe. Najlepsze właściwości zbiornikowe stwierdzono wśród piaskowców eolicznych, zwłaszcza wydmowych, a najgorsze – w osadach plai (Darłak i in., 1998). W spoiwie piaskowców oprócz matriksu występują liczne składniki ortochemiczne, takie jak: minerały węglanowe, kwarc autigeniczny, anhydryt, chloryty, illit i kaolinit. Oznaczenia wieku K-Ar illitu i δ18O wykazały, że krystalizował on z zasolonych wód porowych, w przedziale 113,6-187,1 mln lat (głównie wczesna i środkowa jura). Oznaczenia δ18O w cementach kalcytowych i dolomitowych wskazują na związek ich wód krystalizacyjnych z wodami zasolonymi, częściowo mieszanymi ze słodkimi. Na obecne wykształcenie litologiczne osadów czerwonego spągowca olbrzymi wpływ miały procesy diagenetyczne, zwłaszcza kompakcja i cementacja. Na rozwój właściwości zbiornikowych skał największy wpływ miało rozpuszczanie diagenetyczne, prowadzące do wytwarzania wtórnej porowatości w obrębie szkieletu ziarnowego i cementów. Z kolei rozwój diagenetycznego illitu, tworzącego włókniste struktury typu sieci, ograniczał zdolności filtracyjne osadów. Większość wymienionych procesów postsedymentacyjnych miała miejsce na etapie mezodiagenezy.

EN

The paper presents the results of interdisciplinary petrologic research of Rotliegend rocks from the western part of the Polish Lowlands. The research material comes from cores of deep boreholes drilled by the Polish Oil and Gas Company and the Polish Geological Institute - National Research Institute. In the western part of the Polish Lowlands, the Lower Rotliegend lithologic complex consists mainly of volcanic, subvolcanic and volcanogenic rocks represented by undivided pyroclastic-epiclastic and epiclastic-pyroclastic rocks. Less abundant are epiclastic rocks containing fairly common constituents of volcanic origin. In the Fore-Sudetic Monocline and its northern margin, the volcanic complexes consist mainly of andesites and trachyandesites with minor proportions of rhyolites, dacites, trachytes and local basalts. Relatively common are acidic pyroclastic rocks, but they are minor in volume as compared to subvolcanic rocks - microdiorites, micromonzonites, microgranites, granites and syenites. Pyroclastic rocks of intermediate composition are rare. In Pomerania, the volcanic series is represented mainly by rhyolites and dacites with subordinate trachyandesites, andesites and trachytes. Acidic pyroclastic rocks are relatively abundant, but their total volume proportion is small because of their small thicknesses Subvolcanic rocks usually have a composition of microdiorite, gabbro and micromonzonite. The emplacement ages of volcanic rocks were from 293.0 (±2.0) to 307.9 (±4.6) million years. Inherited ages of their anatectic component display two maxima: 800-1100 and 1500-1600 million years. The volcanic covers of western Poland have undergone strong multiple alterations that resulted in the transformation of primary minerals and volcanic glass, and in the filling of gas bubbles with secondary minerals. The first stage of alterations was associated with the activity of volcanic exhalations and hot springs, the second stage - with the circulation of warm pore waters during progressive burial until the conditions of very lowgrade metamorphism in the third stage of alterations. The content of incompatible elements as well as lateral and vertical variations of geochemical indexes suggest that the andesite-trachyandesite-basaltic rocks are derived from magma chambers in the upper mantle, and the intensity of source melting and contamination of magmas by continental crust material of regionally variable lithology played an important role in the evolution of the composition of their melts. Tectonic setting of magma generations has been defined as intraplate, locally with the characteristics of continental island arc Similar results were obtained by the discrimination of tectonomagmatic setting of acidic rocks, representing variably melted continental crust material of laterally varied compositions, which most likely represents differentiates of intermediate magmas, except for some dacites. Rocks referred to as “volcanogenic” occur mostly in fluvial complexes, more rarely in lacustrine ones, among deposits of alluvial fans, alluvial plain and debris flows (Kiersnowski, 2003). The lapilli, agglomerate-lapilli, coarse-ash and fine-ash lithofacies have been distinguished here. Lower Rotliegend sedimentary epiclastic rocks are represented mainly by sandstones and conglomerates, with minor siltstones and claystones. Rocks consisting primarily of psammitic and psephitic grains contain quartz and numerous clasts of volcanic origin. The cement contains clay minerals, iron hydroxides, locally calcite, quartz and authigenic anhydrite. The diversity of geochemical indexes of volcanogenic rocks indicates that these deposits underwent fractionation during transport, associated with the degradation of grains and enrichment in terrigenous clasts. After deposition they were still relatively fresh. It suggests that both the disintegration of the parent rocks and the transport were mechanical in nature (phreatomagmatic eruptions followed by debris flows, lahars or volcanic landslides). Tectonic settings of volcanogenic deposition have been determined as an active continental margin and a continental island arc. The Upper Rotliegend rocks are represented mainly by a variety of fluvial and aeolian deposits, in part also by lacustrine playa sediments (Kiersnowski, 1998). In some places (near-top Rotliegend sections), there are shallow-marine, nearshore deposits, referred to as the Weissliegend. A characteristic feature of the Rotliegend conglomerate lithofacies is a considerable amount of fragments of volcanic rocks, which usually dominate over clasts of sedimentary rocks Oligomictic conglomerates composed of lithoclasts of sedimentary rocks are locally observed mainly in Pomerania. The sandstone lithofacies is represented by arenites as well as quartz and sublithic wackes. Among the aeolian sandstones, very numerous are arenites and subarkosic wackes. The best reservoir properties are found among aeolian sandstones, particularly of dunes, and the worst properties are typical of playa sediments (Darłak et al., 1998). In addition to the matrix, the sandstones also contain numerous ortochemical constituents, such as carbonate minerals, authigenic quartz, anhydrite, chlorite, illite and kaolinite. Age determinations (K-Ar of illite and δ18O) show that illite crystallized 113.6-187.1 million years ago (mainly the Early and Middle Jurassic) from saline pore waters. The δ18O determinations in calcite and dolomite cements show the relationship of their crystallization waters with saline waters, partly mixed with fresh waters. The present lithology of the Rotliegend deposits is mainly the result of diagenetic processes, especially compaction and cementation. Reservoir properties of the rocks developed primarily due to diagenetic dissolution that led to the production of secondary porosity within the grain framework and cements. The development of diagenetic illite, forming fibrous structures of network type, reduced the permeability of the sediments. Most of these post-sedimentary processes took place during mesodiagenesis.

