Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Unconfined compressive strength of Lower Paleozoic shales from the Baltic Basin (northern Poland)

Wojtowicz Michał, Jarosiński Marek, Pachytel Radomir Władysław

Geological Quarterly

|

2021

|

Vol. 65, No. 2

art. no. 33

EN

Unconfined compressive strength (UCS) is one of the crucial parameters for geomechanical modelling of unconventional reservoirs useful for the design of hydraulic stimulation of hydrocarbon production. In spite of a large amount of UCS data collected from the Lower Silurian and Ordovician shale successions of the Baltic Basin (northern Poland), no comprehensive study on this subject has been published so far. Here, we compile the results of 247 single-stage confined compressive strength tests (CCST) provided by our industrial partner from four exploration boreholes. Based on the integration of these results with geophysical logging data, including dipole sonic logs, we derive empirical equations describing the relationship between UCS and Young’s modulus or sonic wave slowness. Considering the strong anisotropy of elastic properties in shales we have introduced different empirical equations for UCSv (vertical) and UCSh (horizontal), respectively perpendicular and parallel to bedding. The formula for UCSh is determined with less accuracy than for UCSv due to scarce laboratory tests with bed-parallel loading. Based on the empirical formula proposed, we have estimated the VTI-type of anisotropy to be in the range of 12-27%, depending on the lithostratigraphic formation. The results of our UCS estimations are compared with the results of multi-stage CCST from the adjacent borehole. Both confined tests yielded similar results for UCSv, with slightly higher values obtained from the multi-stage tests. In turn, a comparison of our solution with the results of true uniaxial compressive strength tests (UCST) for vertical samples from one of the studied boreholes revealed a significant discrepancy. The mean UCS results for shale formations from UCST are several times lower than those evaluated from the single-stage CCST. The usefulness of the results obtained for borehole breakout analysis is discussed.

2

Sedimentary environments and stratigraphy of the Stipinai Formation (Upper Frasnian, northern Lithuania) : a sedimentary record of sea-level changes in the Main Devonian Field of the East European Platform

Jaglarz Piotr, Rychliński Tomasz, Filipiak Paweł, Uchman Alfred, Vainorius Julius

Geological Quarterly

|

2021

|

Vol. 65, No. 4

art. no. 52

EN

The Frasnian carbonate-siliciclastic deposits of the Stipinai Formation exposed in two quarries at Petrašiūnai and Klovainiai (northern Lithuania) show considerable vertical facies changes. The lower part of this succession is dominated by argillaceous dolomitic facies with subordinate fine siliciclastic deposits. They display haloturbation and bioturbation structures, represent a hypersaline lagoonal environment, and record the beginning of the transgression. The middle part of the succession consists of secondary dolostones containing moulds of brachiopods, tetracorals, stromatoporoids and trace fossils of deposit feeders; these were deposited in a shallow subtidal marine environment and represent the deepest sedimentary environment of this succession. This was followed by a lagoonal environment (episodic hypersaline), represented by dolomudstones and marly dolomudstones. The upper part of the succession is built of bedded dolostones which document a shallowing trend. Intercalations of clays and palaeosol horizons record emergence events. Palynostratigraphic data tentatively indicate that the Stipinai Formation represents the Upper Frasnian. The succession can be interpreted as a record of the upper part of a T-R cycle (related to the semichatovae transgression) in the Main Devonian Field of the East European Platform. The Stipinai Formation is distributed across western and central Latvia and has a correlative in the Pomerania Basin (northern Poland).

3

Petrographic characteristics of the Ordovician and Silurian deposits in the Baltic Basin (N Poland) and their relevance for unconventional hydrocarbon accumulations

Kuberska Marta, Sikorska-Jaworowska Magdalena, Kozłowska Aleksandra, Podhalańska Teresa

Geological Quarterly

|

2021

|

Vol. 65, No. 3

art. no. 44

EN

The Ordovician and Silurian deposits in the Baltic Basin are represented by siltstones, mudstones, limestones, marls, sandstones and, most commonly, claystones with a markedly shaley structure. Claystones that are particularly rich in organic matter are considered as potential reservoirs for shale gas accumulations. Samples from 11 boreholes, including core samples of the Piaśnica, Słuchowo, Kopalino, Sasino, Prabuty, Jantar, Pelplin and locally Pasłęk, Kociewie and Puck formations, were analysed by optical microscopy, cathodoluminescence (CL), scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive spectrometry and X-ray diffraction analyses (XRD). The Piaśnica, Sasino, Jantar, Pasłęk and Pelplin formations are characterized locally by a dominance of black bituminous claystones with a high content of organic matter, and a generally consistent clay mineral composition. Individual samples only show variations in silt fraction and carbonate content. Very important is the negligible proportion of swelling minerals in the clay fraction; the percentage of smectite in the mixed-layered illite/smectite minerals does not exceed 15%. It is important for the rocks to have adequate [SiO2 >10%; Quartz (Q) + Feldspars (Fs) + Carbonates >40%] brittleness. The content of quartz, feldspars and carbonates (here >40%) suggests that the claystones are susceptible to hydraulic fracturing. The claystones show micropores between detrital grains, between the flakes of clay minerals, within pyrite framboids, and organic matter and secondary micropores within grains.

