Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The mechanism of fractured porosity formation in heterogeneous rocks under irreversible volume-stress deformation

Bondar Halyna, Yevdoschuk Mykola

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 5

287--290

EN

The paper deals with the study of the deformation, strength, and reservoir properties of rocks under various stress conditions, typical of great depths. The effect of all-round compression causes a change in the elastic, plastic, and strength characteristics of rocks. Some features of fracture formation and development in inhomogeneous solids under tension and compression were determined. The irreversible deformation mechanism of rocks under an uneven volume stress was considered. The irreversible deformation of rocks combines two types of deformation–intergranular slip, which produces the development of micro-fracturing, and intracrystalline slip, which mainly develops only at high pressure. The typical types of rock damage for uneven triaxial compression (transcrystalline and intercrystalline damage) were investigated. The phenomenon of loosening and increasing the volume as a result of irreversible deformations is mainly caused by the simultaneous formation of intergranular micro-cracks and micro-shifts along grain boundaries. As a result of these micro-dislocation combinations, macroscopic shift planes are formed, followed by irreversible deformation. On the surfaces of deformed samples, slip lines often appear; these are the traces of these macroscopic shift planes. Rock samples deformed due to high pressure are presented. The slip plane traces are clearly visible on the samples’ surfaces. It has been stated that under conditions typical of 8–10 km depths, irreversible deformation occurs with decompaction of their structure, increasing the coefficients of porosity and permeability. The effect of rocks deconsolidation caused by stress can be so significant, that in some cases may even increase the volume of voids by 1.5–2 times. The processes of dissolution and leaching of chemically unstable elements are of great importance in determining the filtration capacity and reservoir properties of deep-lying rocks, affected by irreversible deformation changes. Different dependences of volume growth, decompaction intensity coefficient, and permeability coefficient on the overall compression under uneven triaxial stress–which was based on the data of sandstone and marble–have been illustrated. The volume growth is quantitatively determined with the help of the decompaction intensity coefficient, and it is correlated with the collector and filtration capacity of rocks.

PL

Artykuł dotyczy badań odkształcenia, wytrzymałości oraz właściwości zbiornikowych skał w różnych warunkach naprężenia typowych dla znacznych głębokości. Wpływ ściskania obwodowego powoduje zmianę właściwości sprężystych, plastycznych i wytrzymałościowych skał. Określono niektóre cechy tworzenia i rozwoju pęknięć w niejednorodnych ciałach stałych pod wpływem rozciągania i ściskania. Rozważano mechanizm nieodwracalnego odkształcenia skał pod wpływem niejednolitego naprężenia objętościowego. Nieodwracalne odkształcenie skał łączy dwa rodzaje odkształcenia: poślizg międzyziarnowy, powodujący rozwój mikropękania, oraz poślizg międzykrystaliczny, który rozwija się tylko przy wysokim ciśnieniu. Badano rodzaje zniszczenia skał typowe dla niejednolitego trójosiowego ściskania (zniszczenie śródkrystaliczne i międzykrystaliczne). Zjawisko rozluźniania i zwiększenia objętości w wyniku odkształceń nieodwracalnych jest powodowane przez jednoczesne tworzenie mikropęknięć międzyziarnowych oraz mikroprzesunięcia wzdłuż granic ziaren. W wyniku tych kombinacji mikrodyslokacji tworzone są makroskopowe płaszczyzny przemieszczenia, a następnie odkształcenie nieodwracalne. Na powierzchni próbek odkształconych często pojawiają się linie poślizgu, które są śladami tych makroskopowych płaszczyzn poślizgu. Zaprezentowano próbki skalne odkształcone z powodu wysokiego ciśnienia. Na powierzchni próbek widoczne są wyraźnie ślady płaszczyzn poślizgu. Stwierdzono, że w warunkach typowych dla głębokości 8–10 km występuje odkształcenie nieodwracalne z rozgęszczeniem ich struktury, zwiększeniem współczynników porowatości i przepuszczalności. Wpływ dekonsolidacji skał powodowany przez naprężenie może być tak istotny, że całkowicie usuwa konsolidację skał, powodowaną przez naprężenia efektywne, a w niektórych przypadkach może zwiększyć objętość pustek nawet 1,5–2 razy. Procesy rozpuszczania i ługowania elementów niestabilnych chemicznie mają duże znaczenie dla określenia zdolności filtracji oraz właściwości zbiornikowych skał zalegających głęboko pod wpływem nieodwracalnych zmian odkształcenia. Zilustrowano różne zależności wzrostu objętości, współczynnika intensywności dekompakcji i współczynnika przepuszczalności od całkowitego ściskania pod wpływem niejednolitego naprężenia trójosiowego, oparte na danych dla piaskowca i marmuru. Wzrost objętości jest ilościowo określony za pomocą współczynnika intensywności dekompakcji i jest skorelowany z właściwościami filtracyjnymi skał.

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

Effect of Shale Distribution on Hydrocarbon Sands Integrated with Anisotropic Rock Physics for AVA Modelling: A Case Study

Ali A., Zubair, Hussain M., Rehman K., Toqeer M.