5

Wykorzystanie symulacyjnego modelu złożowego do rozwiązywania zagadnień produkcyjnych i geologicznych na przykładzie złoża gazu ziemnego z wodą podścielającą w czerwonym spągowcu

Ruciński P., Kenar P., Pańko A.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

809--810

6

Petrografia i granulometria utworów czerwonego spągowca – wstępna charakterystyka do poszukiwania złóż gazu zamkniętego (tight gas)

Ziemianin K.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 7

502--512

PL

Utwory czerwonego spągowca, ze względu na obecne w nich złoża gazu, są od dziesięcioleci przedmiotem intensywnych badań geologicznych. Współcześnie obszar występowania tych utworów (dotychczas kojarzony ze złożami konwencjonalnymi) budzi zainteresowanie również pod kątem złóż niekonwencjonalnych (ang. tight gas). W artykule przedstawiono wyniki badań petrograficznych i granulometrycznych dla ponad 400 próbek, które przyporządkowane zostały facjom: eolicznej, fluwialnej, plai (jeziornej) oraz tzw. białego spągowca. W celu zbadania relacji pomiędzy składnikami szkieletu ziarnowego, spoiwami a rozkładem uziarnienia dokonano analizy korelacyjnej. Uzyskane wyniki powiązać będzie można z rezultatami analiz petrofizycznych (porowatość, przepuszczalność), co ułatwi stworzenie cyfrowych modeli 3D i umożliwi lokalizację potencjalnych złóż gazu.

EN

Rotliegend sandstones are well known conventional gas reservoirs and have been a subject of intense geological investigation for decades. Nowadays, even more attention is paid to Rotligend sandstones as they may also be reservoirs for unconventional gas – tight gas. This paper presents the results of petrographic and granulometric analyses for over 400 samples that have been described as sediments related to aeolian, fluvial, playa and so called “white Rotliegend” deposition systems. In order to investigate the relationships between the components of grains, cements and particle size distributions, correlation analysis was performed. Presented results may be directly linked with petrophysical (porosity, permeability) features of analyzed rocks, which enables to create detailed, digital 3D models of Rotliegend sediments. These models are powerful tools that can be used to locate new wells and new areas of interest.

7

Ocena możliwości budowy modelu geologiczno-geofizycznego dla utworów czerwonego spągowca z rejonu rowu Grodziska

Zagórska U., Gąsior I., Orzechowski M.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 11

901--909

PL

Artykuł prezentuje sposób wykorzystania laboratoryjnych badań chemicznych i mineralogicznych do modelowania m.in. zailenia czy wskaźnika CEC na podstawie wskazań profilowań jądrowych. Wyniki analiz laboratoryjnych posłużyły do skonstruowania modeli matematycznych pozwalających oszacować własności skał istotne dla oceny paraetrów złożowych. Modele zweryfikowano dla rzeczywistych profilowań jądrowych z otworu wiertniczego XY. Uzyskane wysokie współczynniki determinacji (model vs dane laboratoryjne) zachęcają do dalszych prac nad modelami przeznaczonymi dla większego obszaru geologicznego.

EN

The paper presents the application of laboratory analyses (chemical and mineralogical) for the modeling of parameters such as clay content, CEC etc. from nuclear logs. Mathematical models based on laboratory data were developed. These models allow for the estimation of rock properties that are crucial for the assessment of reservoir parameters. Models were verified for nuclear logs of the XY borehole. High determination coefficient of models vs laboratory data were obtained. These results encourage further studies on models suitable for larger geological areas.

8

Modelowanie procesów wypierania metanu zawartego w głębokich poziomach solankowych przy udziale sekwestracji CO2

Warnecki M.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 6

393--402

PL

Geologiczne poziomy wodonośne stanowią obecnie największy znany potencjał sekwestracyjny ditlenku węgla. W przeciwieństwie do wgłębnych struktur naftowych stopień geologicznego rozpoznania poziomów solankowych jest znacznie mniejszy. Typując przyszłe poziomy geologiczne dla podziemnego składowania CO2 w Polsce, uwzględnić należy utwory permskie zalegające na obszarze Niżu Polskiego [13]. Szczególną uwagę zwraca megastruktura niecki poznańskiej, wypełnionej utworami czerwonego spągowca rozciągającymi się na powierzchni około 5000 km2. Piaskowce te stanowią rozległy poziom solankowy nasycony gazem ziemnym. W lokalnych kulminacjach struktury powstały złoża gazu ziemnego [20]. Jak wyliczono, megastruktura niecki poznańskiej w poziomach solankowych czerwonego spągowca może zawierać zasoby rozpuszczonego gazu ziemnego w ilości blisko 120 mld Nm3 [4], a więc na poziomie obecnie udokumentowanych wydobywalnych zasobów gazu ziemnego w Polsce. Już w latach 70. XX w. rozważano różne metody pozyskania rozpuszczonego gazu. Jedną z ciekawszych propozycji jest prezentowana koncepcja składowania w tych poziomach CO2. Gaz ten cechuje dobra rozpuszczalność w wodach złożowych, znacznie większa od rozpuszczalności gazów ziemnych. W trakcie sekwestracji CO2 powinien zatem zachodzić proces wypierania rozpuszczonych w solankach rodzimych gazów ziemnych i ich migracja do wyżejległych kulminacji, które stanowią złoża gazu ziemnego [7]. Następowałoby więc zjawisko naturalnego uzupełnienia zasobów uwolnionym gazem ziemnym z możliwością jego późniejszego wydobycia. Prezentowane wyniki badań są kolejną, trzecią już, częścią czasochłonnych eksperymentów laboratoryjnych, prowadzonych przez autora na fizycznym modelu złoża.

