Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Możliwości rozwoju sektora geotermii w centralnej Polsce w świetle pogłębionej analizy strukturalno-parametrycznej rejonu niecki mogileńsko-łódzkiej

Sowiżdżał A., Hajto M., Papiernik B., Mitan K., Hałaj E.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2017

|

R. 56, nr 2

16--31

PL

Rejon niecki mogileńsko-łódzkiej jest, obok Podhala, jednym z najbardziej perspektywicznych rejonów w Polsce dla efektywnego zagospodarowania zasobów geotermalnych. Wykorzystanie energii geotermalnej w tym regionie powinno w pierwszej kolejności być związane ze zbiornikami dolnojurajskim i dolnokredowym. Obecnie w Poddębicach i Uniejowie eksploatowane są wody zbiornika dolnokredowego. Na różnym etapie zaawansowania występują projekty wykorzystania potencjału energetycznego w rejonie niecki mogileńsko-łódzkiej, w tym w: Kole, Sochaczewie, Sieradzu, Aleksandrowie Łódzkim, Konstantynowie Łódzkim, Łodzi. Istnieją również plany szerszego zagospodarowania wód geotermalnych w Poddębicach i Uniejowie. W celu określenia możliwości budowy nowych instalacji geotermalnych w rejonie niecki mogileńsko-łódzkiej wykonano analizę danych geologicznych oraz reinterpretację podstawowych parametrów hydrogeologicznych dolnokredowego i dolnojurajskiego zbiornika geotermalnego, w tym temperatur i mineralizacji wód oraz wydajności ujęć w obrębie analizowanych zbiorników geotermalnych. Skonstruowanie trójwymiarowego modelu geologiczno-parametrycznego obszaru badań wykonanego w programie Petrel umożliwiało określenie przestrzennego rozkład analizowanych parametrów zbiornikowych. W efekcie tych działań dokonano obliczeń przewidywanej mocy cieplnej instalacji geotermalnych i wskazania miejsc perspektywicznych dla dalszego zagospodarowania zasobów geotermalnych w rejonie niecki. Większy potencjał energetyczny, wynikający głównie z wyższych temperatur wód geotermalnych, związany jest z wodami zbiornika dolnojurajskiego, jednak w przypadku ich wykorzystania należy mieć na uwadze wysoką mineralizacje wód. Lokalizacje perspektywiczne dla wykorzystania wód geotermalnych poziomu dolnokredowego występują na znacznie mniejszym obszarze niż w przypadku zbiornika dolnojurajskiego. Wody tego zbiornika charakteryzują się niższą mineralizacją, ale także niższą temperaturą.

EN

The area of Mogilno-Łódź Trough is, next to Podhale, one of the most prospective areas in Poland for effective management of geothermal resources. The use of geothermal energy in this region should be, first of all, related to Lower Jurassic and Lower Cretaceous reservoirs. At present, the reservoir waters are exploited successfully – in Poddębice and Uniejów – Lower Cretaceous. Projects of using the energy potential of waters from the Lower Jurassic reservoir (Koło, Sochaczew, Sieradz, Aleksandrów Łódzki, Konstantynów Łódzki, Łódź) are at different stages of development. In order to identify the possibilities of setting up new geothermal installations in the area of the Mogilno-Łódź Trough, the analysis of geological and hydrogeothermal parameters for a Lower Cretaceous and Lower Jurassic geothermal reservoir was conducted on the basis of the analysis of archival materials, research works, geological designs and an inventory of operational parameters of already existing geothermal installations. Hydrogeological and geothermal parameters were evaluated, including an estimation of water temperatures and mineralisation, as well as probable discharge of geothermal wells. The construction of a 3D geological-parametric model of the study area, made using Petrel software, enabled the spatial distribution of parameters being analysed, and next, the evaluation of geothermal resources in the Lower Cretaceous and Lower Jurassic reservoirs. As a result of those activities, the thermal power of the geothermal installations was calculated and prospective locations for further utilization (usage) of the geothermal resources were indicated. Considerable energy potential relates to geothermal waters of the Lower Jurassic reservoir, however, if they are used, high TDS should be taken into consideration. Thus a two wells (doublet) system will be advisable. Locations prospective for the use of geothermal waters from the Lower Cretaceous aquifer occur at limited area unlike the Lower Jurassic reservoir. Waters of that reservoir are characterised by a lower mineralisation, but also a lower temperature.