Acta Geophysica

|

2016

|

Vol. 64, no. 4

1139--1163

EN

Shales can be distributed in sand through four different ways; laminated, structural, dispersed and any combination of these aforementioned styles. A careful analysis of well log data is required for the determination of shale distribution in sand affecting its reservoir quality. The objective of this study is to characterize the effect of shale distribution on reservoir quality of sands using well log data. The correlation of well data in terms of lithology has revealed four sand and three shale layers in Lower Goru Formation acting as a major reservoir in the study area. Our results indicate that the laminated type of shale distribution prevails at the Basal sand level, which does not affect its reservoir quality greatly. The remaining layers of variable vertical extent show a variety of shale distribution models affecting their reservoir quality adversely. We also present anisotropic rock physics modelling for AVA analysis at Basal sand level.

4

Właściwości zbiornikowe utworów wapienia muszlowego na Niżu Polskim

Gancarz M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2015

|

T. 31, z. 1

65--79

PL

Utwory wapienia muszlowego (trias środkowy) zajmują ponad 70% obszaru Niżu Polskiego. Reprezentowane są przede wszystkim przez różne odmiany wapieni, dolomitów i margli. Stanowią jeden z mniej rozpoznanych poziomów wodonośnych formacji mezozoicznej na Niżu Polskim, dlatego wzbudzają duże zainteresowanie badawcze m.in. odnośnie do parametrów zbiornikowych. Jednoznaczną ocenę parametrów zbiornikowych, węglanowych utworów wapienia muszlowego, utrudnia obecność złożonej przestrzeni szczelinowej i porowej oraz brak wiedzy na temat szczelinowatości tych utworów. Niemniej jednak na podstawie analizy parametrów porowatości całkowitej i przepuszczalności wskazano rodzaj skały zbiornikowej oraz wytypowano obszar i ogniwo o najkorzystniejszym rozkładzie tych parametrów w utworach wapienia muszlowego. Zmiany własności petrofizycznych utworów wapienia muszlowego zależą przede wszystkim od rodzaju skały zbiornikowej oraz przebiegu stref dyslokacji. Analizując rozkład tych parametrów w obszarze całego zbiornika, widać ich wyraźną dwudzielność. Porowatością do 2% i przepuszczalnością poniżej 1 mD charakteryzują się głównie zbite niespękane wapienie oraz iłowce i margle. W obrębie całej formacji obserwuje się wartości przepuszczalności bliskie zera.Większość badanych prób zawiera się w przedziale przepuszczalności 0–0,1 mD. Najwyższe wartości parametrów petrofizycznych zaobserwowano przede wszystkim w wapieniach piankowych i wapieniach czystych, dolnego wapienia muszlowego, na głębokościach nieprzekraczających 2500 m p.p.t. Maksymalne wartości porowatości całkowitej wapieni wynoszą > 20% przy przepuszczalności dochodzącej do 340 mD. Obszar o najkorzystniejszych wartościach parametrów porowatości całkowitej i przepuszczalności rozciąga się na granicy monokliny przedsudeckiej i niecki łódzkiej, co zostało potwierdzone na podstawie porównania rozkładu parametru porowatości całkowitej z przebiegiem regionalnych stref tektonicznych.

EN

Muschelkalk (Middle Triassic) deposits occupy more than 70% of the Polish Lowlands and consist of mainly limestone, dolomite and marls, among which there could be several lithological types. The Middle Triassic formation is one of the less identified Mesozoic aquifers in the Polish Lowlands, which is why arouse more attention inter alia relating to reservoir parameters. Presence of fissure and pore space in the Muschelkalk deposits and lack of knowledge about their fissuring, makes it difficult to assessment the reservoir properties. However, on the basis of the parameters of the total porosity and permeability indicated the type of reservoir rock and were selected area and member with the best distribution of these parameters in the Muschelkalk formations in the Polish Lowland. Changes in petrophysical properties in the Muschelkalk deposits mainly depend on the type of reservoir rocks and the course of dislocation zones.The didtribution of porosity and permeability around the all reservoir area is clearly bipartition. The lowest porosity below 2% and permeability below 1 mD were observed mainly in compact and unfractured limestones, marls and claystones in all the members and every structural units. The permeability close to zero is observed in all formation. Most of the tested samples have a permeability in the range 0–0,1 mD. The highest values of petrophysical parameters were observed mainly in foam and pure limestone of Lower Muschelkalk in limestone foam series, at depths below 2500 m. The maximum values of the total porosity for limestone are greater than 20% and for permeability are more than 340 mD. The area of the most favorable values of the total porosity and permeability parameters extends to the border of Fore-Sudetic Monocline and Łódź Trough. This was confirmed by comparing the distribution of total porosity with the course of the regional tectonic zones on the Polish Lowlad.

5

Characteristics of diagenesis, isotopic relations and reservoir properties of the Middle Miocene sandstones in the Carpathian Foredeep (Poland and Ukraine)

Jarmołowicz-Szulc K., Kozłowska A., Kuberska M.

Geological Quarterly

|

2015

|

Vol. 59, No. 4

750--761

EN

The Upper Badenian and Sarmatian sandstones recognized from boreholes in southeastern Poland and western Ukraine are very fine to medium-grained subarkosic and sublithic arenites and wackes. The deposits underwent diagenesis well below 100°C, and their evolutionary pathways of diagenetic and related reservoir properties represent eo- and mesodiagenesis. Eodiagenesis here comprised mechanical compaction, development of chlorite, microcrystalline calcite, pyrite, siderite, kaolinite and quartz, and dissolution of feldspar and mica grains. Mesodiagenesis included quartz and K-feldspar overgrowths, albitisation, crystallisation of dolomite and ankerite and coarsely crystalline calcite, dissolution of feldspar grains and carbonate cement, and illite growth. The isotopic data of δ18OVPDB of carbonate cements suggest their crystallisation from porewater which is a mixture of marine and meteoric waters. The δ13CVPDB values suggest derivation of carbon from microbial methanogenesis of organic matter. The 87Sr/86Sr values in coarsely crystalline calcite are higher than those of Badenian seawater. The radiogenic strontium may have been supplied during diagenesis by meteoric waters draining the continental area. The Middle Miocene sandstones show better filtration abilities (good and very good) in the western part of the study area (Poland) than in the east. Primary intergranular porosity is more frequent than secondary intragranular and intercrystalline porosities.The primary porosity was diminished due to compaction and cementation from west to east. Some increase in porosity was caused by dissolution of detrital grains and by decay of soft parts of organisms.