4

Comparison of joint sets orientation in the Lower Paleozoic shales exposed in Scania (SW Sweden) and concealed in N Poland : a multi-methodological approach

Olkowicz Marcin, Bobek Kinga, Jarosiński Marek, Pachytel Radomir

Geological Quarterly

|

2021

|

Vol. 65, No. 4

s. 258--275

EN

The Lower Paleozoic shales of SW Sweden and Eastern Pomerania (Poland) have a common history related to the depositional and tectonic evolution of the Baltic Basin. The major tectonic events are recorded, among others, as joints, which are either exposed in outcrops in SW Sweden or recognised in deep boreholes located in Pomerania. We present a comparison of the regional joint systems recognized by multiple methods in the studied region. In effect of a statistical compilation of measurements, five joint sets (named JS 1 to JS 5) were identified, traceable between Eastern Pomerania and SW Sweden. Our analysis showed a general consistency of joint set orientations, independent of their distance to the Tornquist tectonic zone passing through the study region. Three of the joint sets, JS 1 striking NNE, JS 2 striking WNW, and JS 3 striking NNW, are found to be the most frequent sets, occurring in most sites. Having more constant orientation, the JS 1 and JS 3 served as indicators of possible rotation of the tectonic block or stress field in the region. JS 1 and JS 2 are interpreted as an effect of late Carboniferous stress relaxation after Variscan collision, while JS 3 and the E–W striking JS 4 might be related to the Early Devonian Caledonian compressive stage.

5

Badanie ciepła radiogenicznego utworów syluru i ordowiku basenu bałtyckiego na podstawie danych geofizyki otworowej i jego relacja z materią organiczną

Bała Maria, Wawrzyniak-Guz Kamila

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 9

515--526

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń ciepła radiogenicznego (A) wykonanych dla utworów syluru i ordowiku w otworach wiertniczych L-1, K-1, O-2, B-1 i W-1 położonych w basenie bałtyckim. Wykorzystano w tym celu pomiary geofizyki otworowej – spektrometryczne profilowanie gamma (naturalnej promieniotwórczości) oraz pomiary gamma-gamma (profilowanie gęstości objętościowej). Bardzo wysokimi wartościami ciepła radiogenicznego charakteryzowały się osady sylurskich iłowców bitumicznych ogniwa z Jantaru oraz ordowickie ilasto-mułowcowe utwory formacji z Sasina. Są to utwory uznawane za potencjalne sweet spoty z uwagi na podwyższoną zawartość materii organicznej. W obu jednostkach litostratygraficznych zaobserwowano podwyższoną naturalną promieniotwórczość oraz wyraźnie obniżoną gęstość objętościową wywołane obecnością kerogenu. Połączona analiza spektrometrycznego profilowania gamma i profilowania gęstości wykazała, że za wyższą produkcję ciepła radiogenicznego w tych jednostkach odpowiedzialna jest przede wszystkim podwyższona koncentracja uranu. Anomalnie wysokie wartości ciepła radiogenicznego zaznaczały się również w ordowickich iłowcach glaukonitowych formacji ze Słuchowa, w których stwierdzono wyraźny wzrost koncentracji potasu, toru i uranu. Należy zaznaczyć, że utwory czarnych łupków bitumicznych z Jantaru oraz iłowce i mułowce z Sasina charakteryzowały się dużą zmiennością obliczonego parametru A. W prezentowanej pracy przeanalizowano także relacje między obliczonymi wartościami ciepła radiogenicznego a: całkowitym natężeniem promieniowania gamma z pomiaru spektrometrycznego, prędkościami fal podłużnych oraz gęstością objętościową. Zależności określono dla poszczególnych jednostek litostratygraficznych syluru i ordowiku. Podobne relacje ciepła radiogenicznego z profilowaniem gamma zaobserwowano we wszystkich analizowanych otworach z wyjątkiem otworu L-1, w którym sylurskie i ordowickie formacje bogate w kerogen wykazały inną charakterystykę. Zauważono również wyraźne obniżanie się ciepła radiogenicznego ze wzrostem prędkości fal podłużnych. Szczegółowa analiza danych wykazała silne relacje między prędkością a zawartością toru i potasu, które są wskaźnikami minerałów ilastych, oraz zawartością uranu, związanego z obecnością substancji organicznej. Podobny związek pokazujący tendencję obniżania się ciepła radiogenicznego zaobserwowano dla wzrastających wartości gęstości objętościowej analizowanych utworów.

EN

The paper presents results of computations of the radioactive heat production (A) for the Silurian and Ordovician rocks in the L-1, K-1, O-2, B-1, and W-1 wells located in the Baltic Basin. For this purpose, well logging data – spectral gamma (intensity of the natural radioactivity) and gamma-gamma (bulk density) logs were used. Silurian deposits of the Jantar Bituminous Black Claystone Member and Ordovician deposits of the Sasino Claystone Formation were characterised by very high values of the radiogenic heat. These units are considered as sweet spots due to a high concentration of organic matter. Increased natural radioactivity and significantly reduced bulk densities caused by the presence of kerogen were observed in both lithostratigraphic units. A joint analysis of the spectral gamma ray log and the density logs showed that the increased radiogenic heat production in these formations was mainly caused by a higher concentration of uranium. Abnormally high values of radiogenic heat were also observed in the Ordovician glauconitic claystones of the Słuchowo Formation, where an increase in potassium, thorium, and uranium concentrations was detected. It should be noted that the deposits of the black claystones of the Jantar Member, and the claystones and mudstones of the Sasino Formations were characterised by high variability of the calculated parameter A. The presented article investigated the relationship between the calculated values of radiogenic heat and natural radioactivity, the velocity of longitudinal waves, as well as between bulk density. The relations were determined for the Silurian and Ordovician deposits. Similar relations between the radiogenic heat and the gamma ray log were observed in all wells except the L-1 well, in which Silurian and Ordovician formations rich in kerogen revealed a different characteristic. A significant decrease in radiogenic heat values was observed with the increase in P wave velocity. Detailed data analyses showed strong relationships between velocity and the content of thorium and potassium, which are the indicators of clay minerals, but also the content of uranium, which is associated with the organic matter presence. A similar relation showing a tendency of decreasing radiogenic heat was obtained for increased bulk densities of the formations.