2

Geothermal utilization potential in Poland – the town of Poddębice. Part 2 : selected energetic aspects of current and future geothermal district heating in Poddębice

Kępińska B., Pająk L., Bujakowski W., Kasztelewicz A., Hajto M., Sowiżdżał A., Papiernik B., Petursson B., Tulinius H., Thorgilsson G., Einarsson O. P., Karska A., Peraj A.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2017

|

R. 56, nr 1

23--38

EN

The paper presents main energetic aspects of current geothermal district heating system in Poddębice, Poland, and its planned development in an optimal way from an energy and economic points of views (reservoir and production aspects are presented in Part 1). These topics, as part of pre-feasibility study, were elaborated in the framework of the EEA Project “Geothermal utilization potential in Poland – the town of Poddębice”. That town has both prospective resources and ambitious plans of further geothermal uses’ deployment for space heating and for wide range of other applications. They will contribute to low-emission heating, improvement the leaving conditions and modern local economy. Poddębice create a good study case for other localities in Poland which have geothermal resources. The paper gives in insight into the analyses, outcomes and recommendations that resulted from common works on Icelandic and Polish partners involved in the Project. Reservoir and production aspects are presented in Part 1 of this paper. The material presented in Part 2 is the result of the original work of the authors and includes only one citation of the literature. Most literary references were cited in part 1 accordingly.

PL

Artykuł przedstawia zagadnienia energetyczne dotyczące pracującego obecnie geotermalnego systemu ciepłowniczego w Poddębicach, jak i jego planowanego rozwoju z uwzględnieniem optymalnych sposobów funkcjonowania pod względem energetycznym i ekonomicznym (aspekty złożowe i eksploatacyjne są natomiast podane w części 1 artykułu). Tematy zostały opracowane jako część wstępnego studium możliwości w ramach Projektu EOG „Potencjał dla rozwoju wykorzystania energii geotermalnej w Polsce – miasto Poddębice”. Wymienione miasto posiada zarówno perspektywiczne zasoby, jak i znaczące plany rozwoju wykorzystania energii geotermalnej w ciepłownictwie i w szerokim zakresie innych zastosowań. Przyczynia się one do niskoemisyjnego ciepłownictwa, poprawy warunków życia oraz do nowoczesnej lokalnej działalności gospodarczej. Poddębice są dobrym przykładem dla innych miejscowości w Polsce, które posiadają zasoby geotermalne. Artykuł przedstawia wybrane analizy, ich wyniki oraz rekomendacje, które są rezultatem wspólnych prac zaangażowanych w Projekt partnerów z Islandii i Polski.

3

Geothermal utilization potential in Poland – the town of Poddębice. Part 1: selected reservoir and exploitation aspects of current and further geothermal district heating and other uses’ development in Poddębice

Kępińska B., Pająk L., Bujakowski W., Kasztelewicz A., Hajto M., Sowiżdżał A., Papiernik B., Petursson B., Tulinius H., Thorgilsson G., Einarsson O. P., Karska A., Peraj A.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2017

|

R. 56, nr 1

3--21

EN

The paper presents main reservoir parameters, and selected aspects of stable geothermal water production for the needs of current and future district heating and other uses in Poddębice, Poland. These topics, as a part of pre-feasibility study, were elaborated in the framework of the EEA Project “Geothermal utilization potential in Poland – the town of Poddębice”. That town has both prospective resources and ambitious plans of further geothermal uses’ deployment for space heating and for wide range of other applications. They will contribute to low-emission heating, improvement the leaving conditions and modern local economy. Poddębice create a good study case for other localities in Poland that have geothermal resources. The paper gives in insight into the analyses, outcomes and recommendations that resulted from common works on Icelandic and Polish partners involved in the Project. Energetic aspects are presented in Part 2. of this paper, which is a continuation of the material presented here.

PL

Artykuł przedstawia główne parametry złożowe i wybrane zagadnienia związane ze stabilnym wydobywaniem wody geotermalnej dla potrzeb systemu ciepłowniczego w Poddębicach – obecnie pracującego i rozbudowanego (jak jest planowane). Prezentowany materiał został opracowany jako część wstępnego studium możliwości w ramach Projektu EOG „Potencjał dla rozwoju wykorzystania energii geotermalnej w Polsce – Poddębice”. Wymienione miasto posiada zarówno perspektywiczne zasoby, jak i znaczące plany rozwoju wykorzystania energii geotermalnej w ciepłownictwie i w szerokim zakresie innych zastosowań. Wykorzystanie zasobów geotermalnych przyczynia się do rozwoju niskoemisyjnego ciepłownictwa, poprawy warunków życia oraz do rozwoju nowoczesnej lokalnej działalności gospodarczej. Poddębice są dobrym przykładem dla innych miejscowości w Polsce, które posiadają zasoby geotermalne. Artykuł przedstawia wybrane analizy, wyniki oraz rekomendacje, które są efektem wspólnych prac zaangażowanych w projekt partnerów z Islandii i Polski. Aspekty energetyczne przedstawiono w części 2. artykułu, która jest kontynuacją prezentowanego tutaj materiału.