6

Analysis of reservoir properties and parameters of oil fields suitable for the application of CO2-EOR method

Uliasz-Misiak B., Kosowski P., Lewandowska-Śmierzchalska J.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2015

|

Vol. 32, no. 1

33--48

EN

The criteria worked out on the basis of the literature study were used for indicating oil fields, where carbon dioxide can be injected for the purpose of storing or to enhance the production of oil. The preliminary selection of oil fields, where the miscible CO2-EOR method can be applied was based on the following criteria: depth of deposition, density of oil, reservoir temperature and oil saturation. From among 68 analyzed oil fields, 35 were used for the analyses: 3 fields in the Carpathians, 6 in the Carpathian Foredeep and the remaining 26 fields in the Polish Lowland. The statistical analysis methods were used for analyzing reservoir parameters of fields preselected for the CO2-EOR method, i.e. depth of deposition of the roof of the horizon, average thickness, initial reservoir pressure and reservoir temperature. The reservoir properties of these fields were also analyzed, i.e. average permeability, average porosity and average saturation with oil.

7

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.

8

Ocena właściwości zbiornikowych i sprężystych w aspekcie szczelinowatości skał

Łukowska G.

Nafta-Gaz

|

2014

|

R. 70, nr 8

509--519

PL

Zasadniczymi celami charakterystyki skał zbiornikowych są opis i konstrukcja modelu geologicznego poprzez określenie objętości przestrzeni porowej i geometrii. Niezbędne dane uzyskuje się z analiz laboratoryjnych rdzeni wiertniczych oraz płynów złożowych, jak również z pomiarów geofizycznych. W opracowaniu badano wpływ szczelinowatości skał na właściwości zbiornikowe i sprężyste. W pierwszym etapie wykonano wizualizację przestrzeni porowej analizowanych skał w celu zidentyfikowania naturalnych szczelin. Zaprezentowano wyniki uzyskane na podstawie konwencjonalnych badań laboratoryjnych próbek rdzeni wiertniczych. Reprezentowały one różne typy litologiczne: piaskowce, wapienie oraz dolomity. Przeprowadzono analizę wpływu struktury porowej (szczelin) na gęstość oraz przepuszczalność. Wyznaczono nasycenie przestrzeni porowej oraz współczynnik nasycenia wodą nieredukowalną metodą jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR). Przeanalizowano również wpływ szczelinowatości na prędkości propagacji fal podłużnych i poprzecznych, wyznaczonych za pomocą defektoskopu ultradźwiękowego UMT-17. Określenie zależności pomiędzy pomierzonymi właściwościami petrofizycznymi skał jest ważnym krokiem prowadzącym do prawidłowego opisu ośrodka skalnego. Wzajemne związki między fizycznymi parametrami skał, wyznaczonymi metodami laboratoryjnymi na próbkach rdzeni, są wykorzystywane w interpretacji ilościowej otworowych pomiarów geofizycznych.

EN

The main objective characterization of reservoir rocks is the description and construction of a geological model by determining the volume of pore space and geometry. The necessary data are obtained from laboratory analyzes of drill cores and reservoir fluids, as well as from geophysical measurements. In this paper, the effect of fracture apertures on reservoir properties and elastic properties was investigated. In the first stage of the study the visualization of pore space of analyzed rocks was performed in order to identify the natural fracture apertures. Presented results were based on conventional laboratory tests of drill cores samples. The samples represents different lithological types: sandstones, limestones and dolomites. The impact of the pore structure (fracture apertures) on the density and permeability was analyzed. Pore space saturation and irreducible water saturation factor was determined by nuclear magnetic resonance method (NMR). Also analyzed was the impact of fracture apertures on longitudinal and transverse waves velocity propagation determined by ultrasonic detector UMT-17. Defining the relationship between the measured petrophysical properties of rocks is an important link leading to the correct description of the rock. Mutual relationships between the physical parameters of rocks, determined by laboratory methods on cores samples are used in the quantitative interpretation of borehole geophysical measurements.

9

Reservoir properties of the Upper Rotliegend and the Weissliegend sandstones in the Zielona Góra Basin (western Poland)

Poszytek A.

Geological Quarterly

|

2014

|

Vol. 58, No. 1

193--206

EN

Analysis of the porosity-depth, permeability-depth, and permeability-porosity relationships, as well as the parameter of reservoir potential RQ (result of relationship porosity v. permeability) of in the Upper Rotliegend sandstones of fluvial and aeolian origin and also of shallow marine (Weissliegend) sandstones from the Zielona Góra Basin in western Poland discussed in relation to the sedimentary settings, coupled with microscopic observations, have indicated that the most important factor determining the reservoir properties is cementation and/or matrix content in the pore space. The map of the mean distribution of the reservoir potential RQ for the topmost 50 metres of the Rotliegend have indicated a patchy distribution of zones with the highest and lowest reservoir potential in the central part of the basin, which is controlled mainly by the amount of carbonate, sulphate and illite cements in the pore space. Compaction had a minor influence on the presently noted reservoir properties, particularly in poorly-cemented sandstones.