6

Attempts to calculate the pseudo-anisotropy of elastic parameters of shales gas formations based on well logging data and their geostatistical analysis

Bała Maria, Cichy Adam, Wasilewska-Błaszczyk Monika

Geology, Geophysics and Environment

|

2019

|

Vol. 45, no. 1

5--20

EN

This paper presents the attempts to calculate the pseudo-anisotropy of elastic parameters for the Silurian and Ordovician shale formations of several wells located in the Baltic basin. For this purpose, well-logging data were used, in particular data recorded with acoustic dipole tools. With the P and S waves velocities available, measured at the dipole setting in two orthogonal directions XX or YY (SFast and SSlow), the elastic ε and γ parameters were calculated. In this paper we evaluate the effect of different factors e.g., porosity, clay and kerogen content on the velocity of anisotropy shale gas formations. A geostatistical analysis of elastic and reservoir properties was carried out in order to determine the character of the variability of Silurian and Ordovician shale formations in all of the studied wells. Semivariograms for each well characterizing the variation of elastic parameters in the vertical direction were calculated.

7

Unconventional hydrocarbon prospects in Ordovician and Silurian mudrocks of the East European Craton (Poland) : Insight from three-dimensional modelling of total organic carbon and thermal maturity

Papiernik Bartosz, Botor Dariusz, Golonka Jan, Porębski Szczepan J.

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2019

|

Vol. 89, No. 4

511-- 533

EN

Three-dimensional, structural and parametric numerical modelling was applied to unravel the unconventional hydrocarbon potential of a W-dipping, Lower Palaeozoic mudrock succession, which subcrops for some 700 km in the Baltic, Podlasie and Lublin basins across the SW margin of East European Craton in Poland. Input data comprised structural and thickness maps of Ordovician and Silurian strata and the results of thermal maturity (mean vitrinite-equivalent reflectance, % Ro) and total organic carbon (TOC, % wt.) modelling. A new, spatial interpretation of vitrinite-reflectance variability indicates that the regional, W-increasing thermal maturity pattern breaks into a series of domains, bounded by abrupt maturity variations. In total, 14 tectono-thermal domains were recognised and their boundaries traced to known and inferred faults, mostly of NW‒SE and NE‒SW orientations. On the basis of a combination of thermal maturity and total organic carbon levels (0.6% > Ro<2.4%, and TOC >1.5% wt.), good-quality, unconventional reservoirs can be expected in the Sasino Formation (Caradoc) and Jantar Formation (early Llandovery) in the central and western Baltic Basin. The Jantar Formation also is likely to be prospective in the western Podlasie Basin. Marginal-quality reservoirs may occur in the Sasino and Jantar formations within the Podlasie and Lublin basins and in the Pasłęk Formation (late Llandovery) across all basins. Poor- to moderate-quality, unconventional reservoirs could be present in the Pelplin Formation (Wenlock) in the Lublin and southern Podlasie basins. In spite of a considerable hydrocarbon loss during multiphase basin inversion, the Ordovician and Silurian mudrocks still contain huge quantities of dispersed gas. Successful exploitation of it would require the adoption of advanced fracking methods.Lower Palaeozoic, shale gas, shale oil, Baltic Basin, Lublin-Podlasie Basin, total organic carbon, thermal maturity, structural-parametric model.

8

Seismo-geological model of the Baltic Basin (Poland)

Kasperska Monika, Marzec Paweł, Pietsch Kaja, Golonka Jan

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2019

|

Vol. 89, No. 2

195--213

EN

The aim of this study is to construct a seismo-geological model of the western part of the Baltic Syneclise. This model enables reconstruction of the tectonic processes taking place in this area, which had a significant impact on the formation of prospective zones for the occurrence of unconventional hydrocarbon accumulations. The two seismic surveys Opalino 3D and Kościerzyna-Gdańsk 2D, together with borehole data available in the vicinity, were used for the research. Well data were used not only for the seismic-to-well tie, but also for the construction of well cross-sections (including balanced ones). The structural interpretation of seismic boundaries enabled the separation of four structural stages: Precambrian; Caledonian, Permian-Mesozoic and Cenozoic. The seismic interpretation of the Opalino 3D survey indicates the presence of block-style tectonics in this area. This system is considered to be a part of a large block system, also extending throughout the area of the 2D survey. The Caledonian interval shows the greatest degree of structural complexity. Most of the large Palaeozoic dislocations already had been formed in the Cambrian. They underwent reactivation and/or inversion in the Silurian, or in the final stages of the Caledonian and/or Variscan Orogeny, at the latest. The current shape and structure of the Baltic Syneclise and the development of the Palaeozoic sedimentary cover were significantly influenced by the processes taking place in the Teisseyre-Tornquist Zone (TTZ). The dislocations of the Lower Palaeozoic stage are characterized by general NW-SE and NE-SW trends, although the first of these seems to be dominant.