4

Wykorzystanie wielowariantowych modelowań przestrzennych do szacowania zasobów perspektywicznych złóż niekonwencjonalnych w centralnej części basenu lubelskiego

Papiernik B., Zając J., Michna M., Ząbek G., Machowski G., Kosakowski P., Poprawa P., Górecki W.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

93--96

PL

W centralnej części basenu lubelskiego opracowano trójwymiarowy model utworów syluru, ordowiku i kambru. Model strukturalny obejmuje kompleksy pridolu – ludlowu, wenloku, landoweru, aszgilu, karadoku, lanwirnu, arenigu, tremadoku oraz kambru. Model strukturalny dowiązano do 76 odwiertów, a do jego opracowania wykorzystano archiwalne mapy miąższości i strukturalne oraz interpretację sejsmiki. W przestrzeni 3D wymodelowano zmienność refleksyjności witrynitu, co pozwoliło określić zasięg strefy okna gazowego, kondensatowego i ropnego. Modele zawartości węgla organicznego – współczesnej i pierwotnej, gęstości RHOB, oraz potencjału generacyjnego wyrażonego jako indeks wodorowy HI, pozwoliły oszacować bazowy model zasobów perspektywicznych z wykorzystaniem zmodyfikowanej metody Schmokera.

EN

In the presented study of central part of Lublin Basin 2D seismic, well data, laboratory measurements, well logs and results of 1D modelling in BasinMod were used as quantitative input for further Petrel based 3D modeling and resources assessment. Structural framework of the model comprises 9 surfaces (from the top of Silurian to the top of Cambrian), adjusted to stratigraphy of 76 wells. Modeled parameters involve vitrinite reflectance (Ro), present and original TOC, shale and brittle minerals volumes, RockEval S1 + S2 and HI parameters, bulk density (RHOB), porosity (PHI) and water saturation model. Models are based on laboratory data and well logs interpretation in 15 wells. Using reflectivity model oil, liquid and gas windows were established, and applying modified Schmoker method equations preliminary resources assessment for each window was completed.

5

Wstępne modele geologiczne miocenu autochtonicznego w wybranych strefach w pobliżu frontalnego nasunięcia karpackiego

Papiernik B., Krzysztofik M., Franczak S.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

101--105

PL

W ramach projektu ShaleFore podjęto badania mające na celu udokumentowanie możliwości występowania niekonwencjonalnych złóż gazu ziemnego w utworach ilasto-mułowcowych miocenu autochtonicznego. W celu zintegrowania danych geologicznych, geofizycznych i złożowych przystąpiono do opracowania modeli strukturalno-parametrycznych w skali od regionalnej po lokalną. Wykonane modele będą wykorzystane do analiz geologicznych, hierarchizacji złożowej, do modelowań generacyjnych, jak również do przeprowadzenia lokalnych symulacji złożowych.

EN

One of the main goal of the ShaleFore project is to establish and document the presence of unconventional hydrocarbons resources amid the autochthonous Miocene clay-mudstone formation. In order to integrate geological data, geophysical and reservoir properties, it is planned to perform and develop set of structural and parametrical models in scale from regional to local. Created models will be then used for the geological analysis, petroleum system ranking, generation modeling as well as for carrying out the local reservoir simulation.

6

Przestrzenny model geologiczno-strukturalny strefy przypowierzchniowej w rejonie Soli

Michna M., Mitan K., Machowski G., Papiernik B.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

585--588

PL

Wykorzystując zaktualizowaną mapę geologiczną, 18 przekrojów geologicznych, profile stratygraficzne 7 otworów wiertniczych, wyniki pomiarów terenowych oraz numeryczny model terenu opracowano przestrzenny model geologiczno-strukturalny w rejonie Soli (Karpaty Zachodnie) obejmujący swym zasięgiem powierzchnię ok. 227 km2. Skomplikowana budowa geologiczna Karpat Zewnętrznych w analizowanym rejonie objawia się występowaniem 3 jednostek tektonicznych, w obrębie których można wyróżnić 27 wydzieleń litostratygraficznych. Osnowę strukturalną modelu stworzono na podstawie 66 dyslokacji. Podział litostratygraficzny został uproszczony tak, aby możliwe było połączenie modelu strefy przypowierzchniowej z modelem głębszej strefy skonstruowanym na podstawie interpretacji sejsmiki.

EN

Using an updated geological map, 18 geological cross-sections, stratigraphic profiles of 7 boreholes, the results of field measurements and a digital terrain model spatial geological and structural model in the area of Salt (Western Carpathians) was created. Modeling area covers an area of approximately 227 km2. The complicated geological structure of the Outer Carpathians in the analyzed region revealed the presence of three tectonic units, within which one can ditinguish 27 lithostratigraphic units. The structural model was created based on 66 dislocations. Lithostratigraphic division has been simplified so that it can be combined with model constructed based on seismic data interpretation.