10

Analiza statystyczna parametrów zbiornikowych utworów jury górnej-kredy dolnej zapadliska przedkarpackiego uzyskanych z testów RPZ i pomiarów geofizycznych

Dubiel S., Uliasz-Misiak B.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2013

|

T. 29, z. 2

119--134

PL

W publikacji przedstawiono wybrane wyniki analizy statystycznej właściwości zbiornikowych i parametrów złożowych utworów jury górnej-kredy dolnej określone na podstawie wyników testów rurowymi próbnikami złoża (RPZ) oraz badaniami geofizycznymi, przydatne przy opracowywaniu charakterystyki geologicznej złóż węglowodorów w utworach górnej jury-dolnej kredy. Właściwości zbiornikowe (porowatość ogólna, miąższość efektywna) oraz parametry złożowe (przepuszczalność, gradient ciśnienia złożowego i wskaźnik wydobycia wody złożowej) jury górnej-kredy dolnej, usystematyzowano w postaci histogramów, w celu scharakteryzowania ich rozkładu i wyznaczenia wartości średnich. Wyznaczone średnie wartości mogą być wykorzystane przy projektowaniu procesów dowiercania, opróbowania i eksploatacji złóż węglowodorów w utworach górnej jury-dolnej kredy. Wartość ciśnienia złożowego określona na podstawie wyników testów złożowych RPZ stanowi podstawę symulacji złożowych, a także projektowania konstrukcji otworów wiertniczych, technologii dowiercania oraz eksploatacji złoża. Metodami analizy statystycznej wyznaczono równanie regresji liniowej zmian ciśnienia złożowego w funkcji głębokości zalegania skał węglanowych jury górnej-kredy dolnej. Równanie to może być wykorzystywane do prognozowania wartości ciśnienia w danym rejonie wierceń. Cechy produkcyjne badanych poziomów perspektywicznych jury górnej-kredy dolnej oceniono na podstawie zmian wskaźnika wydobycia wody złożowej (wydatek przypadający na jednostkę depresji ciśnienia) w funkcji miąższości efektywnej. Uzyskana korelacja pozwala na prognozowanie wskaźnika wydobycia wody złożowej na podstawie miąższości efektywnej w badanych utworach. Cechą skał zbiornikowych, od której w znacznym stopniu zależy wielkość wskaźnika wydobycia tak wody złożowej, jak też i węglowodorów, jest ich przepuszczalność. Zróżnicowane zależności pomiędzy porowatością i przepuszczalnością występujące w skałach węglanowych są często przyczyną trudności i niejednoznaczności w interpretacji wyników testów złożowych. Metodami analizy statystycznej stwierdzono – dla wybranego obszaru poszukiwań naftowych – zadawalającą korelację między przepuszczalnością efektywną dla wody określoną testami RPZ, a porowatością oszacowaną na podstawie pomiarów geofizyki wiertniczej, nadającą się do prognozowania wartości przepuszczalności skał jury górnej-kredy dolnej.

EN

This article presents selected results of statistical analysis of reservoir properties and reservoir parameters of the Upper Jurassic-Lower Cretaceous formation in the Carpathian Foredeep. Reservoir properties and parameters were based on the results of drillstem tests (DST) and geophysical surveys. These results allowed for geological characterization of hydrocarbon deposits in the Upper Jurassic-Lower Cretaceous formations. Reservoir properties (total porosity, effective thickness) and reservoir parameters (permeability, reservoir pressure gradient, and water production coefficients) of the Upper Jurassic-Lower Cretaceous formation have been arranged in the form of histograms in order to define the distribution of average values. Average values can be used in drill up operations, well tests, and exploitation of hydrocarbon deposits in the Upper Jurassic-Lower Cretaceous formation. Methods of statistical analysis determined the linear regression equation of reservoir pressure changes as a function of Upper Jurassic-Lower Cretaceous carbonate formation depth. This equation can be used to estimate the reservoir pressure in the drilling area. Production parameters of the geological formation have been examined based on changes in the water production coefficient (flow rate per unit pressure depression), which can be predicted as a function of the effective thickness of the tested formation. Water production coefficient as well as hydrocarbons production coefficient depends largely on reservoir rocks permeability. The relationship between porosity and permeability in carbonate rocks often causes difficulties and ambiguities in the interpretation of reservoir test results. This analysis, however, found a satisfactory correlation between the effective water permeability from DST tests and porosity estimated from well logs in the selected area of petroleum exploration. This correlation will be suitable for predicting the permeability of the Upper Jurassic-Lower Cretaceous formation.

11

Petrophysical properties of the pre-Miocene rocks of the Outer Zone of the Ukrainian Carpathian Foredeep

Kurovets I., Prytulka H., Shyra A., Shuflyak Y., Peryt T. M.

