Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ewaluacja sweet spotów w polskich formacjach łupkowych w odniesieniu do wybranych parametrów geochemicznych

Matyasik Irena, Janiga Marek, Spunda Karol

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 2

76--90

PL

W artykule skupiono się na parametrach geochemicznych kluczowych dla oceny potencjału węglowodorowego formacji łupkowych (zawartość substancji organicznej oraz jej termiczna dojrzałość i stopień transformacji). Przeprowadzono analizę porównawczą pomiarów gazu pozyskanego w procesie desorpcji rdzeni z analizą nasyceń uzyskanych z pirolizy Rock-Eval i określono procent zachowania wolnych węglowodorów przy obliczonej generacji w poziomach macierzystych. Zaobserwowano duże rozbieżności pomiędzy pomierzonymi wartościami refleksyjności macerałów witrynitopodobnych lub na zooklastach a obliczonymi wartościami VR z parametru Tmax. Oznacza to ograniczoną stosowalność i uniwersalność wzoru według Jarvie (Wüst, 2013). Opracowano, na podstawie dużej populacji próbek, nowy wzór przeliczeniowy. Dodatkowo w artykule przedstawiono wyniki analiz składu izotopowego. Stwierdzono duże zróżnicowanie wartości δ13C metanu, etanu i propanu pomiędzy odwiertami. Udział wyższych węglowodorów w składzie gazów jest bardzo wysoki, co może oznaczać termogeniczne pochodzenie gazu. Większość próbek to gaz związany z ropą naftową i gaz mieszany, jedna próbka to gaz związany z kondensatem (wykres według Petersa). Generacja gazu z obydwu odwiertów odpowiada zakresowi okna ropnego do początku okna gazowego (VR od około 0,6% do około 1,35%) (Peters et al., 2005). Dodatkowo, wykorzystując dane z eksperymentów degazacyjnych (ilości gazu całkowitego) oraz parametry pirolityczne otrzymywane z analiz Rock-Eval (Tmax i TOC), stwierdzono, że korelacja pomiędzy dojrzałością źródłowej substancji organicznej (określaną na podstawie Tmax) a ilościami gazu jest niewielka (r = 0,37 dla gazu całkowitego). Natomiast korelacja pomiędzy zawartością węgla organicznego (TOC) a ilościami gazu jest wysoka dla gazu całkowitego (r = 0,70).

EN

The article focuses on the geochemical parameters of key importance to the assessment of the hydrocarbon potential of shale formations (the content of organic matter and its thermal maturity and degree of transformation). A comparative analysis of the measurements of gas obtained in the process of core desorption with the analysis of saturations obtained from Rock-Eval pyrolysis was performed. Percentage of retained free hydrocarbons in source levels at the calculated generation was determined. Large discrepancies were observed between the measured reflectance values of vitrinite-like macerals or on zooclasts and the calculated VR values from the Tmax parameter. This means limited applicability and universality of Jarvie formula (Wüst, 2013). A new conversion formula was calculated based on a large sample population. Additionally, the article presents the results of isotopic composition analyzes. Large differences in the δ13C methane, ethane and propane values were stated between the wells. The content of higher hydrocarbons in the gas composition is very high, which may indicate thermogenic origin. Most samples are oil-related gas and mixed gas, one sample is condensate related gas (Peters chart). The gas generation from both wells corresponds to the range of the oil window to the beginning of the gas window (VR from about 0.6 to about 1.35%) (Peters et al., 2005). In addition, using data from degasification experiments (total gas quantities) and pyrolysis parameters obtained from Rock Eval analyzes (Tmax and TOC), it was found that the correlation between the maturity of the source organic matter (determined on the basis of Tmax) and the amounts of gas is small (r = 0.37 for total gas). In contrast, the correlation between the organic carbon content (TOC) and the amounts of gas is high for total gas (r = 0.70).

2

Biomarkery, Tmax oraz refleksyjność witrynitu jako wskaźniki dojrzałości termicznej materii organicznej w skałach osadowych – korelacje i zakres stosowalności

Bieleń W., Matyasik I.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 8

575--583

PL

Niniejsza praca przedstawia zależności między różnymi wskaźnikami określającymi stopień dojrzałości termicznej materii organicznej. W badaniach wykorzystano pomiar refleksyjności witrynitu (Ro), pomiar Tmax z analizy Rock-Eval, molekularne wskaźniki dojrzałości otrzymane z analizy GC-MS frakcji nasyconej i aromatycznej ekstrahowanej substancji organicznej. Wzięto pod uwagę próbki zawierające witrynit, a także takie, które w składzie (głównie próbki dolnopaleozoiczne) zawierały macerały witrynitopo- dobne lub bituminit. Wykonano analizę korelacyjną między wskaźnikami stopnia dojrzałości dla próbek fliszu karpackiego oraz próbek reprezentujących utwory syluru i ordowiku oraz kambru górnego. Wyniki tych badań przedstawiono w postaci diagramów korelacyjnych oraz tabel korelacyjnych z obliczonymi współczynnikami korelacji.