7

The application of numerical modeling to geothermal investments

Wachowicz-Pyzik A., Pająk L., Papiernik B., Michna M.

Computer Assisted Methods in Engineering and Science

|

2015

|

Vol. 22, no. 4

385--395

EN

Among numerous applications of numerical modeling in many different fields of science, there is numerical modeling applied to the issues related to geothermal investments [1]. A number of important parameters and properties can be estimated based on numerical modeling. In the case of geothermal investments, we can determine several factors, which may influence operation of the heating plants, e.g.: exploitation and size of extraction and/or injection of groundwaters, selection of an optimal spacing of boreholes (in the case of geothermal doublets), and water temperature or pressure [2]. This paper presents the issues related to the numerical modeling of geothermal reservoirs as well as a variety of computer software packages commonly used in creation of static and dynamic models, such as: Visual MODFLOW, TOUGH, FEFLOW or Petrel [3, 4]. The process of numerical modeling is presented in four general steps: (1) archival data collection and analysis (often using statistical methods), (2) creation of the static and (3) dynamic numerical models of a reservoir, and (4) environmental, financial and technical assessments based on a mathematical model of surface installation [5]. Each step is presented in details and the most important reservoir parameters, which influence the utilization of geothermal energy, are discussed. At the end, the main directions in current utilization of geothermal waters in Poland and the future opportunities of geothermal heat generation, including the financial aspects related to geothermal investments, are discussed.

8

Rola modelowania strukturalno-parametrycznego w procesie typowania potencjalnej lokalizacji zamkniętych systemów geotermicznych w skałach osadowych

Sowiżdżał A., Papiernik B., Machowski G.

Przegląd Geologiczny

|

2014

|

Vol. 62, nr 6

303--307

EN

In the years 2010–2013, analysis of rocks that build the sedimentary covers in Poland was carried out from the point of view of utilization of energy accumulated in closed geothermal systems – so-called Enhanced Geothermal Systems (EGS). Preliminary assessment of available digital cartographic data in terms of variability in the structural setting, thickness, and geothermal and reservoir parameters allowed selecting, for detailed studies, an area situated in central Poland in the Kujawy segment of the Mid-Polish Anticlinorium, in the Mogilno-£ódŸ Trough and in the northern margin of the Fore-Sudetic Monocline. A complex structural- parametric model was constructed for this area, which comprised the interval from the base of the Carboniferous up to the base of the Cenozoic. The model was a basis for further modelling (e.g. others, modelling of the electric and thermal energy production potential). The study results indicate that the most favourable conditions for the development of EGS occur in the Lower and Middle Buntsandstein deposits to the NE of the K³odawa salt diapir (in the Krooeniewice–Kutno vicinity). They are buried to depths greater than 5000 m b.s.l., their thicknesses exceed 1000 m and they are characterised by porosity about 2.5%, permeability about 0.1 mD and mean density approximately 2.7 g/cm3.

9

Koncepcja rozwoju cyfrowego modelowania budowy geologicznej Polski

Jarosiński M., Papiernik B., Szynkaruk E.

Przegląd Geologiczny

|

2014

|

Vol. 62, nr 12

801--805

PL

[...]prezentacja zaawansowania i metod konstrukcji oraz ocena efektywnooeci (stopieñ wykorzystania i koszty) wytworzenia cyfrowych modeli budowy geologicznej. Przyczyniło się to do głębszego, praktycznego wglądu w tę dziedzinę działań europejskich służb geologicznych na etapie, kiedy w Polsce jesteśmy jeszcze przed zasadniczymi decyzjami dotyczącymi inwestycji w rozwój takich modeli w skali kraju. Po dwóch latach od tego spotkania zainicjowane zostały istotne działania w celu realizacji programu cyfryzacji budowy geologicznej Polski. Rozwój cyfrowej kartografii wgłębnej, sformułowany w strategii Głębokich Badań Geologicznych na lata 2008–2015, ogłoszonej przez Ministerstwo Środowiska (Jarosiński & Warias, 2008) przewiduje, że „Poziom rozwoju technologii komputerowej oraz rynek odbiorców, uzasadnia konieczność rozwinięcia tych działań modeli cyfrowych] na dużą skalę.[...]

10

Kartowanie i modelowanie wgłębne do celów poszukiwań naftowych, podziemnego składowania dwutlenku węgla i geotermii w Polsce : rezultaty, narzędzia i potencjał

Papiernik B.