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2011

|

Vol. 81, No 3

363-373

EN

The paper summarizes the results of various laboratory studies of core material, including porosity, permeability, lithological-facies and structural and textural characteristics of more than 1,000 samples of Mesozoic and Palaeozoic rocks. The petrophysical parameters of siliciclastic and carbonate rocks are analysed for the total of samples representing different lithologies (limestones vs. sandstones) as well as for particular stratigraphic intervals (Upper and Lower Cretaceous, Upper Jurassic, Middle and Lower Jurassic, and Palaeozoic). The terrigenous rocks with intergranular porosity and fracture-cavernous carbonate rocks of reefal facies form the best reservoir rocks within the Mesozoic. The terrigenous rocks of fractured and fractured-porous type that are controlled by the fault-block tectonics provide the best Palaeozoic and Ediacaran reservoirs.

12

Diagenesis and reservoir properties of the Middle Miocene sandstones in the Polish segment of the Carpathian Foredeep

Kozłowska A., Kuberska M., Maliszewska A.

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2011

|

Vol. 81, No 1

87-103

EN

The Upper Badenian and Sarmatian sandstones from eight wells of the Carpathian Foredeep Basin have been studied. The following research methods were used: petrographic analysis with the use of polarizing microscope (staining analysis, cathodoluminescence studies – CL, porosity determinations, fluid inclusion ana- lysis), scanning electron microscope (SEM) investigations and energy dispersive spectrometer studies (EDS ISIS), X-ray diffraction analyses (XRD), isotopic analysis and petrophysical studies. The sandstones are very-fine to medium-grained subarkosic and sublithic arenites and wackes. The main components of the sandstone grain framework are quartz, feldspars (potassium feldspar and plagioclase), lithoclasts (fragments of carbonate rocks, clastic rocks, granitoids, volcanic rocks and quartz-mica schists) and micas (mainly muscovite). Bioclasts (mainly foraminifera), glauconite, ooids, organic matter and accesory minerals are subordinate. Pore spaces between the grains are filled by matrix and by cement (mostly Fe-calcite, quartz overgrowth, dolomite, siderite and kaolinite). The Middle Miocene sandstones show good and very good filtration abilities. Sandstones porosity very often exceeds 20% and permeability is above 100 mD. Primary intergranular porosity is considerably more frequent than secondary intragranular porosity (mainly dissolution of feldspar grains) and intercrystalline porosity (clays microporosity). Effects of the following diagenetic processes can be observed in the sandstones: compaction, cementation, dissolution, replacement and alteration. Primary porosity reduction in sandstones was predominantly caused by mechanical compaction by about 26% and cementation, mainly by calcite, by approximately 35% on the average. Some increase in porosity was caused by dissolution of detrital grains, mainly feldspars, and decay of the soft parts of organisms. Diagenetic and related reservoir properties evolution of the Middle Miocene sand- stones have been accomplished during eo- and mesodiagenesis.

13

Modele matematyczne do określania parametrów zbiornikowych skał w rejonie Cierpisz-Rogoźnica-Nienadowa

Gąsior I., Klaja J., Półchłopek A.

Nafta-Gaz

|

2010

|

R. 66, nr 9

765-773

PL

Przedstawiono modele matematyczne umożliwiające wyznaczenie w profilu otworów wiertniczych następujących parametrów: nasycenia wodą nieredukowalną, przepuszczalności absolutnej i fazowej. Przy opracowywaniu modeli wykorzystano dane z badań laboratoryjnych wykonanych dla próbek skał pochodzących z sześciu otworów wiertniczych: C-5K, K-2, M-1, N-1, R-1K oraz S-33K. Wielkość nasycenia wodą nieredukowalną (Swnr) badanych skał oszacowano na podstawie metody magnetycznego rezonansu jądrowego. Dla prawidłowego określenia parametru Swnr konieczne było wyznaczenie średniej wielkości czasu granicznego T2G2 dla skał z badanego rejonu. Średnia wartość wyznaczonego eksperymentalnie parametru T2G2 wynosi 6,8 ms, a więc znacząco odbiega od średniej wartości podawanej w literaturze dla utworów klastycznych (33 ms) [5, 9]. Wyznaczone na podstawie badań laboratoryjnych rdzeni wiertniczych parametry skał - takie jak: przepuszczalność absolutna i względna, zawartość minerałów ilastych oraz wskaźniki struktury porowej i zwilżalności - poddano analizie statystycznej, z uwzględnieniem podziału utworów mioceńskich na dwa poziomy: serię piaskowcową i piaskowcowo-mułowcową. W procesie tworzenia modeli matematycznych zastosowano metodę estymacji nieliniowej. Skonstruowane modele wykorzystano w procesie interpretacji profilowań geofizycznych z otworów wiertniczych: C-5K, K-2 oraz S-33K. Wykonane obliczenia dają zadowalające rezultaty. Uzyskano wyniki tworzące spójny zbiór danych, logicznie wpasowanych w strukturę złoża; pozostających w zgodności zarówno z danymi laboratoryjnymi, wynikami prób złożowych, jak i składem przypływających mediów.

EN

Mathematical models enabling determination of the following parameters: irreducible water saturation, total and phase permeability are presented in this paper. The models were developed with the use of laboratory data obtained for samples from six boreholes: C-5K, K-2, M-1, N-1, R-1K and S-33K. Irreducible water saturation (Swnr) was estimated with the use of the nuclear magnetic resonance (NMR) method. In order to determine irreducible water saturation (Swnr) properly, the average value of cut-off time T2G2 for the rocks of the investigated area was calculated. The average value of the experimentally determined cut-off time T2G2 = 6,8 ms differs significantly from the average value T2G2 = 33 ms for sedimentary rocks mentioned in many papers [5, 9]. Parameters such as: total and relative permeability, clay minerals content, porous structure and wettability coefficients were analysed. The division into sandstone and sandy-clayley sediments was taken into account. Mathematical models were calculated with the use of the non-linear estimation method. These models were employed in the interpretation of well-logs from the C-5K, K-2 and S-33K boreholes. The results of the conducted calculations are satisfactory. The obtained results create a consistent set of data compatible with the laboratory data and inflowing media composition.