9

Reconstruction of initial thickness and geometry of the Lower Palaeozoic strata in the Podlasie and Baltic basins, East European Craton

Barmuta Jan, Barmuta Maria, Golonka Jan, Papiernik Bartosz

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2019

|

Vol. 89, No. 4

471--480

EN

The aim of this study was to use the structural restoration technique to verify the correctness of the structural and palaeothickness maps created during the BLUE GAS Project. On the basis of well data as well as refined structural and palaeothickness maps of Cambrian, Ordovician, Silurian, Devonian, Carboniferous, Permian, Triassic, Jurassic and Cretaceous horizons, a cross-section running across the Baltic Basin, the Mazury High and the Podlasie Basin was created. During the restoration process, the effects of compaction and fault activity were removed sequentially. The amount of erosion was estimated on the basis of the corrected palaeothickness maps. The resulting restoration is geologically reasonable and therefore both the structural and palaeothickness maps should be regarded as reliable. The reconstruction also allowed reproduction of the initial geometry and thickness of the Cambrian–Devonian strata and the recognition of three main episodes in the evolution of the sedimentary cover of this part of the East European Craton. The first episode was related to the deposition of the Lower Palaeozoic (up to the Lower Devonian) sedimentary complex on the relatively flat surface of the East European Craton edge. During the second episode, lasting most probably to the Permian, the Baltic and Podlasie Basins subsided significantly. The amount of subsidence was much higher in the Podlasie Basin. The third episode is related to the deposition of the almost flat-lying Mesozoic–Cainozoic complex.

10

Integrated geophysical data for sweet spot identification in Baltic Basin, Poland

Cichostępski Kamil, Kwietniak Anna, Dec Jerzy, Kasperska Monika, Pietsch Kaja

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2019

|

Vol. 89, No. 2

215--231

EN

In the paper, the authors present the results of seismic reservoir characterization of shale gas deposits of the Lower Silurian and Ordovician (Sasino Formation and Jantar Formation), which are localized within the onshore part of the Baltic Basin, N Poland. For this purpose, acoustic inversion of seismic data and petrophysical analysis of well-log data were incorporated. The new approach that the authors used for acoustic inversion was the resolution enhancement algorithm, known as spectral blueing, before proceeding with the acoustic inversion process. The spectral blueing procedure enhances the seismic spectrum by weighting it with the well reflectivity spectrum. The resulting enhanced seismic volume manifests itself in higher energies of the high frequency component, while keeping the frequency range constant. With the results of acoustic inversion after the spectral blueing procedure, the authors were able to define two more potential exploration sites within the Ordovician deposits.

11

Geological setting and Ediacaran–Palaeozoic evolution of the western slope of the East European Craton and adjacent regions

Poprawa Paweł

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2019

|

Vol. 89, No. 4

347--380

EN

A set of geological maps and geological cross-sections was prepared to document the geological setting of sedimentary basins developed on the western slope of the EEC and adjacent areas to the west. On the basis of these data and literature on the subject, the evolution of the sedimentary basins in the study area was reviewed, with special emphasis on the Ediacaran–Lower Palaeozoic basin. The basin originated during late Ediacaran rifting, related to the latest stages of breakup of the Precambrian super-continent Rodinia/Pannotia, associated with large-scale igneous activity. The rifting ultimately led to the formation of the Tornquist Ocean and subsequently, during the latest Ediacaran to Middle Ordovician, the SW margin of the newly formed Baltica became a passive continental margin. The upper Cambrian depocentre in the Biłgoraj-Narol Zone and the Łysogóry Block tentatively is interpreted as a small, narrow foredeep, related to the docking of the Małopolska Block to the western margin of Baltica. From the Late Ordovician through the Silurian, a gradual change to a collisional tectonic setting is observed across the entire SW margin of Baltica, as well as in the zones adjacent to it from the west, which together became the site of development of the extensive Caledonian foredeep basin, related to the convergence and collision of Avalonia and Baltica. The oblique character of the collision resulted in a prominent diachronism in the development of the foredeep basin. This refers to the initiation of basin subsidence, the starved basin phase, the main phase of rapid subsidence and supply of detritus from the west, and the termination of basin development. The Early Mississippian (Bretonian) phase of uplift and erosion and, to a lesser degree, also the Late Pennsylvanian one significantly affected the structure of the western EEC. During the Mississippian, extensive magmatic activity took place at the SW margin of East European Craton, in the region referred to here as the Baltic-Lublin Igneous Province.

12

Rock physics modelling for determination of effective elastic properties of the lower Paleozoic shale formation, North Poland

Wawrzyniak-Guz Kamila

Acta Geophysica

|

2019

|

Vol. 67, no. 6

1967--1989

EN

This paper presents an application of rock physics templates constructed with the use of the granular effective medium theory and the shale model to estimate the elastic properties of the Silurian and Ordovician shale formations from the Baltic Basic, Poland. The author uses available logging data from three nearby wells and their petrophysical interpretation to distinguish various lithologies and to determine average matrix mineral composition of each lithology group, essential in further rock physics modelling. Anisotropy estimation and investigation of the relation between various petrophysical parameters precede the rock physics modelling. The logging data cross-plotted in Vp/Vs/ ratio–acoustic impedance domain reveals distinct compaction trend for shales, which is not followed by shales with increased organic matter and calcareous deposits. These two lithology groups present own trends, which are related to increasing kerogen and carbonate minerals contents, respectively. The trends are the subject of rock physics modelling. Granular effective medium rock physics templates are constructed for each lithology group. The rock physics analyses reveal that the elastic properties of strongly compacted shales, including shales with organic matter, might be successfully described by the lower modified Hashin–Shtrikman bound, which is useful in compaction trend modelling. Marly deposits can be modelled in a similar way to shales. The upper modified Hashin– Shtrikman bound provides a better template for carbonates as it models the cementation process. The shale model provides independent rock physics template for shales. Comparison of these two approaches shows that the granular effective medium method better describes the elastic properties of the analysed formations. The paper includes also the proposition of the final rock physics template constructed for the Silurian and the Ordovician formation from the Baltic Basin that can contribute to a better understanding of the elastic properties of the lower Paleozoic shale plays in Poland.