Przegląd Geologiczny

|

2014

|

Vol. 62, nr 12

856–-861

EN

Digital subsurface mapping on a wide scale started in Poland at the beginning of the 1990s. A team of the Department of Fossil Fuels was engaged in this activity from its beginning. In the first stage simple techniques were based on digitalization of archival maps, which gradually were replaced by development of local and regional maps based on 2D grids. In that period the most significant achievements of the team were Geothermal Atlases of the Polish Lowlands. After 2006, 3D grid-based techniques, comprising static structural and parametric models, gradually replaced the 2D grid-based techniques. They were used in completion of the 3D grid-based models lying behind the maps presented in Geothermal Atlases of the western part of the Polish Carpathians, the Carpathian Foredeep and the eastern part of the Polish Carpathians. According to the world trends in the field of petroleum geology, quantitative petroleum resources assessments were carried out using 2D, 2.5 and 3D grid-based generation, migration and expulsion models. At the same time, numerous 3D static models for CCS purposed were developed. At present, our research moves toward better data integration, uncertainty assessment and 4D modelling for petroleum geology (especially unconventional hydrocarbons), geothermal resources and CCS purposes.

11

The occurrence and characteristics of reservoir waters from the Silesian segment of the Rotliegend Basin (SW Poland)

Machowski W., Papiernik B., Machowski G.

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2014

|

Vol. 84, No. 2

167--180

EN

The paper considers the potential for new discoveries of gas accumulations in the Rotliegend Basin on the basis of the analysis of reservoir and hydrochemical tests and the results of reservoir simulations. Several reservoir simulations carried out in the study area (history of production and history matching) demonstrate the regional migration of reservoir waters. The integration of the simulations with mathematical calculations (in consistency with Hubbert’s theory) and with hydrochemical results permits recognition of the regional hydrody- namics and the potential localization of gas fields. In an analysis of the current hydrodynamic and hydrochemical conditions of reservoir waters in the Rotliegend (Lower Permian) strata, attention was focused on part of the sedi- mentary Rotliegend Basin, located south of the Wolsztyn-Pogorzela High, utilizing materials available from drilling and noting the differences between this area and the northern sub-basin. The current hydrogeological conditions and the dynamics of fluid transfer in the Rotliegend Basin are an effect of structural rearrangement during the Laramide orogeny. The basin hypsometry, resulting from the Laramide movements, became the decisive factor that controlled the filtration of groundwater. The recent hydrodynamic characteristics of migrating reservoir waters are reflected in the P-T (fluid pressure and temperature gradient) distribution pattern. Hence, the analysis of this distribution may reveal reactions that have taken place over time. It must be emphasized that clusters of gas fields are located in the zones occupied by stagnant groundwater (rNa/rCl<0.75) under hydrostatic (or slightly higher) pressure.

12

Modelling of distribution and geometry of lithological complexes of the Ecca Group (the Karoo Supergroup) in SW Botswana

Wendorff M., Radwański L., Papiernik B.

Geology, Geophysics and Environment

|

2013

|

Vol. 39, no. 1

55--70

EN

The Ecca Group, a subdivision of the Karoo Supergroup (Upper Carboniferous - Lower Jurassic) in SW Botswana is a sequence deposited as marine deltaic bodies considered to have been supplied from a cratonic source elevated north of the basin. The Karoo strata in this region are covered unconformably by sands of the Kalahari Beds (Upper Cretaceous - Recent). Therefore the bedrock outcrops are extremely rare, limited in size and a low number of boreholes drilled in this vast area (ca. 340 x 540 km) provide the only insights into the succession of the Karoo Supergroup. Very long distances between individual boreholes make correlation, interpolation between localities and interpretations of geometry of lithological bodies that would provide clues supporting basin analysis by traditional means problematic. To achieve the first approximation of the space-time relations between lithologically complex Ecca Group lithofacies associations modelling of these sediments using Petrel software was performed. These relations in turn suggest evolutionary trends of the basin during deposition of the Ecca Group strata. The model suggests two main zones of supply indicated by two distinctly different patterns of deltaic lithofacies associations, and their evolution controlled by post-Dwyka palaeotopography and its subsequent modifications by local subsidence in the centre of the depository. Initially rapid southward progradation of relatively fine-grained delta body located in the west of the area was followed by subsidence-induced aggradation interrupted by stages of abandonment and marine transgression. Such variations, emphasised by the presence of sandy clinoforms of the delta lobes separated by basinal "fines", imply significant interplay between rates of supply and subsidence. On the other hand, the delta formed in the east contains relatively high proportion of coarse-grained sandstone facies overlying prodelta fines as laterally extensive tabular body formed most probably by lateral migration of distributary channels and delta-front mouthbars, and devoid of abandonment stages. Proximal litofacies of the "western delta" fill the subsiding depocentre and grade distally into synchronously deposited prodelta fines towards the south. By contrast, distal fine-grained prodelta facies fill basin depocentre in the eastern area and are overlain by proximal facies of the "eastern delta".

13

Characterization of petrophysical parameters of the Lower Triassic deposits in prospective location for Enhanced Geothermal System (central Poland)

Sowiżdżał A., Papiernik B., Machowski G., Hajto M.