EN

Deep saline aquifers have the largest long-term CO2 storage potential, but there are many problems with their exploration and qualification, due to the lack of tightness confirmation. It is very important to reduce the cost of their exploration done mainly by expensive drilling. In existing aquifers saturated by natural gases, their tightness is confirmed by the presence of many local gas accumulations in top structures. Special attention was concentrated on the Poznań Trough mega-aquifer naturally saturated by native natural gases. This megastructure represents a great potential for long-term underground CO2 storage, covering an area of 5000 km2. At present these Rotliegend sandstones are a huge container of brine saturated with natural gas. Reservoirs of natural gas have been formed in its local culminations. As calculated, the Poznań Trough structure may contain dissolved natural gas resources in the amount of nearly 120 billion Nm3, which is at the currently documented recovery level of natural gas resources in Poland. As early as in the 70’s, various methods of obtaining dissolved gas were being considered. One of the most interesting proposals the presented concept of storage in these layers of CO2. This gas has good solubility in reservoir water, much higher than the solubility of natural gases. In the process of CO2 sequestration, the process of displacement of native natural gas which originally saturates the underlying water through CO2 injected into reservoir should occur. The presented results are subsequent, already third, part of time-consuming laboratory experiments conducted by the author on a physical model of the deposit.

9

Analiza produktywności utworów czerwonego spągowca monokliny przedsudeckiej ze szczególnym uwzględnieniem niecki zielonogórskiej i poznańskiej

Piesik-Buś W.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2015

|

R. 18, Nr 4 (204)

4--9

PL

Dla lepszego przybliżenia warunków migracji i akumulacji węglowodorów istotne jest określenie wielkości i kierunków przepływu wód wgłębnych w skałach zbiornikowych czerwonego spągowca. W większości skał zawierających płyny złożowe stwierdzono istnienie podziemnego gradientu hydraulicznego. W związku z tym za normalną sytuację dla niemal wszystkich basenów naftowych przyjmuje się warunki hydrodynamiczne, a nie hydrostatyczne. Styl hydrodynamiczny basenu determinowany jest przez warunki sedymentacji oraz budowę basenu. Ruch płynów zależy zatem od parametrów hydrogeologicznych skał: przepuszczalności, zmian facjalnych oraz stref zasilania i drenażu. Stan akumulacji węglowodorów wyznaczają warunki równowagi zachodzące między statyczną fazą kolektora a dynamiczną fazą płynów złożowych.

EN

To better approximate the conditions of hydrocarbon migration and accumulation is important to define the size and direction of groundwater flow in the Rotliegend reservoir rocks. In most rocks containing fluids were found to exist underground reservoir hydraulic gradient. Accordingly, the normal situation for almost all petroleum basins assumed hydrodynamic conditions and not hydrostatic. Hydrodynamic style pool is determined by the conditions of sedimentation and the construction of a swimming pool. Fluid movement is therefore dependent on the rocks hydrogeological parameters: permeability facies changes and supply and drainage areas. Determine the state of hydrocarbon accumulation equilibrium conditions occurring between static and dynamic phase collector phase of reservoir fluids.

10

Badania procesów wypierania metanu przy udziale sekwestracji CO2

Warnecki M.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 3

159--166

PL

Geologiczne poziomy wodonośne stanowią obecnie największy znany potencjał sekwestracyjny ditlenku węgla. W przeciwieństwie do wgłębnych struktur naftowych stopień geologicznego rozpoznania poziomów solankowych jest jednak znacznie mniejszy. Typując przyszłe poziomy geologiczne dla podziemnego składowania CO2 w Polsce, uwzględnić należy utwory permskie zalegające na obszarze Niżu Polskiego. Szczególną uwagę zwraca mega-struktura niecki poznańskiej wypełnionej utworami czerwonego spągowca rozciągającymi się na powierzchni ok. 5000 km2. Piaskowce te stanowią rozległy poziom solankowy nasycony gazem ziemnym. W lokalnych kulminacjach struktury powstały złoża gazu ziemnego. Jak wyliczono, megastruktura niecki poznańskiej w poziomach solankowych czerwonego spągowca może zawierać zasoby rozpuszczonego gazu ziemnego w ilości blisko 120 mld Nm3, a więc na poziomie obecnie udokumentowanych zasobów gazu ziemnego w Polsce. Już w latach 70. ubiegłego wieku rozważano różne metody pozyskania rozpuszczonego gazu. Jedną z ciekawszych propozycji jest prezentowana koncepcja składowania w tych poziomach CO2. Gaz ten cechuje dobra rozpuszczalność w wodach złożowych, znacznie większa od rozpuszczalności gazów ziemnych. W trakcie procesu sekwestracji CO2 powinien zatem zachodzić proces wypierania rozpuszczonych w solankach rodzimych gazów ziemnych i ich migracja do wyżejległych kulminacji, które stanowią złoża gazu ziemnego. Następowałby wtedy proces naturalnego uzupełnienia zasobów uwolnionym gazem ziemnym z możliwością jego późniejszego wydobycia. Prezentowane wyniki badań są kolejną częścią czasochłonnych eksperymentów laboratoryjnych prowadzonych przez autora na fizycznym modelu złoża.