13

Obliczanie parametrów anizotropii Thomsena w łupkach gazonośnych basenu bałtyckiego na podstawie pomiarów geofizyki otworowej

Bała M.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 11

796--801

PL

Anizotropia oznacza zróżnicowanie, między innymi, parametrów sprężystych w zależności od kierunku, w jakim są one mierzone. Serie anizotropowe mogą tworzyć się w wyniku procesów depozycji oraz naprężeń tektonicznych ściskających i rozciągających. Przy interpretacji danych geofizyki otworowej, w zależności od skali zjawiska, anizotropię możemy rozpatrywać jako makro- lub mikroanizotropię. Makroanizotropia będzie związana z warstwowaniem formacji skalnych, np. łupki ilaste przeławicone wkładkami piaskowca czy mułowca. Mikroanizotropia jest związana z wewnętrzną strukturą, np. frakcyjne ułożenie ziaren o różnej wielkości lub wydłużone w jednym kierunku przestrzenie porowe itp. Problemem anizotropii własności sprężystych skał i jej wpływem na rejestrowane prędkości w profilowaniach akustycznych w otworach zajmowano się na świecie od wielu lat. Teoretyczne modelowania „odpowiedzi” sond akustycznych w skałach piaskowcowo-ilastych zakładają najczęściej uproszczone ośrodki anizotropowe. Najbardziej znane są opisane przez Thomsena [17], parametry anizotropii ε, γ i δ, charakterystyczne dla modelu z heksagonalną symetrią (ang. transverse isotropy – TIV). Zauważono, na podstawie badań laboratoryjnych, że parametry ε, γ przyjmują najczęściej wartości dodatnie, a parametr δ wartości zarówno dodatnie, jak i ujemne. W pracy przedstawiono próby obliczenia parametrów anizotropii własności sprężystych dla utworów ilasto-mułowcowych syluru i ordowiku w kilku otworach leżących w basenie bałtyckim. Zastosowano metodę przedstawioną w publikacji [11]. Metoda ta stworzyła możliwość określenia parametrów ε i γ w przypadku poziomo warstwowanych łupków i prostopadłych do nich otworów. Pomiary geofizyki otworowej, a w szczególności dane rejestrowane akustycznymi sondami dipolowymi umożliwiły określanie prędkości fal podłużnych P i poprzecznych SFast i SSlow oraz obliczanie parametrów Thomsena ε i γ. Uzyskane rezultaty, porównane z otrzymanymi wynikami dla podobnych utworów łupków gazonośnych publikowanymi w literaturze, potwierdziły poprawność metody i podobieństwo zakresu zmienności parametrów ε, γ [vide 17, 20, 22].

EN

Anisotropy occurs in rocks and strongly affects their elastic properties. It means the differentiation of physical parameters depending on the direction in which these parameters are measured. Anisotropic series can be formed as a result of deposition processes and tectonic compressive and tensile stresses. In the interpretation of well logging data, depending on the scale of the phenomenon, anisotropy can be considered as macro- or micro-anisotropy. The macro-anisotropy will be associated with the thin-layer beds of rock formations, e.g. clay shales laminated with layers of sandstone or siltstone. The micro-anisotropy is related to the internal structure, e.g. fractional distribution of grains of different sizes or pore spaces elongated in one direction, etc. The problem of rock anisotropy and its effect on recorded velocities in acoustic log in boreholes, has been studied for many years globally. Theoretical modeling of the “response” of acoustic tools in sandstone and clay rocks usually assumes simplified anisotropic media. The best-known ones are described by Thomsen [17], anisotropy parameters ε, γ and δ characteristic for the model with hexagonal symmetry (transverse isotropy – TIV). It was noticed, on the basis of laboratory tests, that parameters ε, γ usually take positive values and parameter δ both positive and negative values. The paper presents the attempts to calculate the parameters of elastic anisotropy, for the Silurian and Ordovician clayey silty deposits in several boreholes located in the Baltic basin. The method presented in publication [11] has been applied. This method has created the possibility to determine the parameters ε and γ for horizontally layered shales and perpendicular boreholes to them. The measurements of well logging, and in particular the data recorded with acoustic dipole probes, made it possible to determine the velocity of the longitudinal P and transverse waves of SFast and SSlow and to calculate the Thomsen ε and γ parameters. The obtained results, compared with the results for similar gas-bearing shale, published in the literature, confirmed the correctness of the method and the similarity of the variability range of ε, γ parameters. [vide 17, 20, 22].