EN

This study was aimed to determine the relationship between the various thermal indices determining the degree of organic matter maturity. In the correlation studies, vitrinite reflectance Ro, Tmax parameter from Rock-Eval analysis and indicators calculated obtained from the from the GCMS analysis data of aromatic and saturated fractions were used. For these studies samples containing macerals of vitrinite as well as samples containing vitrinite-like macerals in their composition were taken into account. An analysis of the relationship between indicators of the degree of maturity for samples representing: flysch Carpathian and for Silurian, Ordovician and Cambrian rocks was done. The results of these studies are presented in the form of correlation diagrams and tables with calculated correlation coefficients.

3

Charakterystyka dojrzałości warstw menilitowych w wybranych otworach : wstępne wyniki

Waliczek M.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2016

|

R. 19, Nr 3-4 (215)

8-10

PL

Celem badań było określenie stopnia dojrzałości materii organicznej, identyfikacja i klasyfikacja jej komponentów oraz wyznaczenie stref generacji węglowodorów na podstawie wskaźnika refleksyjności huminitu (Ro%). Analiza została przeprowadzona na oligoceńskich łupkach menilitowych jednostki śląskiej fliszu karpackiego. Materiał badawczy pochodził z otworów Równe-2 i Krościenko-6K. Średnie wartości refleksyjności materii organicznej badanych menilitów zawierają się w przedziale od 0,32 do 0,48% dla prób z otworu Równe-2 i od 0,37 do 0,39% dla prób z otworu Krościenko-6K. Wyniki te są charakterystyczne dla utworów o niskiej dojrzałości termicznej.

EN

The purpose of the presented study was to determine the thermal maturity of organic material present in Oligocene Menilite Shales from Polish Outer Carpathians (Silesian Unit) based on huminite reflectance measurements. Analysis has been performed on samples collected from Równe-2 and Krościenko-6K wells. Thermal maturity of the studied organic matter characterize immature stage of hydrocarbon generation.

4

Rozpoznanie petrologiczne rozproszonej materii organicznej skał karbonu podłoża monokliny przedsudeckiej

Nowak G. J.

Przegląd Geologiczny

|

2016

|

Vol. 64, nr 12

1005--1007

EN

Intense program of shale gas prospecting in the territory of Poland is currently on going. Among the steps towards better examination of dispersed organic matter (DOM) in clastic Carboniferous rocks of the basement of the Fore-Sudetic Homocline are petrologic studies. The paper provides data on the DOM composition, kerogen type determination, and identification of thermal maturity degree of Carboniferous rocks in the basement of the Fore-Sudetic Homocline. In general, organic matter from the Carboniferous rocks is represented only by vitrinite and inertinite. Such composition of DOM permits to define it as humic organic matter typical for kerogen type III. Carboniferous rocks display a high and very high degree of thermal maturity, expressed by a wide range of vitrinite reflectance values (from below 1.50% to above 5.50%).

5

Rozpoznanie petrologiczne i dojrzałość termiczna materii organicznej w utworach kambru, ordowiku i syluru na obszarach bałtyckim oraz podlasko-lubelskim

Grotek I.

Przegląd Geologiczny

|

2016

|

Vol. 64, nr 12

1000--1004

EN

The paper provides issues concerning dispersed organic matter in the lower Palaeozoic deposits of the Baltic and Podlasie-Lublin areas: its composition, genetic types, and thermal maturity degree. Organic matter in these rocks is represented by vitrinite-like material showing optical characteristics of vitrinite (bitumen/solid bitumens), phytoclasts and zooclasts (graptolite fragments). The UV light analysis commonly reveals a significant content of macerals from the liptinite group, represented mainly by well-preserved algae and alginite. The concentrations of organic matter varies from trace to 10% (Baltic area), and from trace to 9.20% (Podlasie Lublin area).The degree of thermal maturity of the Cambrian-Silurian deposits corresponds to the “oil and gas window”, with the average values of vitrinite-like reflectance index ranging from 0.52 to 2.03% Ro (Baltic area) and 0.75–2.09% Ro (Podlasie-Lublin area).

6

Thermal maturity of the Lower Paleozoic source rocks in the Pomeranian Basin based on reflectance of vitrinite-like particles and molecular/isotopegas composition

Makos M., Muchewicz M., Mikołajewski Z., Socha K.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

543--546

EN

Thermal maturity of the Lower Paleozoic potential source rocks in the Pomeranian Basin, northern Poland has been analysed based on organic matter reflectance (vitrinite--like particles), Rock-Eval pyrolysis and stable carbon isotope and composition of natural gas. Reflectance of the vitrinite-like particles indicates slightly higher thermal maturity compared to the Tmax and carbon isotope record. Therefore, correlation between measured reflectance and vitrinite reflectance equivalent was established. The analysed data set evidences the relation expressed by the equation: VR = 0.71Rvitr-like + 0.19. This is highly concordant to the other results from the Baltic region.