EN

Deep saline aquifers have the largest long-term CO2 storage potential, but there are many problems with their exploration and qualification due to the lack of tightness confirmation. It is very important to reduce the cost of their exploration done mainly through expensive drilling. In existing aquifers saturated by natural gases their tightness is confirmed by the presence of lots of local gas accumulations in the top structures. Special attention was concentrated on the Poznań Trough mega-aquifer naturally saturated by native natural gases. This megastructure represents a great potential for long-term underground CO2 storage covering 5000 km2 area. At present these Rotliegend sandstones are a huge container of brine saturated with natural gas. Reservoirs of natural gas have been formed in its local culminations. According to calculations the Poznań Trough structure may contain dissolved natural gas resources to the amount of nearly 120 billion Nm3, therefore at the current proved reserves of natural gas in Poland. Various ways of obtaining dissolved gas were already considered in the 70’s. One of the most interesting proposals is the concept of CO2 storage in these layers. This gas has good solubility in formation water, much higher than the solubility of natural gases. In the process of CO2 sequestration, the process of displacement of native natural gas which originally saturates the underlying water with CO2 injected into reservoir should occur. The presented research results are another part of the time-consuming laboratory experiments conducted by the author on a physical reservoir model.

11

Analiza przydatności wybranych złóż niecki zielonogórskiej do konwersji na PMG

Piesik-Buś W., Zamojcin J.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 3

185--189

PL

Głównym celem niniejszego artykułu było przeprowadzenie analizy możliwości wykorzystania wybranych złóż gazowych niecki zielonogórskiej do konwersji na PMG. Ocena została wykonana dla złóż Brzostowo, Czeszów i Żuchlów. Przydatność struktur złóż gazu ziemnego do konwersji na podziemny magazyn gazu oceniono pod kątem szczelności, strukturalnym, złożowym i ekonomicznym. Powyższe złoża spełniają wszystkie wymagane kryteria, wstępna analiza geologiczno-złożowa wykazała, że w każdym z nich można wytworzyć podziemny magazyn gazu. W pracy obliczono również podstawowe parametry PMG możliwe do osiągnięcia po konwersji złoża na magazyn. Obliczenia wykazały, że w złożu Brzostowo można zbudować magazyn o pojemności czynnej wynoszącej około 1000 mln m3. Pojemność czynna możliwa do uzyskania w złożu Czeszów to około 700 mln m3. Największą pojemność czynną, wynoszącą 12 000 mln m3, można osiągnąć w złożu Żuchlów. Ponieważ pojemność złoża Żuchlów drastycznie przekracza zapotrzebowanie rynku gazowniczego na pojemność czynną, wybór złoża do konwersji na przyszły PMG powinien ograniczyć się do złóż Brzostowo i Czeszów. Należy pamiętać, że przedstawiona analiza ma charakter szacunkowy, a ewentualna decyzja o konwersji złoża Brzostowo lub Czeszów na PMG powinna zostać poprzedzona opracowaniem studium wykonalności.

EN

The purpose of this article is to analyze the possibility for the development of underground gas storage in selected gas fields located in the Zielona Góra basin. The evaluation was performed for the gas fields, Brzostowo, Czeszów and Żuchlów. The selected gas fields were rated for structure tightness as well as geological and economic parameters. All the selected gas deposits meet UGS criteria. Preliminary analysis of the geological and reservoir parameters showed that each gas field is suitable as a gas storage facility. The article presents basic UGS parameters which can be achieved in the selected gas fields. Calculations showed that the projected working volume capacity in Brzostowo is about 1000 million m3. The active volume which can be achieved in the Czeszów field is about 700 million m3. The largest working volume capacity, of 12 000 million m3 can be obtained in the Żuchlów gas field. The working volume of the Żuchlów field drastically exceeds the market demand, so, the future UGS should be developed in the Czeszów or Brzostowo gas field. The presented analysis is just an estimate, so any decision should be preceded by a feasibility study.

12

Wyznaczenie typów petrofizycznych skał czerwonego spągowca z rejonu południowo-zachodniej części niecki poznańskiej na podstawie analizy statycznej wyników pomiarów laboratoryjnych

Klaja J., Łykowska G.

Nafta-Gaz

|

2014

|

R. 70, nr 11

757--764

PL

Analiza pomiarów NMR wykonanych dla skał czerwonego spągowca pochodzących z rejonu SW części niecki poznańskiej pozwoliła, w powiązaniu z badaniami porozymetrycznymi i mineralogicznymi, na wydzielenie czterech grup skał o odmiennych własnościach petrofizycznych. W przestrzeni porowej skał o najsłabszych właściwościach zbiornikowych i filtracyjnych dominują mikropory. Najlepszymi właściwościami zbiornikowymi i filtracyjnymi charakteryzują się jednorodne piaskowce o stosunkowo wysokiej zawartości kwarcu i niskiej minerałów ilastych, z systemem dość dużych porów (przewaga porów powyżej 1 μm). Zaobserwowane zróżnicowanie własności petrofizycznych odzwierciedla zmienność litologiczną skał czerwonego spągowca.

EN

Four groups of rocks from the southwestern part of the Poznań basin displaying different petrophysical properties were distinguished on the basis of the NMR measurements, mercury porosimetry and microscopic observations. The pore space of rocks representing the poorest reservoir and filtration properties is dominated by micropores. The best reservoir and filtration properties are represented by the homogenous sandstones containing high amounts of quartz and low quantities of clay minerals. The observed differentiation in the petrophysical properties reflect the litological diversity of the rotliegendes sandstones.

13

Badania procesów zatłaczania CO2 do poziomów solankowych nasyconych gazem ziemnym na fizycznym modelu złoż

Warnecki M.