14

Charakterystyka parametrów sprężystych określonych na podstawie pomiarów geofizyki otworowej i modelowań teoretycznych w wybranych formacjach w otworach basenu bałtyckiego i wierconych na szelfie

Bała M.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 8

558--570

PL

W niniejszej pracy zawarto wyniki badań parametrów sprężystych pomierzonych akustyczną sondą dipolową lub obliczonych na podstawie teoretycznych modeli z kilku otworów położonych w basenie bałtyckim i trzech na szelfie. Badania ograniczono do pięciu formacji, poczynając od charakterystycznego poziomu sylurskiego ogniwa mułowców wapnistych z Redy, stanowiącego reper sejsmiczny Sb, a kończąc na kambrze środkowym – poziom Paradoxides paradoxissimus (PP). Zauważono pewne podobieństwa w kształtowaniu się takich parametrów sprężystych jak: prędkości fal podłużnych i poprzecznych, modułów Younga, odkształcenia objętości i postaci – w analizowanych otworach basenu bałtyckiego i odwierconych na szelfie. Otwory te znajdują się w strefie średniej perspektywności dla ropy naftowej i kondensatu oraz dobrej dla gazu ziemnego [14]. Przedstawiona charakterystyka parametrów sprężystych może być wykorzystana w modelowaniach sejsmicznych do badania zmienności poziomów stratygraficznych i wyjaśnienia szeregu problemów pojawiających się przy zintegrowanej interpretacji danych geofizyki otworowej i sejsmicznych pól falowych. Wspomaga również ocenę skał ilastych pod kątem prognozowania zabiegów szczelinowania hydraulicznego i udostępniania węglowodorów ze skał zbiornikowych o niskich przepuszczalnościach. Skały te charakteryzują się zróżnicowaną „kruchością” (brittleness), którą można rozpatrywać w aspekcie składu mineralnego i parametrów sprężystych, takich jak współczynnik Poissona, moduł Younga, moduł odkształcenia objętości, postaci oraz stałe Lamégo.

EN

The paper shows the results of studies of elastic parameters determined on the basis of well acoustic measurements and theoretically modeled in selected boreholes located in the Baltic Basin and offshore Baltic Sea. The study was limited to five formations, starting from the characteristic level of the Silurian Reda calcareous sandstone Member, which is the seismic Sb benchmark and ending with the Middle Cambrian level Paradoxides Paradoxissimus (PP). It was noted, that there were similarities in the distribution of the elastic parameters, such as the velocity of compressed and shear waves, dynamic Young’s modulus, bulk and shear moduli in analyzed boreholes in the Baltic Basin and those drilled in the shelf. These boreholes are located in a zone of average prospects for oil and condensate and good for natural gas [14]. The presented characteristics of elastic parameters may be used in seismic modeling to study the variability of stratigraphic levels and to clarify a number of problems occurring during the integrated data interpretation of well logs and seismic wave fields. It also supports the evaluation of clay rocks for the prediction of hydraulic fracturing and the production of hydrocarbons from reservoir rocks with low permeability. Sedimentary rocks are differentiated in brittleness, which can be seen in terms of the mineral composition and elastic parameters, such as Poisson’s ratio, Young’s modulus, and bulk and shear moduli as well as Lamé’s constant.

15

Zmienność facjalna jako kryterium wyróżnienia sekwencji depozycyjnych w utworach ordowiku i syluru w basenie bałtyckim

Dziadzio P. S.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

737--742

PL

W ramach projektu BlueGas w obszarze basenu bałtyckiego z utworów syluru i ordowiku opisano i przeanalizowano dostępne rdzenie wiertnicze z 30 otworów. Materiał pozwolił na wyróżnienie facji osadowych, które zgrupowano w zespoły facjalne. W utworach ordowiku wyróżniono cztery zespoły (ZFI-ZFIV), które reprezentują 4 formacje wyróżnione wcześniej w literaturze. Zespoły te powstały w środowiskach sedymentacji związanych z płytkim szelfem (wewnętrznym) w warunkach zmian WPM i można odnieść je do sekwencji depozycyjnych III rzędu, kontrolowanych globalnymi zmianami poziomu morza. Mała miąższość utworów ordowiku, przy równocześnie niewielkiej zmienności głębokości basenu sedymentacyjnego, może wskazywać na bardzo wolne tempo depozycji oraz w miarę jednolite i bardzo wolne tempo subsydencji w całym basenie. W utworach syluru również wyróżniono 4 sekwencje depozycyjne III rzędu, zbudowane z zespołów facjalnych (ZFV-ZFXII). Nie są one przypisane do jednostek litofacjalnych wydzielanych w literaturze poza formacją z Pasłęka. Warunki depozycji tych utworów można wiązać ze środowiskiem szelfowym, od szelfu zewnętrznego po szelf wewnętrzy, z migracją facji proksymalnych o wyraźnej deltowej genezie na przełomie wenloku i ludlowu w kierunku centrum basenu (z W i SW na E i NE). Kolejne zespoły facjalne w najwyższych częściach syluru (wyższy ludlow i przydol) można odnieść do w miarę jednolitego typu sedymentacji w warunkach stopniowego spłycania sylurskiego basenu. Duża miąższość utworów syluru, przy równocześnie niewielkiej i zmiennej w czasie głębokości basenu oraz niskim tempie sedymentacji, może wskazywać na wysokie tempo subsydencji w całym basenie.