PL

Dojrzałość termiczna dolnopaleozoicznych skał macierzystych basenu pomorskiego w północnej Polsce została określona na podstawie badania refleksyjności materii organicznej (cząstki witrynitopodobne), pirolizy Rock-Eval oraz stabilnych izotopów węgla oraz składu gazu. Refleksyjność materii witrynitopodobnej wskazuje na wyższą dojrzałość termiczną w porównaniu z wartościami Tmax oraz wynikami analiz izotopowych. Dlatego został wyznaczony stosunek pomiędzy refleksyjnością materii witrynitopodobnej a refleksyjnością witrynitu, który może zostać opisany równaniem: VR = 0,71Rvitr-like + 0,19. Jest to wysoce spójne z rezultatami innych analiz geochemicznych w rejonie bałtyckim.

7

Dojrzałość termiczna utworów dewonu, karbonu i triasu masywu małopolskiego na podstawie wskaźnika CAI (Colour Alteration Index)

Malec J.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2015

|

nr 462

29--39

PL

Na obszarze środkowej części masywu małopolskiego, w ośmiu profilach wiertniczych wykonano badania paleotermiczne utworów węglanowych dewonu, karbonu i triasu na podstawie przeobrażenia termicznego substancji organicznej zawartej w konodontach. Na podstawie stopnia przeobrażenia barw konodontów pod wpływem temperatury (wskaźnik CAI – Colour Alteration Index) określono zakresy paleotemperatur jakim zostały poddane skały zawierające te organizmy. W otworze wiertniczym Węgrzynów IG 1 utwory żywetu górnego, franu, famenu i karbonu dolnego (turnej, wizen) mają wskaźnik CAI od 3 (dla żywetu) do 2 (dla karbonu dolnego). Wskazuje on na podgrzanie w zakresie 60‒110°C, na obszarze frontu waryscydów o wysokiej wartości paleogradientu termicznego. Dla profilu dewonu górnego w otworze Pągów IG 1 wartość CAI 4,5 dokumentuje stopień podgrzania skał do temperatury powyżej 230°C, w wyniku udziału podwyższonego strumienia cieplnego w rejonie strefy tektonicznej. W utworach triasu wskaźnik CAI 1‒1,5 świadczy o podgrzaniu skał w granicach 50‒90°C. Stosunkowo niska paleotemperatura materii organicznej w utworach triasu wskazuje, że utwory dewonu i karbonu osiągnęły dojrzałość termiczną w późnym karbonie, przed orogenezą waryscyjską. Objawy ropy naftowej i gazu ziemnego w utworach dewonu i karbonu centralnej części masywu małopolskiego mogą świadczyć o ich perspektywiczności w aspekcie poszukiwań bituminów.

EN

A paleothermal study of Devonian, Carboniferous and Triassic carbonate rocks was carried out in eight boreholes from the central part of the Małopolska Massif by using data on thermal alteration of organic matter contained in conodonts. The maturity of organic matter expressed as the CAI (Colour Alteration Index) values was used to calculate palaeotemperatures that affected the conodont-bearing rocks. In the Węgrzynów IG 1 borehole, the CAI values for the Upper Givetian, Frasnian, Famennian and Lower Carboniferous rocks range from 3 (Givetian) to 2 (Lower Carboniferous). It suggests heating of rocks (at temperatures from 60 to 110°C) in the area of high palaeogeothermal gradient, close to the Variscan front. In the Upper Devonian sequence of the Pągów IG 1 borehole, the CAI value of 4.5 proves heating of rock at a temperature exceeding 230°C as a result of higher heat flow near a fault zone. The low CAI values (1‒1.5) of Triassic rocks provide the evidence for heating of rocks in the range of 50 to 90°C. The relatively low maturity of organic matter in the Triassic rocks indicates that the Devonian and Carboniferous sediments must have reached their thermal maturity in the Late Carboniferous prior to the Variscan orogeny. The signs of crude oil and natural gas observed in the Devonian and Carboniferous rocks in the central part of the Małopolska Massif attest their potential for hydrocarbon exploration.

8

Ropy naftowe i ekstrakty bituminów o niskiej zawartości biomarkerów – preparatyka próbek przeznaczonych do analizy GC-MS

Bieleń W., Matyasik I.

Nafta-Gaz

|

2014

|

R. 70, nr 12

868--873

PL

Identyfikacja jakościowa biomarkerów w próbkach geologicznych jest kluczowym zagadnieniem w poznaniu historii powstawania ropy naftowej i jej migracji. Koncentracja wszystkich biomarkerów maleje wraz ze wzrostem stopnia przeobrażeń termicznych. W próbkach będących na wysokim poziomie przeobrażeń termicznych zawartość biomarkerów może być zbyt niska, aby dokonać oceny ich składu jakościowego. W tych przypadkach konwencjonalna procedura wydzielania frakcji nasyconej, zawierającej biomarkery, jest niewystarczająca, dlatego opracowano nową metodę przygotowywania próbek do analiz biomarkerów przy pomocy GC-MS.