Nafta-Gaz

|

2014

|

R. 70, nr 10

676--683

PL

Głównym źródłem produkcji energii w Polsce są procesy, w których wykorzystuje się spalanie węgla – dlatego technologie niskiej emisji CO2 z jego przechwytywaniem i bezpiecznym magazynowaniem są w naszym kraju wysoce pożądane. Głębokie solankowe poziomy wodonośne stanowią obecnie największy znany potencjał sekwestracyjny ditlenku węgla. W przeciwieństwie do wgłębnych struktur naftowych stopień geologicznego rozpoznania poziomów solankowych jest znacznie mniejszy. Typując przyszłe poziomy geologiczne dla podziemnego składowania CO2 w Polsce, uwzględnić należy utwory permskie zalegające na obszarze Niżu Polskiego. Szczególną uwagę zwraca megastruktura niecki poznańskiej wypełnionej utworami czerwonego spągowca rozciągającymi się na powierzchni około 5000 km2. Piaskowce te stanowią rozległy poziom solankowy nasycony gazem ziemnym. W lokalnych kulminacjach struktury powstały złoża gazu ziemnego. Jak wyliczono, megastruktura niecki poz-nańskiej w poziomach solankowych czerwonego spągowca może zawierać zasoby rozpuszczonego gazu ziemnego o objętości blisko 120 mld Nm3, a więc na poziomie obecnie udokumentowanych zasobów gazu ziemnego w Polsce. Już w latach 70. ub. wieku rozważano różne metody pozyskania rozpuszczonego gazu. Jedną z ciekawszych propozycji jest prezentowana koncepcja składowania w tych poziomach CO2. Gaz ten cechuje dobra rozpuszczalność w wodach złożowych, znacznie większa od rozpuszczalności gazów ziemnych. W trakcie procesu sekwestracji CO2 powinno zatem zachodzić zjawisko wypierania rozpuszczonych w solankach rodzimych gazów ziemnych i ich migracja do wyżejległych kulminacji, które stanowią złoża gazu ziemnego. Następowałby więc proces naturalnego uzupełnienia zasobów uwolnionym gazem ziemnym, z możliwością jego późniejszego wydobycia. W artykule przedstawiono koncepcję niekonwencjonalnego pozyskiwania złóż gazu oraz zaprezentowano wyniki eksperymentu przeprowadzonego na fizycznym modelu złoża.

EN

Coal accounts for 95% of energy generation in Poland. Therefore, low carbon emitting technology with its capture and underground storage of CO2 is required in our country. Deep saline aquifers have the largest long-term storage potential of CO2, but there are many problems with their exploration and qualification due to the lack of tightness confirmation. It is very important to reduce the cost of their exploration done mainly by expensive drilling. In existing aquifers saturated by natural gases their tightness is confirmed by the presence of a lot of local gas accumulations in top structures. Special attention was concentrated on the Poznań Trough mega-aquifer naturally saturated by native natural gases. This megastructure represents a great potential for long-term underground CO2 storage covering an area of 5000 km2. At present these Rotliegend sandstones are a huge container of brine saturated with natural gas. Reservoirs of natural gas have been formed in its local culminations. As calculated the Poznań Trough structure may contain dissolved natural gas resources to the amount of nearly 120 billion Nm3, and therefore at the current documented level of reserves of natural gas in Poland. Already in the 70’s various ways of obtaining dissolved gas were considered. One of the most interesting proposals is the presented concept of storing CO2 in these layers. This gas has good solubility in reservoir water, much higher than the solubility of natural gases. In the process of CO2 sequestration, the phenomenon of displacement of native natural gas which originally saturates the underlying water through CO2 injected into reservoir should occur. Such a displacement process allows to replenish the gas cap by volume equivalent to methane gas dissolved in underlying water. The paper describes the concept of obtaining the additional gas sources and the results of experiment carried out on a physical reservoir model.

14

Ocena przestrzeni porowej skał na podstawie nowoczesnych, laboratoryjnych metod badawczych (jądrowego rezonansu magnetycznego i mikrotomografii rentgenowskiej) na przykładzie piaskowców górnego czerwonego spągowca

Ciechanowska M., Dohnalik M., Zalewska J.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 190

1--231

PL

Celem pracy było przedstawienie szerokich możliwości scharakteryzowania geometrii przestrzeni porowej skał zbiornikowych dla ropy naftowej i gazu ziemnego poprzez wykorzystanie w badaniach laboratoryjnych dwóch nowoczesnych metod: jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR) oraz mikrotomografii rentgenowskiej (micro-CT). Pierwsza z tych metod, wykorzystująca zjawisko magnetycznej relaksacji jąder wodoru w płynie złożowym nasycającym przestrzeń porową skały oraz w wodzie związanej z minerałami ilastymi, pozwala określić różnego typu porowatości i nasycenia, co już pozwala na wnioskowanie o zbiornikowych parametrach skały. Druga zaś metoda - mikrotomografii rentgenowskiej - daje możliwość przestrzennej wizualizacji struktury porowej poprzez dostarczanie wysokorozdzielczych, trójwymiarowych obrazów, pozwalając m.in. na określenie wielkości porów, ich krętości oraz zdolności do oddawania płynów złożowych. Wykorzystanie obu metod w badaniach rdzeni wiertniczych zwiększa wiarygodność uzyskiwanych charakterystyk petrofizycznych i filtracyjnych ośrodka skalnego, ale także daje możliwość szerszego spojrzenia na wiele problemów związanych z wieloznacznością wyników interpretacji profilowań geofizyki wiertniczej. Materiał badawczy stanowiły rdzenie wiertnicze z pięciu otworów, zlokalizowanych w rejonie na północ i północny-zachód od Poznania. Reprezentowały one utwory górnego czerwonego spągowca, wykształcone jako piaskowce facji eolicznych, osady jeziorne facji plaji oraz przewarstwienia osadów fluwialnych. Wyniki badań pozwoliły na wyróżnienie trzech grup skał o bardzo zróżnicowanych właściwościach, które przede wszystkim odnosiły się do różnego typu osadów. Uzyskano obszerny materiał doświadczalny, który powinien być wykorzystany w procesie poszukiwania złóż węglowodorów w rejonie Poznania, w utworach czerwonego spągowca.