EN

Under the BlueGas project in the area of Baltic Basin from the Ordovician and Silurian deposits, available cores from 30 boreholes have been described and analyzed. The core materials allowed to distinguish facies and facies association. In the Ordovician section four facies associations (ZFI-ZFIV) have been distinguished which represent four previously highlighted in the literature formations. These facies association developed in sedimentary environments associated to the shallow shelf (inner shelf) in the conditions of the relatively sea-level changes and can be interpreted as third order depositional sequence controlled by global sea-level changes. Small thickness of the Ordovician deposits with a small variation of the depth of the sedimentary basin may indicate a very slow rate of deposition and reasonably uniform and very slow subsidence of the basin. In the Silurian deposits four depositional sequences of third order have also been distinguished. They are not assigned to the lithofacies units described in the literature except the Pasłęk Fm. The depositional conditions of these facies associations (ZFV-ZFXII) can be linked with the shelfal sedimentary environments (from the outer to inner shelf) with migration of the proximal deltaic facies in the late Wenlock and Ludlow towards the central part of the basin (from the W and SW to E and NE). Subsequently the next facies associations in the highest part of the Silurian section (the late Ludlow and Pridoli) can be referred to the uniform type of sedimentation in the conditions of gradual shallowing upward of the Silurian basin. The large thickness of the Silurian deposit with a small and variable in time depth of the basin and the low rate of sedimentation (at the same time) may indicate a high rate of subsidence of the basin.

16

Charakterystyka petrofizyczna skał sylurskich i ordowickich w basenie bałtyckim na podstawie wyników badań laboratoryjnych i geofizyki otworowej

Jarzyna J., Krakowska P., Puskarczyk E., Wawrzyniak-Guz K.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

473--477

PL

Porównano wybrane parametry petrofizyczne wyznaczone w wyniku badań laboratoryjnych na próbkach skał i profilowań geofizyki otworowej w odwiertach B8-Z4/2012, B21-2/2014 i Lu-1/2011 w interwałach głębokości odpowiadających formacji iłowców z Pasłęka razem z ogniwem łupków bitumicznych z Jantaru, formacji wapieni i iłowców z Prabut oraz formacji iłowców z Sasina. Celem było pokazanie niejednorodności skał sylurskich i ordowickich występujących w basenie bałtyckim. Wartości porównywanych parametrów zestawiono w tabeli oraz zilustrowano na histogramach i wykresach krzyżowych.

EN

Selected petrophysical parameters from the laboratory measurements and results of well logging from the B8-Z4/2012, B21-2/2014 and Lu-1/2011 boreholes were compared in the depth intervals related to the claystone Pasłęk Formation including bituminous shale Jantar Member, and claystone Sasino Formation. The goal was to reveal non-homogeneity of the Silurian and Ordovician formations in the Baltic Basin. Values of the compared parameters are presented in a table and illustrated in histograms and plots.

17

Analiza porównawcza formacji łupkowych w wybranych strefach basenu bałtyckiego na podstawie interpretacji danych otworowych i wyników modelowania geologicznego 3D

Sowiżdżał K., Stadtmüller M., Lis-Śledziona A., Kaczmarczyk W.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

465--472

PL

Artykuł przedstawia wyniki przeprowadzonych prac z zakresu interpretacji profilowań otworowych i modelowania geologicznego w wybranych strefach basenu bałtyckiego. Analizowano cechy formacji łupkowych determinujące ich perspektywiczność jako niekonwencjonalnych złóż węglowodorów. Ocenie poddawano zakresy wartości parametrów petrofizycznych i geochemicznych, jak również ich przestrzenną zmienność. Analizowano profile otworowe i modele geologiczne w rejonie Opalino – Lubocino, Wysina i Borcza oraz strefy struktur B8 i B21 na Morzu Bałtyckim. Przedmiotem zainteresowania były takie parametry interwałów łupkowych, jak miąższość, zawartość materii organicznej TOC, porowatość, nasycenie mediami złożowymi, skład mineralogiczny oraz zasoby geologiczne węglowodorów nasycających formacje łupkowe. Przedstawiono możliwości wykorzystywania wyników interpretacji otworowych oraz modelowania geologicznego w zagadnieniach identyfikacji stref o najkorzystniejszych właściwościach skał oraz oceny potencjału zasobowego formacji łupkowych.

EN

The article presents the results of borehole data interpretation and geological modeling in selected areas of the Baltic Basin. Properties of shale formations which define its prospectiveness as unconventional reservoirs were analyzed. Petrophysical and geochemical properties values as well as their spatial variability were assessed. Wellbore profiles and geological models were developed and analyzed for following areas: Opalino – Lubocino, Wysin – Borcz and B8 and B21 structures, offshore Baltic Sea. The parameters such as thickness of the shale intervals, organic matter content TOC, porosity, saturation, mineralogical composition and distribution of HC resources were of special interest. The paper also presents the possibilities of borehole interpretation and geological modeling results application for identification of most favorable zones and evaluation of the resource potential of shale formations.

18

Bentonit środkowokambryjski z otworu Borcz-1 z basenu bałtyckiego

Kowalska S., Zagórska U., Mikołajewski Z.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 12

1043--1048

PL

Nie odnotowano dotąd obecności śladów aktywności wulkanicznej w utworach kambryjskich występujących na obszarze polskiej części skłonu platformy wschodnioeuropejskiej. Dzięki nowym wierceniom prowadzonym przez PGNiG SA podczas poszukiwania gazu w pokładach łupków w otworze Borcz-1 udało się znaleźć cienką 3-centymetrową wkładkę bentonitową w obrębie utworów kambru środkowego. W prezentowanym artykule przedstawione zostaną pierwsze wyniki badań wykonanych w celu przeprowadzenia charakterystyki mineralogicznej powyższej skały. Analiza pierwiastków śladowych pozwoliła na określenie przybliżonego składu pierwotnego materiału wulkanicznego, wskazując na obojętny, trachyandezytowy charakter magmy macierzystej. Materiał wulkaniczny pochodził najprawdopodobniej z rejonu aktywnej krawędzi kontynentu.