EN

Biomarkers concentration decreases with thermal maturity increase. In highly mature samples the amount of biomarkers can be insufficient for precise qualitative evaluation. In such cases conventional procedure of saturated fraction separation is not adequate, hence a new methodology of sample preparation was developed.

9

System węglowodorowy z gazem ziemnym w łupkach-północnoamerykańskie doświadczenia i europejskie perspektywy

Poprawa P.

Przegląd Geologiczny

|

2010

|

Vol. 58, nr 3

216-225

EN

The last two decades witnessed a significant progress in understanding unconventional hydrocarbon systems, exploration and developments in technology, which led to substantial increase of tight gas and shale gas production. This progress occurred mainly in USA, where unconventional gas production currently stands for ~~50 % of annual domestic gas production, and it is forecast to increase to more than 60 % in 2016. Recoverable shale gas resources of USA and Canada are estimated at present for at least ~20 trillion m3 (~~750 Tcf). Shale gas is a unique hydrocarbon system in which the same rock formation is a source rock, reservoir rock and seal (Figs. 2, 3). Gas field often appears continuous at a regional scale and does not requires hydrocarbon trap (Fig. 3). For development of shale gas, a high TOC contents (>1-2 %) is required for relatively thick formation (>30-70 m). High thermal maturity is essential for gas generation (>1.1-1.3 % Ro), and relatively low depth of burial (3500-4500 m) is necessary for commercial gas production. Gas is accumulated in isolated pores or adsorbed by organic matter (Fig. 5). Gas exploitation requires dense grid of wells with horizontal intervals and multiple fracturing. Shale gas is currently produced in several basins in USA and Canada. American success in unconventional gas production led to intensive shale gas and tight gas exploration across the world, with Europe being one of the priorities (Fig. 7). At the current stage, a couple of European sedimentary basins were selected as the major shale gas exploration targets. This includes predominantly the Lower Jurassic shale in the Lower Saxony Basin in Germany, the Alum shale in Scania (Southern Sweden), and to a lesser degree, the South-Eastern Basin in France with its Lower Jurassic and Lower to Upper Cretaceous shales, the Paris Basin in France with the Lower Jurassic shale, the Upper Jurassic shale in the Vienna Basin, the Lower Cretaceous Wealden shale in England, the Bodensee Trough in SW Germany with the Permian-Carboniferous shale, and the cenozoic Mako Trough in Hungary. In Europe the most intense exploration for shale gas is currently being carried out in Poland. The major target in that exploration is the Lower Palaeozoic shale at the East European Craton (Baltic and Lublin-Podlasie Basin), mainly the Upper Ordovician and/or Lower Silurian graptolitic shale (Fig. 8) (Poprawa & Kiersnowski, 2008; Poprawa, 2010). For that formation, Wood Mackenzie and Advanced Resources International estimated recoverable gas resources as equal to 1,400 mld m exp.3 and to 3,000 mld m exp.3, respectively. Also the Lower Carboniferous shale of the south-western Poland (area of Fore-Sudetic Homocline; Fig. 8) could potentially accumulate gas, however in this case a limitation to potential for shale gas is a complex tectonic setting. Other black shale formations in Poland appear to have lower potential for shale gas exploration due to insufficient thermal maturity, low TOC, or low thickness.

10

Analiza osadów ilasto-mułowcowych w Polsce pod kątem możliwości występowania w nich niekonwencjonalnych nagromadzeń gazu ziemnego

Poprawa P.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 439 (1)

159--172

PL

Analizowano formacje ilasto-mułowcowe o podwyższonej zawartości węgla organicznego w basenach sedymentacyjnych w Polsce pod kątem możliwości występowania w nich gazu ziemnego. Wysoki stopień deformacji tektonicznych łupków menilitowych w Karpatach zewnętrznych, a w mniejszym stopniu również łupków karbonu dolnego w strefie monokliny przedsudeckiej, ogranicza możliwość eksploatacji z nich gazu ziemnego. Osady ilasto-mułowcowe mioceńskiego zapadliska przedkarpackiego są nieperspektywiczne dla występowania gazu ziemnego w łupkach z uwagi na niską zawartość TOC oraz niski stopień konsolidacji. Osady ilasto-mułowcowe od najwyższej jury do najniższej kredy, jury dolnej i środkowej oraz retyku w basenie polskim, a także dolnopermskie łupki antrakozjowe i walchiowe w niecce śródsudeckiej charakteryzują się ogólnie zbyt niską dojrzałością termiczną do powstania złóż gazu. Górnopermskie łupki miedzionośne oraz ilasto-margliste odmiany facjalne dolomitu głównego w basenie polskim mają zbyt małą miąższość. Niska dojrzałość termiczna cechuje także łupki występujące w obrębie górnokarbońskich basenów węglowych, tj. w basenie lubelskim oraz we wschodniej części basenu górnośląskiego. W obu basenach brak jest ponadto homogenicznych kompleksów iłowcowych o dużej miąższości. Łupki w obrębie utworów najwyższego dewonu i najniższego karbonu na Pomorzu Zachodnim charakteryzują się stosunkowo niską zawartością węgla organicznego. Największe prawdopodobieństwo występowania gazu ziemnego stwierdzono dla łupków syluru dolnego i ordowiku górnego na kratonie wschodnioeuropejskim. Dolnokarbońskie łupki w obrębie utworów kulmowych strefy wielkopolskiej w rejonie monokliny przedsudeckiej stanowią drugorzędny cel prac poszukiwawczych.