EN

The objective of the study was presentation of broad capabilities of reservoir rocks pore space geometry characterization for oil and natural gas, through use of two advanced methods, Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and X-ray computer microtomography (micro-CT) in laboratory experiments. The first of these methods, using phenomenon of hydrogen nuclei magnetic relaxation in reservoir fluid, saturating pore space of a rock, and in water bond in clay minerals, enables determination of various types of porosities and saturations, which itself enables inferring reservoir parameters of the rock. Whereas the second method, X-ray computer microtomography (micro-CT) provides possibility of pore structure spatial visualization, by delivering high-resolution, three-dimensional images, which enables, among others, determination of pore sizes, their tortuosity and capability for reservoir fluids production. Utilization of both methods for examination of drill cores increases reliability of obtained petrophysical and filtration characteristics of rock formation, but also enables possibility of wider insight into many problems connected with ambiguity of geophysical logging results interpretation. Drill cores originating from five boreholes, located within area north and north-west of Poznań were used as research material. They represented Upper Rotliegend formations, formed as Aeolian facies sandstones, lacustrine deposits of playa facies and interbedding of fluvial deposits. The results of examinations enabled to distinguish three rock groups of highly differentiated properties, which first of all were related to various types of deposits. Extensive experimental material has been obtained, which should be used in process of exploration for hydrocarbons within Poznań area, in Rotliegend formations.

15

Wyznaczanie przepuszczalności skał klastycznych czerwonego spągowca z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych

Jarzyna J., Ujma M.

Nafta-Gaz

|

2012

|

R. 68, nr 2

85-96

PL

Celem badań było opracowanie efektywnej metody wyznaczania przepuszczalności w jednostkach skalnych o jednakowych zdolnościach przepływu mediów z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych (SSN). Technika SSN pozwoliła na obliczenie przepuszczalności w interwałach lub otworach, w których laboratoryjne pomiary przepuszczalności nie są dostępne. Pracę z SSN rozpoczęto od wybrania reprezentatywnego zbioru danych. Obejmował on wyniki różnorodnych badań laboratoryjnych na próbkach skał oraz wartości parametrów mierzonych podczas profilowań geofizyki otworowej, a także wyniki kompleksowej interpretacji profilowań. Zbiór został wykorzystany do uczenia sieci. Optymalne sieci mogą być zastosowane do przewidywania przepuszczalności w innych interwałach tego samego otworu lub innych otworach. W pracy przedstawiono wyniki testów wykonanych w celu utworzenia dobrej jakości SNN. Wykorzystano wyniki badań porowatości i przepuszczalności na próbkach piaskowców czerwonego spągowca z niżu polskiego oraz wyniki profilowań geofizyki otworowej. Do obliczeń zastosowano programy Statistica (StatSoft) i Techlog (Schlumberger).

EN

The aim of the studies, was to construct an effective permeability model in rocks, of similar ability to media flow, using artificial neural networks (ANN). This methodology enables calculating permeability in uncored intervals and wells. At first a representative dataset was selected for training purposes, using laboratory data, well logs and well logging interpretation results. The best quality artificial neural networks created in this study can be used to predict permeability in the same well at different uncored intervals or in other wells. The results of a few tests performed during this study in order to create a good quality ANN are presented. Porosity and permeability data from the Rotliegend sandstone cores of the Polish Lowland and well logging data were used. All calculations were done using Statistica (StatSoft) and Techlog (Schlumberger) applications.

16

Badanie zależności pomiędzy właściwościami zbiornikowymi piaskowców czerwonego spągowca a wymiarem fraktalnym struktury porowej

Dohnalik M., Zalewska J.

Nafta-Gaz

|

2012

|

R. 68, nr 8

497-504

PL

Celem opracowania było określenie zależności pomiędzy wartościami wymiaru fraktalnego (pudełkowego) badanych prób piaskowców czerwonego spągowca a ich właściwościami zbiornikowymi. Badane próbki pochodziły z 3 rejonów (Czarna Wieś-Parzęczewo, Środa Wielkopolska-Kromolice oraz Siekierki-Miłosław), które - jak potwierdziły badania - znacznie różniły się pomiędzy sobą właściwościami zbiornikowymi. Prezentowane wyniki obejmują między innymi współczynniki porowatości, otrzymane dla badanych próbek trzema metodami: porozymetrii helowej, rtęciowej oraz poprzez analizę przestrzennego obrazu struktury porowej uzyskanego z mikrotomografii komputerowej. W pracy przedstawiono analizę statystyczną wartości porowatości oraz przepuszczalności. Obrazy struktury porowej próbek, uzyskane metodą rentgenowskiej mikrotomografii komputerowej, poddano analizie ilościowej obejmującej: wyliczenie wymiaru pudełkowego, klasyfikację objętościową systemów porów, badanie niejednorodności rozkładu struktury porowej oraz określenie krętości kanalików porowych. Dla otrzymanych wyników przeprowadzono badanie występowania korelacji.

EN

The aim of this study was to determine the relation between values of fractal dimension (box counting dimension) of pore structure and reservoir properties of tested Rotliegend sandstone samples. The samples represent three regions (Czarna Wieś-Parzęczewo, Środa Wielkopolska-Kromolice and Siekierki-Miłosław), which, as confirmed by tests, differed significantly between each other in reservoir properties. This study shows results of samples. porosity measurements using three different methods: helium porosimetry, mercury injection porosimetry (MIP), and analysis of pore structure spatial images obtained from computer microtomography (micro-CT). Statistical analyses of the acquired porosity and permeability results were performed. Images of the pore structure of investigated samples, achieved by micro-CT, were subjected to quantitative analysis comprising: calculating the box counting dimension, classification of pores volume, the study of heterogeneity distribution of the pore structure and pore throats tortuosity analyses. The correlation study was conducted on the obtained results.