Geological Quarterly

|

2013

|

Vol. 57, No. 4

729–-744

EN

In the years 2010-2013, analysis of rocks that build the sedimentary covers in Poland was carried out from the point of view of energy utilization accumulated in hot dry rocks – used in Enhanced Geothermal Systems (EGS). As a result of a number of analytical studies, the area situated in the central part of Poland was selected as one of prospective areas for location of EGS in sedimentary rocks. This area encompasses a major part of the Mogilno-Łódź Trough, a part of the Kujawy Swell and a small fragment of the Fore-Sudetic Monocline. The most favourable conditions for development of EGS occur in deposits of the Lower Triassic in the Krośniewice-Kutno vicinity where they are buried to depths greater than 5000 m b.s.l., have thicknesses exceeding 1500 m and are characterized by porosity about 2.5% and permeability about 0.1 mD. In the selected area, thermal characterization of the formation was carried out for location of the EGS in sedimentary rocks. The temperature at the top of Lower Triassic reservoir is in the range 165-175°C. Characterization of petrophysical parameters constituted the basis for further modelling of EGS utilization in selected area.

14

Gas generation in Carboniferous source rocks of the Variscan foreland basin : implications for a charge history of Rotliegend deposits with natural gases

Botor D., Papiernik B., Maćkowski T., Reicher B., Kosakowski P., Machowski G., Górecki W.

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2013

|

Vol. 83, No. 4

353--383

EN

Numerical modelling of the Carboniferous–Permian petroleum system in the Polish Basin was carried out using PetroMod software. The Carboniferous source rocks contain organic matter mostly of a humic nature (gas-prone Type III kerogen). Subordinately, only in the Lower Carboniferous deposits, kerogen of algal marine origin and mixed Type II/III kerogen occur. The quantity of dispersed organic matter is variable, but usually below 2% TOC. In the Carboniferous section, a progressive increase in the maturity of organic matter with depth was observed, from approximately 0.5% Rr at the top of the Westphalian in marginal parts of the Carboniferous basin to over 5.0% Rr at the bottom of the Lower Carboniferous in the eastern Fore-Sudetic Homocline. The thermo- genic generation of hydrocarbons continued from the late Westphalian (eastern Fore-Sudetic Homocline and partly Pomerania) throughout the Mesozoic, up to the Late Cretaceous. The advancement of this process is va- riable in different parts of the Carboniferous basin, reaching up to 100% of kerogen transformation in the zones of maximum maturity of organic matter. However, the most intensive periods of gas generation and migration were the Late Triassic and the Late Jurassic. The most prospective areas are located NE of Poznań–Kalisz line and SW of Poznań.

15

Analiza elementów ryzyka geologicznego rejonu Suliszewo–Radęcin w kontekście składowania CO2

Michna M., Papiernik B.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2012

|

nr 448 (1)

81--86

PL

Artykuł skupia się na analizie elementów ryzyka dolnojurajskiej formacji zawodnionej w rejonie Radęcin–Suliszewo. Skałami zbiornikowymi są tutaj piaskowce synemuru oraz pliensbachu a uszczelniają je mułowce i iłowce toarku. Autorzy stworzyli model strukturalny a następnie bazowe modele parametryczne rejonu Radęcin–Suliszewo. Na podstawie modeli bazowych oszacowano wyjściową wartość możliwego do zatłoczenia CO2. W kolejnym etapie, używając procedury Uncertainty Analysis w programie Petrel dokonano analizy czterech elementów niepewności (nasycenia gazem, położenia kontaktu woda/gaz, porowatości, proporcji skał zbiornikowych do uszczelniających) wpływających na wartości wolumetryczne. Określono rozkład oraz zakres poszczególnych elementów niepewności. Dzięki symulacji metodą Monte Carlo wykonano losowanie prób dla wymienionych parametrów niepewności. Dla każdej realizacji wyliczono objętość gazu w warunkach złożowych.Wyniki przedstawiono w postaci histogramów oraz wykresu tornado. W ten sposób określono, w jakim stopniu poszczególne elementy niepewności wpływają na ilość CO2 możliwego do zmagazynowania. Największy wpływ na ilość możliwego do zmagazynowania gazu ma odpowiednio założony model nasycenia gazem (93–116% względem modelu bazowego) następnie określony kontakt między mediami złożowymi (93,5–106,5% względem modelu bazowego). Porowatość wpływa w tym przypadku w granicy 97–103,5% na wyniki analizy, natomiast różnica w progowej wartości skały zbiornikowe/skały uszczelniające jest nieznaczna i można ją zaniedbać.