EN

Shale gas potential of organic rich claystone and mudstone formation from the sedimentary basins in Poland was analyzed. Intensive tectonic deformation of the Outer Carpathian Menilite shale, as well as their often low thermal maturity, are limits for shale gas exploration. To a lesser degree this is truth also for the Lower Carboniferous shale in the Wielkopolska zone (SW Poland). Claystone and mudstone in the Miocene foredeep basin of Carpathians are not consolidated and have too low TOC. The uppermost Jurassic to lowermost Cretaceous shale and the Lower and Middle Jurassic shale in the Polish Basin, as well as the Lower Permian Antracosia and Walchia shale in the Intra-Sudetic basin, are generally characterized by too low thermal maturity for gas generation. Thickness of the Upper Permian Copper shale as well as the Upper Permian Main Dolomite in shaly and marly development is too low to be considered as shale gas targets. Low thermal maturity is characteristic also for the Upper Carboniferous shale in the Lublin basins, and in the eastern part of the Upper Silesian Basin. Both the basins lack thick homogenous shale formation. The uppermost Devonian to lowermost Carboniferous shale in the Western Pomerania is characterized by too low TOC contents. The highest potential of shale gas exploration is related to the Upper Ordovician and/or Lower Silurian graptolitic shale at the East European Craton. The Lower Carboniferous shale in the Fore-Sudetic Monocline area is regarded as a secondary target.

11

Diamondoidy jako nowe wskaźniki stopnia dojrzałości termicznej

Bieleń W.

Nafta-Gaz

|

2009

|

R. 65, nr 10

755--759

PL

Dojrzałość termiczna jest ważnym parametrem określającym stopień ewolucji ropy naftowej w basenie naftowym. Celem niniejszej pracy była identyfikacja diamondoidów w próbkach rop naftowych i ekstraktów bitumicznych pochodzących z materii organicznej, będącej na różnym etapie przeobrażeń termicznych i deponowanych w różnych warunkach środowiska redoks. Na podstawie rozkładu związków z grupy diamondoidów, obliczono wskaźniki dojrzałości termicznej.

EN

Thermal maturity is important parameter determining level of crude oil evolution in petroleum basin. The purpose of this work was to identify diamondoids in the crude oils and bitumens samples. This samples represented organic matter from different environmental deposition with the different thermal maturity. Thermal maturity indicators were calculated on the basis of diamondoids distribution.

12

Refleksyjność materii witrynitopodobnej jako wskaźnik dojrzałości termicznej Cechsztyńskiego łupku miedzionośnego

Nowak G. J., Speczik S., Oszczepalski S.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2008

|

nr 429

125-129

PL

Cechsztyński łupek miedzionośny jest znacząco wzbogacony w materię organiczną. Najliczniej występują tu macerały grupy liptynitu, wśród których dominującą rolę odgrywa bituminit. W łupku wtórnie utlenionym (ze strefy przejściowej i utlenionej) został on zastąpiony przez materię witrynitopodobną (wtp). Witrynit i inertynit należą do mniej licznych komponentów organicznych tego horyzontu. Absencja bądź sporadyczne występowanie witrynitu w termicznie przeobrażonym łupku miedzionośnym spowodowały potrzebę zastosowania refleksyjności materii witrynitodobnej, jako parametru dojrzałości termicznej i dokonania porównań z powszechnie do tego celu używanym Ro witrynitu. Materia witrynitopodobna zachowuje się podobnie jak witrynit podczas uwęglania. Jej refleksyjnośc jest nieco niższa (0,21-0,13% ) od Ro witrynitu. Stwierdzono, że różnice pomiędzy Ro witrynitu i refleksyjnością wtp maleją w stronę coraz bardziej utlenionym, spągowym partiom łupku miedzionośnego. Pozwala to, uwzględniając pewne ograniczenia, na użycie Ro materii witrynitopodobnej jako parametru dojrzałości termicznej.

EN

The Zechstein Kupferschiefer is significantly enriched in organic matter. Liptinite macerals are the most abundant organic components, in which bituminite prevails. However, vitrinite-like matter is noteworthy in both transitional and oxidized facies, replacing bituminite there. Vitrinite and inertinite are rather minor organic constituents of this horizon. Because of the scarce occurrence of vitrinite in the thermally altered Kupferschiefer, the reflectance was measured on the vitrinite-like matter. The relationships between the reflectance parameters of different macerals with inereasing coalification were studied. Vitrinite-like matter evolves in a similar way to vitrinite during coalification. Its reflectance is lower (0.21-0.13%) than vitrinite Ro. Taking certain limitations into account, reflectance of vitrinite-like matter may be applied as a maturity parameter.