17

System naftowy karbon–czerwony spągowiec w niemiecko-holenderskiej części basenu – implikacje dla poszukiwań złóż gazu ziemnego w polskiej części basenu czerwonego spągowca

Botor D.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2012

|

nr 448 (1)

159--167

PL

System naftowy karbon–czerwony spągowiec w niemiecko-holenderskiej części basenu wykazuje szereg podobieństw i różnic w stosunku do polskiej części basenu. Głębokości występowania złóż gazu w niemiecko-holenderskiej części basenu są większe (1000–5300 m) niż w polskiej (1000–3700 m) i do 4000 m w strefach gazu zamkniętego (tight gas). Gazy wykazują duże zróżnicowanie składu chemicznego, jak i parametrów fizycznych. Średnia zawartość metanu w niemiecko-holenderskiej części basenu waha się w przedziale 30–95%, rosnąc szybko w kierunku zachodnim, natomiast w polskiej części basenu wynosi od około kilkunastu do około 90%, wykazując jednak duże zróżnicowanie w poszczególnych strefach. Gazy zakumulowane głównie w czerwonym spągowcu były wygenerowane przez skały macierzyste karbonu górnego (głównie pokłady westfalskich węgli kamiennych) w niemiecko-holenderskiej części basenu, a podrzędnie jedynie przez dolnokarbońskie skały. Basen niemiecko-holenderski był rozcięty przez liczne mezozoiczne uskoki, które przyczyniły się do powstania szeregu zrębów i rowów tektonicznych. Spowodowało to w efekcie zróżnicowanie głębokości pogrążenia i czasu występowania procesów generowania, migracji i akumulacji gazu, oraz zróżnicowanie szeregu pokarbońskich skał zbiornikowych i uszczelniających. Procesy generowania migracji i akumulacji gazów przebiegały wieloetapowo: od późnego karbonu aż do neogenu włącznie.

EN

Carboniferous-Rotliegend Petroleum System in the German-Dutch part of the South Permian basin shows a number of similarities and differences in relation to the Polish part of the basin. Depth of occurrence of gas deposits in the German-Dutch part of the basin are larger (~1000–5300 m) than in Poland (~1000–3700 m) with the maximum of up to 4000 m in the tight gas zone. Gases show significant variation of chemical composition and physical parameters. The average methane content in the German-Dutch part of the basin ranges from 30 to 95% rising rapidly towards the west, whilst in the Polish part, the average methane content varies significantly in different areas of the basin (from several up to 90%). Gases that accumulated mainly in the Rotliegend, were generated predominantly by Westphalian source rocks (bituminous coals) in the German-Dutch part of the basin, and only subordinately by Lower Carboniferous source rocks. German-Dutch basin was dissected by numerous Mesozoic faults, associated with horsts, grabens, and platforms. It contributed to the differentiation of burial depth and timing of the generation processes, to the migration and accumulation of gas, and to the diversification of a number of post-Carboniferous reservoir rocks and seals. The processes of gas generation, migration and accumulation included several stages: from Late Carboniferous through Neogene.

18

Możliwości geologicznej sekwestracji CO2 w utworach czerwonego spągowca basenu Poznania

Lubaś J., Kiersnowski H.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2012

|

nr 448 (1)

17--26

PL

Budowa geologiczna basenu Poznania, stanowiącego część polskiego permskiego basenu czerwonego spągowca, stwarza bardzo korzystne warunki do wielkoskalowej sekwestracji CO2. Znacznej miąższości utwory o korzystnych parametrach petrofizycznych, których przestrzeń porowa jest wypełniona solanką, tworzą megastrukturę przykrytą szczelnie od góry znaczącym pakietem ewaporatów cechsztyńskich o doskonałych parametrach izolujących. Szczelność tę potwierdzają liczne złoża gazu ziemnego, które utworzyły się w lokalnych niewielkich wyniesieniach morfologicznych. Z kolei szczelność peryferyjnych części niecki poznańskiej (kompleksu składowania) dokumentują złoża gazu, wytworzone w formie pułapek litologicznych na skutek wyklinowania się warstw kolektorskich czerwonego spągowca bądź zaniku jego cech zbiornikowych. Ten ogromny zawodniony zbiornik dodatkowo jest nasycony gazem ziemnym rozpuszczonym do warunków nasycenia w jego wysoko zmineralizowanych solankach. Znaczna ilość złóż gazu ziemnego została już wyeksploatowana, pozostała jednak infrastruktura instalacji powierzchniowych, a szczególnie korytarzy gazociągów przesyłowych, które mogłyby być wykorzystane do przesyłu sekwestrowanego CO2, np. z aglomeracji Poznania. Wykonane do chwili obecnej modelowania statyczne i dynamiczne, potwierdziły możliwość składowania w omawianej megastrukturze kilkuset mln ton CO2.

EN

Rotliegend geology of the Poznań Basin, being part of the Polish Permian Basin, provides favourable conditions for large-scale CO2 storage. The Rotliegend deposits of significant thickness and advantageous petrophysical parameters, where the pore space is filled by brine, form a mega-structure sealed at the top by a thick unit of Zechstein evaporites. The quality of these seals is confirmed by the existence of several gas fields, originated in relatively small geomorphological traps. In turn, integrity of peripheral parts of the storage complex in the Poznań Basin is proven by the presence of gas fields originated as stratigraphic (upslope thinning reservoir lithofacies) or digenetic (decreasing reservoir conditions) gas traps. In addition, this large aquifer is saturated by natural gas, dissolved in highly mineralized brines, up to the maximum saturation phase. The majority of gas fields are depleted, but surface infrastructure has remained, especially gas pipeline systems, which can be used for transferring sequestrated CO2, for example, from Poznań agglomeration. Static and dynamic modeling has proved the possibility of storage of several hundred million metric tons of CO2 in this mega-structure.