EN

The paper presents the analysis of risk elements in the Lower Jurassic water-saturated formation in the Radęcin–Suliszewo area. The reservoir rocks in this area are represented by Sinemurian and Pliensbachian sandstones sealed by Toarcian mudstones and claystones. The authors constructed a structural model and then base parametric models for the Radęcin–Suliszewo area. Based on the base models, an output value of the CO2 amount possible to be injected was estimated. In the next stage, following the Uncertainty Analysis procedure in Petrel, analysis of four elements affecting volumetric values was carried out (i.e. gas saturation, location of gas/water contact, porosity, and the ratio of reservoir rocks versus sealing rocks). With ap.lication of the Monte Carlo method, sampling for the above uncertainty elements was performed. For each realization, gas volume in reservoir conditions was computed. The results were presented in the form of histograms and a tornado chart. In this way, the authors determined to what degree the individual uncertainty elements affect the CO2 amount possible to be injected. The strongest effects on the amount are associated with the properly assumed model of gas saturation (93–116% in relation to the base model) and then the determined contact between reservoir media (93.5–106.5% in relation to the base model). Porosity affects from 97–103.5% of the analysis results and the difference in the threshold value of the reservoir rocks/sealing rocks ratio is insignificant and can be neglected.

16

Modele statyczne złoża ropy naftowej i gazu ziemnego Grabownica

Papiernik B., Zwoliński P., Czopek B.

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

|

2011

|

T. 37, z. 1

175-196

PL

Wykorzystując archiwalne dane kartograficzne, profile stratygraficzne 40 odwiertów, wyniki profilowań oporności, potencjałów polaryzacji naturalnej oraz wyniki interpretacji porowatości i zailenia, zbudowano modele strukturalno-parametryczne fałdu Grabownicy. Na ich podstawie opracowano dyskretny "model pseudofacjalny". Modelowania przedstawiono na przykładzie modelu 3D odwzorowującego zachodnie zamknięcie fałdu. Przedyskutowano niektóre aspekty metodyczne modelowania i wiarygodność uzyskanych wyników.

EN

Using archival data from mapping, stratigraphy from 40 wells and resistivity and spontaneous potential logs, as well as porosity and clay content curves, the authors constructed structural-parametric models of the Grabownica Fold. On this basis, a discrete "pseudo-facies model" was developed. The modeling was exemplified by the 3D model that images the western closure of the fold. Some methodological aspects of the modeling and the reliability of results were discussed.

17

Wstępne wyniki modelowań przestrzennych (3D) parametrów petrofizycznych skał podczas poszukiwań stref występowania gazu zamkniętego w polskim basenie czerwonego spągowca

Papiernik B., Górecki W., Pasternacki A.

Przegląd Geologiczny

|

2010

|

Vol. 58, nr 4

352-364

EN

The Rotliegend Basin is filled with terrigenic complex over 1200 m in thickness. The complex comprises sediments of eolian, fluvial and playa depositional systems (Fig. 1). Reservoir volume of the pore space accessible for the reservoir media is ca. 830-990 km3. Gas exploration in this stratigraphic unit is now focused at depths of around 3000-3800 m b.s.l., in the near-top zone. Poor reservoir properties, especially permeabilities, are here the limiting factor for conventional exploration. A change in the prospecting strategy to comprise tight gas targets moves research into the deeper zone covering the whole profile of the Rotliegend. The paper presents preliminary results of 3D modeling of lithofacies and related petrophysical parameters variability. The static model was created with the use of Petrel 2009.2. Structural framework was built using regional structural, isopach and facies maps. It was relatively detailed, comprising 9 576 000 cells organized in 3 zones and 60 layers. To estimate facies model, the authors used results of integrated environmental analysis of core data and logs from 117 wells (Fig. 2 ). Models of clay content (Vsh) and porosity (PHI) were based on logs from 75 wells. The obtained results show that the northern margin of the Eastern Erg is characterized by presence of numerous eolian strata with porosity ranging from 5 to 15%. Their quality, quantity and thickness decrease toward the north, along with increase in depth. Modeling results indicate that the dominating porous layers of eolian sandstones and fluvial inserts are often intercalated with "non-reservoir" layers revealing porosity below 5%. In this zone, a deeper part of the Rotliegend section should be investigated more thoroughly (Fig. 5, 6, 9). The Pomeranian sector of the Central Basin is dominated by playa and fluvial sediments (Fig. 7, 8, 10). Slightly clayey eolian strata make a few, laterally discontinuous intercalations. Gas accumulations could be expected within local, laterally confined interlayers of eolian and fluvial sandstones with porosity of around 5-12%. Due to the location in the near-base part of the Rotliegend section, close to Carboniferous source rocks, they may be filled with gas, forming so-called sweet spots. Probability of gas occurrence in Pomerania is high as indicated by the Międzyzdroje gas field or small accumulation found in Piaski-PIG2 well. The presented preliminary study allowed to test usability of 3D modeling in tight gas prospecting. Fully reliable results will be obtained after increasing precision of the models comprising detailed seismic interpretation, the use of seismic attributes, and inclusion of quantitative data in diagenetic processes and sedimentology of layers in the modeling process.