14

Analiza własności zbiornikowych skał węglanowych z wykorzystaniem mikrotomografii rentgenowskiej

Zalewska J., Kaczmarczyk J., Dohnalik M., Cebulski D., Poszytek A.

Nafta-Gaz

|

2010

|

R. 66, nr 8

653-662

PL

W artykule pokazano możliwości wykonania charakterystyki przestrzeni porowej skał węglanowych z obrazów 3D wewnętrznej struktury skał, otrzymanych metodą mikrotomografii rentgenowskiej. Przybliżono i dostarczono ilościowe informacje z danych micro-CT o wszystkich połączonych przestrzeniach porowych badanych próbek skał. Badaniom poddano 23 próbki skał węglanowych, reprezentujących poziom dolomitu głównego z rejonu północnej monokliny przedsudeckiej. Analizując badane próbki pod względem: wartości porowatości micro-CT, dystrybucji porowatości na wykresach, charakteru sieci porowej na wizualizacjach 3D, charakterystyki mikrofacjalnej i wartości przepuszczalności – wyróżniono 5 grup skał, o zróżnicowanym charakterze porowatości i zróżnicowanych strukturach i teksturach. Otrzymane wyniki mogą być pomocne w ocenie i zrozumieniu geometrii przestrzeni porowej skał zbiornikowych i mogą mieć znaczący wpływ na metody obliczeń odzysku węglowodorów.

EN

The article shows capabilities of carbonate rocks pore space characterization based on 3D images of internal rock structure, carried out by means of X-ray microtomography. Quantitative information derived from micro-CT data on all connected pore spaces of examined rock samples have been approximated and provided 23 samples of carbonates, representing lower horizon of main dolomite from area of northern Fore-Sudetic Monocline were subjected to examination. Analyses of the samples for micro-CT porosity value, porosity distribution on graphs, pore space nature on 3D images, micro facial characterization and permeability value, distinguished 5 groups of rocks based on diversified porosity nature and diversified structures and textures. The results obtained can be helpful in estimation and understanding of reservoir rocks pore space geometry and may significantly influence methods of hydrocarbons recovery computations.

15

Krajowy Program „Rozpoznanie formacji i struktur do bezpiecznego geologicznego składowania CO2 wraz z ich planami monitorowania”

Wójcicki A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 439 (1)

9--16

PL

Krajowy program „Rozpoznanie formacji i struktur do bezpiecznego geologicznego składowania CO2 wraz z ich programem monitorowania” jest realizowany na zamówienie Ministerstwa Środowiska, przez konsorcjum złożone z PIG–PIB (lider), AGH, GIG, INiG, IGSMiE PAN i PBG. Strategicznym celem krajowego programu, obejmującego praktycznie cały obszar Polski wraz z ekonomiczną strefą Bałtyku, jest dostarczenie Ministerstwu Środowiska informacji niezbędnych do podjęcia decyzji koncesyjnych, zgodnie z wymogami odnośnej dyrektywy unijnej. Dotychczas ukończono prace w zakresie rozpoznania formacji i struktur geologicznych w rejonie Bełchatowa, a dla wytypowanej struktury wykonano analizy szczegółowe. Jednocześnie prowadzi się podobne prace dla rejonu południowej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego i uruchamia się prace w kolejnych rejonach kraju.

EN

The National Programme “Assessment of formations and structures for safe CO2 geological storage, including monitoring plans”, ordered by Ministry of Environment, is carried out by consortium consisting of PGI–NRI, AGH UST, CMI, OGI, MEERI PAS and PBG. The strategic goal of the national programme, covering practically the whole territory of Poland and the Baltic economic zone is to deliver to the Ministry information necessary for permitting decisions after requirements of the relevant EU directive. To this moment works on the assessment of geological formations and structures in Bełchatów area and for a selected structure detailed assessment has been completed. Simultaneously similar works for the area of southern part of SCB have been carried out and works for other areas of the country are being launched.

16

Geologiczny model rejonu akumulacji ropno-gazowej Lubiatów-Międzychód-Grotów (LMG)

Papiernik B., Machowski G., Słupczyński K., Semyrka R.

Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2009

|

T. 35, z. 2/1

175-182

EN

The paper presents the results of spatial modelling of the lithology and facies variability and reservoir properties of the Main Dolomite (Ca2) in the western part of the Grotów Peninsula. The results indicate that granular rocks have the best reservoir and filtration properties. Criteria of stable equilibrium of hydrocarbon phases, which have been applied to the model, suggest that these separate phases represent common hydraulic reservoir system.

17

Nowe spojrzenie na właściwości zbiornikowe i filtracyjne piaskowców karpackich

Such P., Leśniak G.

Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2008

|

T. 34, z. 3

423-444

PL

Na podstawie 388 próbek reprezentujących piaskowce karpackie wykonano analizy przepuszczalności intergranularnej, porowatości i przepuszczalności szczelinowej, analizy granulometryczne. Próbki te zostały poddane analizom pod względem procesów diagenetycznych i ich wpływu na właściwości zbiornikowe. Przestrzeń porowa piaskowców karpackich jest wykształcona w procesie przemian diagenetycznych porowatości pierwotnej. Dominującą rolę w jej ewolucji odegrała kompakcja mechaniczna i cementacja. Zaznacza się również wpływ rozpuszczania na rozwój porowatości wtórnej. Przeprowadzone badania rzuciły nowe światło na charakter przestrzeni porowej oraz możliwości filtracyjne karpackich piaskowców o umiarkowanych porowatościach. O ile wartości przepuszczalności intergranularnych są w ogromnej większości niskie lub bardzo niskie, wykluczające w wielu przypadkach potencjalną produkcję z tego typu kolektorów o tyle zasięg i skala zeszczelinowania otwierają nowe możliwości interpretacji parametrów zbiornikowych i filtracyjnych tego typu utworów.

EN

On the base of 388 samples of the Carpathian sandstones analyses of intergranular and fracture permeability and porosity were performed, as well as granulometric analyses and investigations of diagenesis processes. Pore space of these sandstones was created by diagenetic processes. Mechanical compaction and cementation dominates but dissolution played role in creating of secondary porosity. Conducted investigations thrown a new light on filtration properties of moderate porosity sandstones. Intergranular permeability are very low but fracture porosity can reach relatively high values (up to 50 mD) in great part of investigated sandstones. This fact opens new opportunities in exploration of such type of sandstones in the Carpathian flysch.

18

Mikrofacje i diageneza utworów dolomitu głównego (Ca2) w rejonie bariery Międzychodu (Półwysep Grotowa, Polska Zachodnia)

Mikołajewski Z., Słowakiewicz M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2008

|

nr 429

91-97

PL

Utwory dolomitu głównego stwierdzone w rejonie Międzychodu stanowią fragment dolomitowej bariery oolitowej obejmującej zachodnią część półwyspu Grotowa. Profile z otworów wiertniczych Międzychód-4, Międzychód-5 i Międzychód-6 składają się z bogatego spektrum odmian mikrofacjalnych, wskazujących na depozycję w zróżnicowanych subśrodowiskach szeroko pojętej strefy bariery węglanowej. Przeobrażenia diagenetyczne oraz rozwój przestrzeni porowej zachodziły wielostopniowo i związane były zarówno z etapem depozycyjno-diagenetycznym (eodiageneza), jak również z etapem pogrzebania (mezodiageneza). Niektóre z nich przyczyniły się do obniżenia potencjału zbiornikowego (kompakcja, cementacja, neomorfizm), inne w znacznym stopniu go poprawiły (rozpuszczanie, szczelinowatość). Najbardziej niekorzystnie na zabudowę przestrzeni porowej wpłynęła cementacja dolomitowa i anhydrytowa. Także halit, minerały ilaste oraz impregnacja bitumiczna przyczyniły się do jej ograniczenia. Neomorfizm doprowadził niekiedy do całkowitego zatarcia pierwotnych cech strukturalno-teksturalnych skały. Rozpuszczanie i szczelinowatość w znacznym stopniu polepszyły właściwości zbiornikowe (porowatość, przepuszczalność). W wyniku rozpuszczenia niestabilnych bioklastów oraz jąder ziarn węglanowych doszło do powstania porowatości moldycznej.

EN

The Main Dolomite rocks found in the Międzychód area are associated with a fragment of a dolostone oolite barrier comprising the western part of the Grotów Peninsula. The sections from the Międzychód-4, Międzychód-5 and Międzychód-6 wells contain diverse microfacies types characteristic of deposition in differentiated subenvironments within the carbonate barrier zone. Diagenetic transformations and development of pore space occurred as multistage processes. They were associated with both the diagenetic-depositional zones (eodiagenesis) and the burial stage (mesodiagenesis). Some of them lowered the reservoir potential (compaction, cementation, neomorphism), whereas others significantly improved it (dissolution, fracturing). Dolomite and anhydrite cementation, halite, clay minerals and bitumen impregnation reduced the pore space filtration properties. In some places neomorphism affected primary structural-textural features of the rocks. Dissolution and fracturing significantly improved reservoir properties (porosity, permeability). Dissolution of unstable bioclasts and cores of carbonate grains resulted in formation of moldic porosity.

19

Charakter i geneza zmienności właściwości zbiornikowych dolnokredowych piaskowców węglowieckich (Karpaty Zewnętrzne)