13

Dojrzałość termiczna materii organicznej z utworów pokrywy osadowej pomorskiego odcinka TESZ, basenu bałtyckiego oraz obszarów przyległych

Grotek I.

Prace Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2006

|

T. 186

253--270

PL

Zmiany termiczne materii organicznej rozproszonej w kompleksie osadów paleozoiku i mezozoiku, zalegających na skłonie platformy wschodnioeuropejskiej (basen bałtycki) oraz poza jej południowo-zachodnią krawędzią, zostały określone metodą analizy optycznej wykorzystującej pomiary zdolności refleksyjnej macerałów witrynitu oraz/lub składników witrynitopodobnych o cechach optycznych witrynitu (stałe bituminy, zooklasty). W celach korelacyjnych wykorzystano także wartości wskaźników CAI oraz Tmax. Stopień przeobrażenia materii organicznej na badanym obszarze zmienia się w granicach 0,39–4,92% Ro. Dane te odpowiadają różnym reżimom termicznym, które określone są maksymalnymi paleotemperaturami zmieniającymi się w przedziale od 40–50°C do ponad 350°C. Wartości te odpowiadają różnym fazom generowania węglowodorów, od fazy niedojrzałej (2,0% Ro). Przemiany termiczne badanej materii organicznej oraz wartość współczynnika refleksyjności witrynitu i materiału witrynitopodobnego wykazują wyraźny wzrost wraz z głębokością pogrzebania. Rozkład wartości Ro w skali regionalnej wskazuje na systematyczny wzrost dojrzałości osadów w kierunku południowo-zachodnim. Najsłabiej przeobrażone osady dolnego paleozoiku występują we wschodniej części basenu bałtyckiego, charakteryzującego się bardzo słabym zaawansowaniem przemian termicznych. Najsilniej przeobrażony materiał organiczny dolnego paleozoiku jest związany z południowo-zachodnią krawędzią kratonu wschodnioeuropejskiego. W osadach górnego paleozoiku (dewon–karbon), występującego jedynie poza kratonem wschodnioeuropejskim, zachowany jest południowo-zachodni kierunek przemian diagenetycznych, ku osi bruzdy śródpolskiej. Kontynuuje się on w kompleksie utworów permskich, nie zaznacza się natomiast tak jednoznacznie w osadach triasu i jury.

14

Zmienność stopnia uwęglenia materii organicznej rozproszonej w utworach karbonu wzdłuż brzegu platformy wschodnioeuropejskiej Polski

Grotek I.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2005

|

nr 413

5-80

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikroskopowych materii organicznej rozproszonej w karbońskich skałach osadowych, przy zastosowaniu światła odbitego białego oraz niebieskiego (fluorescencja). Głównym celem badań było: identyfikacja i charakterystyka składników organicznych występujących w utworach karbonu wzdłuż tektonicznej strefy Teisseyre'a-Tornquista; określenie stopnia uwęglenia materii organicznej na podstawie refleksyjności witrynitu lub składników witrynitopodobnych (bitumin); określenie warunków paleotermicznych badanych utworów karbonu oraz określenie stref generacji węglowodorów (niedojrzałej, generacji ropy naftowej, generacji gazów, przejrzałej). Badany kompleks karboński zawiera głównie materiał humusowy (tzw. gazotwórczy) bogaty w macerały witrynitu, inertynitu i liptynitu (sporynit, kutynit, liptodetrynit). "Ropotwórczy" materiał organiczny składający się z fluoryzującej, bezstrukturalnej asocjacji organiczno-mineralnej typu sapropelowego z bituminem, bituminitem i alginitem występuje w osadach dolnego karbonu (formacje Sąpolna i Gozdu w strefie Koszalin-Wierzchowo oraz Huczwy i Terebina na obszarze lubelskim). Dojrzałość termiczna badanej materii organicznej waha się od >0,5%R/o, r, do powyżej 3,0%R/o, r. Wartości te charakteryzują fazy generacji węglowodorów od niedojrzałej po przejrzałą. "Okno ropne" obejmuje większą część badanego obszaru. Wyjątek stanowią niedojrzałe do generowania węglowodorów utwory przy północno-wschodniej granicy karbonu, strefa "okna gazowego" w pasie Moracz-Zabartowo i Przysucha-Żerechowa oraz strefa osadów przejrzałych związana z południowo-zachodnią granicą badanego rejonu. Badane wskaźniki wykazują wzrost wartości w kierunku południowym i południowo-zachodnim (NW obrzeżenie Gór Świętokrzyskich), zgodnie z kierunkiem pogrążenia utworów karbonu. Rozkład paleotemperatur koreluje się również z maksymalną głębokością pogrążenia osadów karbonu. Obserwowane wartości R/o, r, CAI i T/max wskazują na paleotemperatury rzędu 50-130 stopni Celsjusza (Pomorze w strefie Koszalin-Wierzchowo i Lubelszczyzna) oraz 120-200 stopni Celsjusza (Pomorze w strefie w strefie Moracz-Byczyna oraz NW obrzeżenie Gór Świętokrzyskich).