19

Badania laboratoryjne procesów wypierania rodzimego gazu ziemnego rozpuszczonego w solankowych poziomach wodonośnych niecki poznańskiej z wykorzystaniem zatłaczanego CO2

Warnecki M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2012

|

nr 448 (1)

95--105

PL

W artykule prezentowana jest koncepcja wykorzystania ogromnej struktury wodonośnej, zalegającej na obszarze niecki poznańskiej, rozciągającej się na powierzchni 5 000 km2, jako potencjalnego miejsca do podziemnego składowania CO2. Instytut Nafty i Gazu wraz z Polskim Górnictwem Naftowym i Gazownictwem SA posiadają pewne doświadczenia w wychwytywaniu i podziemnym składowaniu gazów kwaśnych. Od 1996 r. na złożu Borzęcin k. Wrocławia pracuje instalacja zatłaczająca kwaśne gazy odpadowe do strefy zawodnionej (tzw. akifera) podścielającej złoże gazu ziemnego. Obok technologicznych parametrów pracy instalacji obserwowane, analizowane i badane są procesy wypierania rodzimego gazu ziemnego nasycającego warstwy wodonośne przez gazy kwaśne zatłaczane bezpośrednio do wód podścielających złoże. Opisywane zjawisko zachodzi z powodu blisko 10-krotnie większej rozpuszczalności CO2 w stosunku do gazu ziemnego w wodzie. Pozwala to na zwiększenie wydobywalnych zasobów złoża o gaz pierwotnie rozpuszczony w warstwach wodonośnych i nie dający się pozyskać standardowymi metodami eksploatacji. W artykule opisano aparaturę i stanowiska badawcze służące do badań procesów wypierania gazu ziemnego. Zaprezentowano wyniki wybranych eksperymentów przeprowadzonych na fizycznym modelu złoża.

EN

In this paper we present Poznań Trough megaaquifer naturally saturated by native natural gases. This megastructure represents a great potential for long-term underground CO2 storage on 5 000 km2 area. Oil & Gas Institute and Polish Oil & Gas Company has gained a lot of experience in acid gas capture and storage. The acid gas containing 60% of CO2 and 15% of H2S reinjected into an aquifer directly underlying the Borzęcin gas reservoir has been in operation since 1996. Apart from technological parameters we also analyzed the process of displacement of native natural gas which originally saturates the underlying water by acid gases injected into reservoir. Such a displacement process allows to replenish the gas cap by volume equivalent to methane gas dissolved in underlying water. This paper describes the ap.aratus and research station/unit designed to explore the natural gas displacement processes. The results of some experiments carried out on a reservoir physical model are presented.

20

Analiza warunków hydrodynamicznych dla akumulacji węglowodorów w utworach czerwonego spągowca na złożach gazowych monokliny przedsudeckiej

Piesik-Buś W.

Nafta-Gaz

|

2011

|

R. 67, nr 12

884-891

PL

Z analizy ciśnień złożowych oraz zmian mineralizacji i chemizmu wód wgłębnych w utworach czerwonego spągowca monokliny przedsudeckiej wynika, że kierunki przepływu wód podziemnych są odśrodkowe. Wody te płyną od centralnej części basenu dolnopermskiego w kierunku jego brzeżnych partii, tj. z północnego-wschodu na południowy-zachód, napotykając na przeszkodę w postaci wyniesienia wolsztyńskiego, stanowiącego na drodze ich przepływu barierę hydrauliczną i mającego istotny wpływ na rozmieszczenie złóż węglowodorów w utworach czerwonego spągowca. Złoża węglowodorów występują w strefach stagnacji wód złożowych (w strefach o obniżonej prędkości filtracji tych wód), tj.: przed wyniesieniem wolsztyńskim - w niecce poznańskiej, i za nim - w niecce zielonogórskiej. Na tle hydrodynamicznej klasyfikacji basenów naftowych, dolnopermski basen monokliny przedsudeckiej jest basenem odśrodkowym (młodym) i należy do obszarów bardzo perspektywicznych. Pułapki złożowe związane są ze strefami o podwyższonej mineralizacji wód wgłębnych oraz obniżonej prędkości filtracji tych wód. Zasadniczy wpływ na rozmieszczenie złóż węglowodorów ma wyniesienie wolsztyńskie.

EN

The analysis of reservoir pressures and changes in mineralization and chemistry of deep waters in the Rotliegendes of the Fore-Sudetic Monocline reveals that the groundwaters flow centrifugally. Groundwaters run from the central part of the Lower Permian Basin outwardly to the edge parts, i.e. from north-east to the south-west fading an obstacle in the form of the Wolsztyn elevation. The Wolsztyn elevation is a hydraulic barrier for the waters, which significantly influences the distribution of hydrocarbons in the Rotliegendes strata. Hydrocarbon deposits are encountered in the zones of reservoir waters stagnation (in the zones of their lowered filtration rates), i.e. before the Wolsztyn elevation in the Poznań trough, and after the Wolsztyn elevation in the Zielona Góra trough. As compared to the hydrodynamic classification of oil basins presented in this paper, the Lower Permian basin of the Fore-Sudetic Monocline is a centrifugal (juvenile) basin, belonging to highly perspective areas. Reservoir traps are connected with zones of increased mineralization of groundwaters and lowered filtration rate of these waters. The Wolsztyn elevation has a basic influence on the distribution of hydrocarbon deposits.