Stańczak G.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2008

|

nr 429

195-202

PL

Dolnokredowe warstwy węglowieckie stanowią kolektor ropy naftowej i gazu w złożu Węglówka, które stanowi jedno z najwcześniej odkrytych złóż ropy w Karpatach fliszowych. W obrębie dwóch fałdów odsłaniających się w półoknie tektonicznym Węglówki zarejestrowano szereg profili warstw węglowieckich, w których zgodnie z metodyką analizy facjalnej opisano następujące litofacje: piaskowce zlepieńcowate (SC), piaskowce (S), piaskowce z mułowcami (SM), mułowce z piaskowcami (MS) oraz mułowce (M). Dla piaskowców wchodzących w skład litofacji SC, S i SM oznaczono gęstość pozorną i nasiąkliwość. Badania petrograficzne obejmowały obserwacje w mikroskopie optycznym i skaningowym oraz w katodoluminescencji, a także badania porozymetryczne i oznaczenia współczynnika przepuszczalności. Wyniki badań wskazują na dwa czynniki odpowiedzialne za korzystne właściwości zbiornikowe piaskowców węglowieckich. Pierwszy stanowi wczesna i ograniczona cementacja krzemionkowa, mająca istotne znaczenie dla opóźnienia postępu kompakcji i zachowania porowatości osadu w początkowej fazie diagenezy. Drugi czynnik to koncentracja cementu węglanowego w obrębie konkrecji. Bioklasty krzemionkowe oraz najdrobniejsze frakcje ziaren kwarcu stanowiły źródło mikrokrystalicznego cementu kwarcowego oraz cementu chalcedonowego. Lokalnie wysoka zawartość biogenicznej krzemionki była przyczyną obfitej cementacji chalcedonowej. Cementacja węglanowa przyczyniła się do znacznej redukcji tej przestrzeni porowej, jaka zachowała się po wcześniejszej kompakcji osadu i cementacji krzemionkowej. Cement węglanowy, jak również okruchy węglanowe rejestrowano tylko w obrębie konkrecji, podczas gdy w ich otoczeniu stwierdzono brak detrytycznego materiału węglanowego i cementu węglanowego. Zatoki korozyjne w ziarnach kwarcu i skaleni notowane w otoczeniu konkrecji stanowią ślady po pierwotnych węglanach. Proces powstawania konkrecji węglanowych w piaskowcach węglowieckich można uznać jako wczesnodiagenetyczny, przemawia za tym wysoka zawartość cementu węglanowego oraz luźne upakowanie ziaren szkieletowych w obrębie konkrecji. Stwierdzono, że główną rolę w kształtowaniu cech zbiornikowych odgrywa skład mineralny materiału okruchowego, który decyduje o kierunku przemian diagenetycznych i wykształceniu określonego zespołu spoiw, podczas gdy litofacje są mniej istotne dla ich właściwości kolektorskich.

EN

The Early Cretaceous Węglówka Beds is the reservoir of the Węglówka Oil Field, one of the earliest discovered in the Outer Carpathians (exploitated since 1888). This region is the cradle of world oil exploration and petroleum industry. The Węglówka Beds form two anticlines within the half-window of the Sub-Silesian Unit. A sedimentological analysis of several sections revealed the following lithofacies of the subaqueous gravity flow: conglomeratic sandstones (SC), sandstones (S), sandstone-mudstone couplets (SM), mudstone-sandstone couplets (MS) and mudstones (M). Apparent density and water absorptivity were determined for 47 sandstone samples collected from the facies SC, S, SM. The 15 most differentiated samples were selected for further petrographic and diagenetic studies with optical and scanning electron microscopes, X-ray diffraction and cathodoluminescence. Furthermore, mercury injection curves and permeability coefficients were determined. The results of analyses indicate that two factors are responsible for the good/positive reservoir properties of the Węglówka Sandstone. The first factor is the early and limited siliceous cementation. Siliceous sponge spicules and very fine quartz grains were the source of sparse chalcedonie cement and microcrystalline quartz, which formed rims around the grains while pores remained free. Compaction was inhibited and initial porosity was preserved to a large extent. Stronger chalcedonie cementation and the reduction of porosity occurred only locally as the result of the high content of biogenic silica. The other factor is the carbonate cement, which occurs only in spots (concretions). Carbonate cementation brought about a large reduction of the pore space within the concretions, which survived compaction and siliceous cementation. Both carbonate cement and carbonate detrital material were observed only within concretions. Corrosion of quartz and feldspars was the only trace of primary carbonates in their close vicinity. In turn, the abundance of the carbonate cement and a loose grain framework in the carbonate concretions was the evidence of the early origin of concretions. The study has revealed that the mineral composition of the detrital components controlled the diagenesis and formation of specific assemblages of cements and thus played the main role in modelling the reservoir properties of the Węglówka Sandstone. Those properties were controlled by the sedimentary conditions (facies) to a far lesser extent.

20

Wpływ diagenezy i tektoniki na rozwój właściwości zbiornikowych dolomitów frańskich w centralnej części rowu lubelskiego

Narkiewicz M., Jarosiński M., Krzywiec P.

Przegląd Geologiczny

|

2007

|

Vol. 55, nr 1

61-61

EN

Petrological studies of core samples, integrated with mesostructural analysis of cores, and coupled with results of seismic data interpretation allowed to interpret evolving reservoir properties of dolostones of the Frasnian Werbkowice Mb. These crystalline and partly vuggy rocks form main reservoir horizons of the Ciecierzyn and Mełgiew A gas fields in the central Lublin Graben. The optimum reservoir properties were attained following the main phase of regional dolomitization and accompanying CaCO3 dissolution. These processes occurred after renewed subsidence in Viséan and before main phase of the Variscan inversion in late Westphalian. In Late Silesian, after the onset of hydrocarbon generation, porosity was partly filled by a dolomite cement. The most important agent of porosity destruction, however, was a precipitation of anhydrite cement preceding main phase of compressional deformations. The latter led to a localized development of open fracture systems which, however, were soon filled with various cements related to dissolution-reprecipitation processes. After compressional event, the stress regime evolved towards strike-slip and extensional, which created fractures allowing migration of hydrocarbons to newly formed structural traps. Several observed structures indicate negligible post- inversion deformations, thus facilitating preservation of earlier formed hydrocarbon accumulations. However, successive stages of secondary migration could have occurred during indefinite time under strike-slip and extensional regime recorded as a distinct set of mesostructures.