EN

Microscopic studies in reflected white light and fluorescence investigations of organic matter dispersed in the sedimentary rocks were applied in this dissertation. The main purpose of this study was: characterisation and identification of various organic constituents which occur in successions of the Carboniferous sediments along the Teisseyre-Tornquist tectonic zone in Poland; determination of the degree of organic matter coalification (thermal maturity), bassed essentially on the reflectance of vitrinite and dispersed vitrinite like particles (bitumen); estimation the palaeogeothermal conditions of the investigated Carboniferous deposits; determination the zones of petroleum generation (immature, oil window, gas window, overmature). The studied Carboniferous series contains mainly humic ("gas prone") material rich in vitrinite, inertinite and liptinite macerals (sporinite, cutinite, liptodetrinite). "Oil prone" organic matter, consist of: structureless organo-mineral associations spropelic type with bitumens, bituminite and alginite, were observed in the Lower Carboniferous deposits (Sąpolno and Gozd formations on the Koszalin-Wierzchowo zone or Huczwa and Terebin formations on the Lublin area). Thermal maturity of the studied organic matter vary between less than 0.5% R/o, r to about 3.0% R/o, r. The above values characterize immature to overmature stages of hydrocarbon generation. The oil window extends over most of the study area, except for immature northern part, gas window zones (Moracz-Zabartowo and Przysucha-Żerechowa) and overmature area in the south. The investigated indices display a general trend towards higher values in southern, south-western direction (Pomerania and Lublin areas) and in western direction (NW margin of the Świętokrzyskie Mts). This trend generally corresponds to maximum burial depths increasing in the same direction. The palaeotemperature distribution correlates mostly with maximum burial depths of the Carboniferous deposits. Observed R/o, r, CAI and T/max, values indicate palaeotemperature range from 50 to 130 degrees of Celsius (Pomerania, Koszalin-Wierzchowo zone and Lublin area) and 120-200 degrees of Celsius (Pomerania, Moracz-Byczyna zone and NW margin of the Świętokrzyskie Mts).

15

Dojrzałość termiczna węgli Dolnośląskiego Zagłębia Węglowego na tle ich petrografii i genezy

Nowak G. J.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2000

|

nr 391

89-146

PL

Obiektem badań były węgle z pokładów formacji wałbrzyskiej (namur A i częściowo B) i żaclerskiej (westfal A-C) Dolnośląskiego Zagłębia Węglowego (DZW). Porównanie zawartości trzech grup macerałów w węglach z poszczególnych pokładów stało się podstawą badań facjalnych węgli. Analiza środowisk akumulacji badanych pokładów wskazuje, że węgle z rejonu wałbrzyskiego reprezentują torfowiska leśne typu reotroficznego, natomiast z obszarów noworudzkiego i słupieckiego oprócz torfowisk leśnych, także torfowiska ombrotroficzne, czy też typ mieszany. Węgiel z badanych pokładów charakteryzuje się zróżnicowanym stopniem uwęglenia. Ro witrynitu wykazuje najczęściej wartości od 0,63 do ponad 3%. Wzrost stopnia uwęglenia w DZW obserwuje się z NW ku SE, zgodnie z kierunkiem głównych uskoków w zagłębiu. Uwęglenie zostało spowodowane pogrzebaniem pokładów i dopływem strumienia cieplnego. To drugie zjawisko było znaczące dla węgli o wyższym stopniu uwęglenia. Zachodziło ono w dwóch etapach: wcześniejszym (powestfalskim) związanym z obecnością ogniska magmowego i późniejszym (przypadającym na perm bądź trias-jurę) wynikającym z krążenia roztworów hydrotermalnych. Przepływ strumienia cieplnego następował z wykorzystaniem istniejącego systemu uskoków. Metamorfizm termiczny miał natomiast zasięg ograniczony tylko do stref bezpośredniego kontaktu magmy z pokładami węgla. W profilu pokładu węgla nie stwierdzono wpływu warunków panujących w czasie depozycji materiału organicznego na wielkość stopnia uwęglenia.

EN

Coal of seams from Wałbrzych (Namurian A and partly Namurian B) and Zacler (Westphalian A-C) formations from the Lower Silesian Coal Basin (LSCB) were examined. Comparison of the mean content of three maceral groups for the seams was the base for coal facies studies. Analysis of peat-forming environments points out the forest rheotrophic mires of coal seams studied from the Wałbrzych region. However for coal beds of both the Nowa Ruda and Słupiec areas ombrotrophic and mixed mires are also characteristic. Random vitrinite reflectance (Ro) mostly varies from 0.63 to over 3%. The increase of coal rank is observed from NW towards SE, which is the main fault direction in the LSCB. Coalification in the basin reflects a combination of burial and high heat flow. This second factor was significant for forming of high rank coals. Two stages of this process took place: prior (post Westphalian) related to the presence of magmatic centre and later (Permian or Triassic-Jurassic) connected with hydrothermal fluids influence. For heat flow existing fault system was used. However, a range of thermal metamorphism was restricted only to narrow zones where magma contacted with coal seams. The differentiation of vitrinite reflectance in a vertical seam profile depends rather on thermal evolution of a coal bed, than on depositional conditions in the mire.