EN

Traces of volcanic activity in the Cambrian rocks occurring within the Polish part of the East European Platform slope has not been recorded to date. Thanks to new shale gas exploration conducted by PGNiG SA a thin, 3 cm thick, bentonite layer was found within the Middle Cambrian strata in the Borcz-1 borehole. This article presents the first results of studies carried out, in order to perform mineralogical characteristics of the above rock. Analysis of trace elements composition, allowed us to determine the approximate initial composition of original volcanic material pointing to an intermediate, trachyandesitic parent magma. Volcanic material probably came from an active continental margin.

19

Analiza porównawcza formacji łupkowych w wybranych strefach basenu bałtyckiego na podstawie interpretacji danych otworowych i wyników modelowania geologicznego 3D

Sowiżdżał K., Stadtmüller M., Lis-Śledziona A., Kaczmarczyk W.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 11

891--900

PL

Artykuł przedstawia wyniki przeprowadzonych prac z zakresu interpretacji profilowań otworowych i modelowania geologicznego w wybranych strefach basenu bałtyckiego. Analizowano cechy formacji łupkowych determinujące ich perspektywiczność jako niekonwencjonalnych złóż węglowodorów. Ocenie poddawano zakresy wartości parametrów petrofizycznych i geochemicznych, jak również ich przestrzenną zmienność. Analizowano profile otworowe i modele geologiczne w rejonie Opalino–Lubocino, Wysina i Borcza oraz strefy struktur B8 i B21 na Morzu Bałtyckim. Przedmiotem zainteresowania były takie parametry interwałów łupkowych jak: miąższość, zawartość materii organicznej TOC, porowatość, nasycenie mediami złożowymi, skład mineralogiczny oraz zasoby geologiczne węglowodorów nasycających formacje łupkowe. Przedstawiono możliwości wykorzystywania wyników interpretacji otworowych oraz modelowania geologicznego w zagadnieniach identyfikacji stref o najkorzystniejszych właściwościach skał oraz oceny potencjału zasobowego formacji łupkowych.

EN

The article presents the results of borehole data interpretation and geological modeling in selected areas of the Baltic Basin. Properties of shale formations which define its prospectiveness as unconventional reservoirs were analyzed. Petrophysical and geochemical properties values, as well as their spatial variability were assessed. Wellbore profiles and geological models were developed and analyzed for the following areas: Opalino–Lubocino, Wysin–Borcz and B8 and B21 structures, offshore Baltic Sea. Parameters such as thickness of the shale intervals, organic matter content TOC, porosity, saturation, mineralogical composition and distribution of HC resources were of special interest. The paper also presents the possibilities of borehole interpretation and geological modeling results application for identification of the most favorable zones and evaluation of the resource potential of shale formations.

20

3D geological modelling for prospectiveness evaluation of shale formations

Sowiżdżał K., Stadtmüller M., Lis-Śledziona A., Kaczmarczyk W.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 12

963--975

EN

The article presents the possibilities of applying geological modelling methods in data integration processes for the purpose of the exploration of shale formations and the evaluation of their prospectiveness in terms of the occurrence and quality of unconventional hydrocarbon reservoirs. The analysis involved an onshore part of the Baltic Basin, where Silurian and Ordovician shale formations are the subjects of exploration. The study was carried out in two stages of data integration, i.e.: the integration and interpretation of a wide range of borehole data, and the analysis, integration and processing of coherent well logs and 3D seismic data using the methods of geostatistical 3D modelling. A workflows are presented for modelling the spatial variability of the petrophysical and geochemical parameters determining the prospectiveness of shale formations, i.e. porosity, the organic matter content TOC, as well as the saturation of pore space with reservoir fluids. The validity of the use of 3D seismic data with respect to the prognosis of shale formation parameters has been evaluated. The possibilities of the application of geological modelling results in the identification of zones with the most favourable rock properties, and in the evaluation of the resource potential of shale formations, are also discussed.

PL

W artykule przedstawiono możliwości zastosowania metod modelowania geologicznego w procesach integracji danych dla celu rozpoznania formacji łupkowych i oceny ich perspektywiczności pod kątem występowania niekonwencjonalnych złóż węglowodorów. Analizie poddano lądowy fragment basenu bałtyckiego, gdzie przedmiotem eksploracji są formacje łupków syluru i ordowiku. Przeprowadzone prace obejmowały dwa etapy integracji danych, tj.: integrację i interpretacje szerokiego zestawu danych otworowych oraz analizę, integrację i przetwarzanie metodami geostatystycznego modelowania 3D spójnych profili otworowych oraz danych sejsmiki 3D. Zaprezentowano tok postępowania w procesie odtwarzania przestrzennej zmienności parametrów petrofizycznych i geochemicznych determinujących perspektywiczność formacji łupkowych, tj. porowatości, zawartości substancji organicznej TOC oraz nasycenia przestrzeni porowej mediami złożowymi. Ocenie poddano celowość aplikacji danych sejsmiki 3D w zagadnieniach prognozy parametrów formacji łupkowych. Omówiono możliwości wykorzystywania wyników modelowania geologicznego w identyfikacji stref o najkorzystniejszych właściwościach skał oraz ocenie potencjału zasobowego formacji łupkowych.