18

Wpływ metodologii przetwarzania na wyniki statycznego modelowania 3D

Papiernik B.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2010

|

nr 170 wyd. konferencyjne

213--217

PL

Przestrzenne modelowanie geologiczne, tzw. modelowanie statyczne jest podstawowym narzędziem ilościowej analizy budowy struktur wgłębnych. Uzyskiwane wyniki modelowania zależą w dużym stopniu od zastosowanej procedury przetwarzania. W artykule zilustrowano tą tezę na dwóch przykładach. Pokazano wpływ zmian parametrów krigingu na 2D model prędkości opracowany na podstawie danych z niecki miechowskiej. Porównano również wyniki modelowania algorytmami deterministycznym (kriging) i stochastycznymi (algorytmy sekwencyjne Petrela) w rejonie antykliny Zaosia.

EN

Spatial (3D) geomodeling, so called structural-parametric modeling, belongs to basic tools of the quantitative subsurface analysis. Modeling results are strongly dependent on numerical routines applied. That thesis was illustrated in the paper with two case studies. The influence of kriging settings on the 2D velocity model was demonstrated using data from the Miechow Though. The author also compared results of the 3D lithologic and parametrical modeling with the use of the deterministic algorithm (kriging) and the stochastic simulation techniques (Petrel sequential algorithms) in the Zaosie Anticline area.

19

Model dynamiczny zatłaczania CO2 do dolnojurajskich formacji solankowych struktury Budziszewice-Zaosie

Machowski W., Papiernik B.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2010

|

nr 170 wyd. konferencyjne

367--371

PL

Struktura Budziszewic—Zaosia stanowi potencjalne składowisko CO2 dla największego emitenta tego gazu w Europie — Elektrowni Bełchatów. Najbardziej perspektywiczny zbiornik stanowi w niej dolnojurajska formacja drzewicka. Bazując na skonstruowanym modelu statycznym przeprowadzono symulację zatłaczania dwutlenku węgla z użyciem symulatora Eclipse 2009 (Schlumberger). Analiza „czułości" systemu potwierdziła, że dla badanej części struktury maksymalna, możliwa do zatłoczenia ilość CO2 wynosi ok. 10 Mt (w czasie 61ub 30 lat w zależności od warunków hydrodynamicznych). Przedstawione wyniki stanowią najbardziej pesymistyczny scenariusz składowania CO2 w omawianej strukturze.

EN

Budziszewice—Zaosie structure is one of the potential CO2 storage sites for the biggest emitter of that gas in Europe — Bełchatów Power Plant. The most perspective reservoir is located in Lower Jurassic Drzewice Fm. Based on static 3D model, the authors made simulation of CO2 injection using Eclipse 2009 simulator (Schlumberger). Sensitivity analysis of investigated part of the structure shows maximum CO2 effective storage capacity c.a. 10 Mt (during 6 or 30 years of injection depending on hydrodynamic conditions). Presented results can be assumed as the most pessimistic scenario for the structure.

20

Modelowanie elementów geologicznego ryzyka składowania CO2 z wykorzystaniem programu Petrel na przykładzie analizy ryzyka strukturalnego antykliny Zaosia

Papiernik B., Michna M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 439 (1)

59--64

PL

W artykule przedstawiono wyniki wstępnej analizy ryzyka geologicznego przestrzennego modelu strukturalnego (3D) antykliny Zaosia. Zilustrowano je na przykładzie analizy ryzyka (Uncertainty Analysis) powierzchni stropu warstw ciechocińskich – potencjalnego uszczelnienia dolnojurajskiego układu sekwestracyjnego. Artykuł skupia się na aspektach metodycznych modelu ryzyka, jednak uzyskane wyniki mają praktyczne znaczenie dla podniesienia bezpieczeństwa i zwiększenia wiarygodności geometrii modelu potencjalnej struktury magazynowej. Pokazują one, że do jednoznacznej oceny amplitudy i geometrii zamknięcia antykliny niezbędne jest wprowadzenie dodatkowych danych wejściowych.

EN

The article presents the results of a preliminary risk analysis of the spatial geological structural model (3D) of the Zaosie Anticline. They are illustrated by the example of structural uncertainty analysis of the top surface of the Ciechocinek Beds – a potential seal of the Lower Jurassic CCS system. The article focuses on methodological aspects of uncertainty modelling, however, the results obtained have practical importance for improving the safety and enhance the credibility of the geometry of the potential storage structure model. They show that it is necessary to introduce additional input data for unambiguous assessment of the amplitude and geometry of the anticline closure.