16

Origin and thermal maturity of the organic matter in the Lower Palaeozoic rocks of the Pomeranian Caledonides and their foreland (northern Poland)

Grotek I.

Kwartalnik Geologiczny

|

1999

|

Vol. 43, Nr 3

297-312

EN

The clayey-muddy complex of the Ordovician and Silurian age in the Pomeranian Caledonides belt as well as the Cambrian, Ordovician and Silurian rocks at its foreland (the East European Craton) contain the same genetical type of the organic matter dominated by the syngenetic sapropelic material (oil-prone). The intensity and character of the thermal alterations in both stable organic matter mobile components show distinct analogies despite the different tectonic involvement of both regions. The reflectivity index of the vitrinite-like minerals shows an increase with a burial depth of the successive members of the Lower Palaeozoic. The local increase in thermal alteration of the organic matter is related to the zones of the increased tectonic activity. Assuming that the maximum burial depth of the studied sediments corresponds to their present depth, it can be concluded that the thermal palaeogradient for the Early Palaeozoic in the Pomeranian region was higher than the present-day one. The range of maximum palaeotemperatures which influenced the Lower Palaeozoic complex is very wide ranging from about 70 to 200°C in the Caledonian zone. The analysed deposits do not show a good quality as potential source rocks for hydrocarbon generation. Their low generation potential is probably caused by an earlier generation of a part of hydrocarbons.

PL

Badania petrograficzne i geochemiczne wykonane zostały na materii organicznej rozproszonej w utworach starszego paleozoiku po obu stronach strefy tektonicznej Teisseyre'a-Tornquista. Objęły one swym zasięgiem osady ordowiku i syluru pomorskiej części pasma kaledonidów oraz kambru, ordowiku i syluru na ich przedpolu, na obszarze kratonu wschodnioeuropejskiego. Mimo że materia organiczna jest czułym wskaźnikiem zmian fizykochemicznych, szczególnie termicznych, zachodzących w osadzie w czasie jego dia-i katagenezy, nie stwierdzono wyraźnych różnic w charakterze jej przemian na obu obszarach. Świadczy to o podobnym wpływie procesów tektonicznych związanych zarówno z kaledonidami, jak i młodszymi ruchami diastroficznymi na brzeżną strefę kaledonidów pomorskich oraz na ich przedpole na obszarze kratonu wschodnioeuropejskiego. Typ genetyczny materii organicznej zawartej w skałach starszego paleozoiku na całym obszarze badań jest reprezentowany przez syngenetyczny materiał sapropelowy oi!-prone. Zawartość materiału humusowego, głównie redeponowanego, wzrasta dopiero w osadach sylurskich. W całym profilu badanych osadów występują epigenetyczne węglowodory impregnujące skały, wypełniające przestrzenie porowe lub mikroszczeliny spękań. W kompleksie utworów starszego paleozoiku materia organiczna stała oraz związki labilne występują w zmiennej ilości, przy maksymalnej koncentracji nie przekraczającej 2,6% TOC oraz 0,33% bituminów. Poziomy macierzyste o zawartości powyżej 0,5% C(org). występują najliczniej na obszarze kratonu wschodnioeuropejskiego w iłowcach środkowego kambru, górnego ordowiku oraz lokalnie w całym profilu syluru. W brzeżnej strefie kaledonidów pomorskich jedynie pojedyncze poziomy łupków karadoku z otworu Jamno IG 2 oraz wenloku z otworu Klosnowo IG 1 wykazują cechy słabych skał macierzystych dla generacji ropy. Potencjał generacyjny poziomów potencjalnie macierzystych jest najprawdopodobniej obniżony przez wcześniejsze wygenerowanie części węglowodorów. Określone na podstawie wartości wskaźnika Ro stadia generacji węglowodorów, w rejonie położonym na południowy zachód od strefy Teisseyre'a-Tornquista (kaledonidy pomorskie), zmieniają się od wczesnej fazy generacji ropy po późną fazę generacji gazów (0,63-2,73% Ro), wskazując na paleotemperatury w zakresie 70-200°C. Na północny wschód od strefy T-T (kraton wschodnioeuropejski) stopień dojrzałości materii organicznej odpowiada głównej fazie generacji ropy po fazę generacji gazów (0,82-2,3% Ro), przy maksymalnych paleotemperaturach oddziałujących na osady kambru -syluru, rzędu 80-190°C. Stopień dojrzałości termicznej syngenetycznych bituminitów oraz macerałów witrynitopodobnych wzrasta generalnie z głębokością pogrążenia osadów. Wydaje się, iż najsilniejszy wpływ na charakter przemian materii organicznej miały warunki termiczne związane z maksymalnym pogrążeniem oraz wielkością paleogradientu termicznego. Lokalne anomalie termiczne związane są ze strefami tektonicznymi oraz działalnością wulkaniczną.