Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Możliwości geologicznej sekwestracji CO2 w utworach czerwonego spągowca basenu Poznania

100%

Lubaś J. , Kiersnowski H.

|

tom nr 448 (1)

17--26

PL

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

EN

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

2

Zmienność właściwości zbiornikowych górnego czerwonego spągowca w centralnej części monokliny przedsudeckiej

75%

Poszytek A.

|

2006

|

tom R. 62, nr 11

559-564

PL

Po północnej i południowej części monokliny przedsudeckiej odnotowuje się całkowicie odmienne właściwości zbiornikowe. Zróżnicowanie właściwości zbiornikowych w niecce zielonogórskiej i niecce poznańskiej wynika z odmiennego rozwoju depozycji na obydwu terenach, oraz w późniejszym czasie, odmiennego przebiegu procesów diagenezy. Analiza zmienności właściwości zbiornikowych w odniesieniu do systemów depozycyjnych pozwoliła stwierdzić, że środowisko sedymentacji - pomimo znacznego oddziaływania procesów diagenetycznych - pozostawia silne piętno na obecnie notowanych właściwościach zbiornikowych. Najważniejszymi procesami diagenetycznymi, mającymi wpływ na właściwości zbiornikowe, była kompakcja i cementacja, prowadzące często do znacznego ograniczenia porowatości i przepuszczalności w badanych próbkach. O nasileniu kompakcji decydowała głębokość pogrążenia oraz potencjał diagenetyczny badanych utworów. Stwierdzono, że to potencjał diagenetyczny (skład mineralny szkieletu ziarnowego) badanych utworów wpłynął w zasadniczy sposób na zakres oddziaływania kompakcji. Odmienny reżim sedymentacji w obrębie tego samego systemu depozycyjnego mógł doprowadzić do powstania utworów o wyższym bądź niższym potencjale diagenetycznym, co obecnie przekłada się na zróżnicowane właściwości zbiornikowe. Potencjalnie najkorzystniejszymi właściwościami zbiornikowymi cechują się utwory eolicznego systemu depozycyjnego, z czego najlepszymi skałami zbiornikowymi są utwory wydmowe powstałe w trakcie nieprzerwanej sedymentacji. Właściwości zbiornikowe fluwialnego systemu depozycyjnego zależą w dużej mierze od charakterystyki litofacjalnej oraz rozwoju depozycji. Piaskowce o niskiej zawartości spoiwa ilasto-żelazistego, powstałe na skutek katastroficznych powodzi w sąsiedztwie wału wolsztyńskiego, mogą posiadać dość korzystne właściwości zbiornikowe, podobnie jak utwory fluwialne występujące w obrębie utworów eolicznych jako przewarstwienia. Utwory płytkomorskiego systemu depozycyjnego mają zróżnicowane właściwości zbiornikowe zależne od charakterystyki utworów, na jakie wkraczało transgredujące morze. Stąd, jeśli w podłożu występują utwory fluwialne, właściwości zbiornikowe utworów płytkomorskich są zdecydowanie niższe, niż gdy w podłożu występują utwory eoliczne. Przystropowe utwory mają często dużo niższe właściwości zbiornikowe ze względu na liczne cementy minerałami węglanowymi i siarczanowymi.

EN

The northern and southern parts of the Fore-Sudetic Monocline are characterised by completely different reservoir properties. In the Zielona Góra and Poznań troughs this variability results from the different depositional histories in both areas and different diagenetic processes taking there place later. Analysis of the variability of reservoir properties with regard to the particular depositional systems allowed a statement that despite strong influence of diagenesis, the sedimentary environment leaves a strong imprint on the presently observed reservoir properties. Comparison between the two study areas and between deposits of different origin has been based on results of porosity, permeability and reservoir rate studies. The reservoir rate has been introduced as an additional parameter characterising the reservoir potential of the rock. It can be applied as a useful and objective tool in comparison analyses. Distinguishing groups of reservoir rocks based on the reservoir rate allows a more precise determination of the boundaries of rocks with a high reservoir potential. Potentially, the most favourable reservoir properties have deposits of the aeolian depositional system, of which the best reservoir rocks are dune deposits formed during continuous sedimentation. Reservoir properties of the fluvial depositional system depend largely on the lithofacies and history of sedimentation. Sandstones with w low content of the clay-iron cements, formed during catastrophic floods in the vicinity of the Wolsztyn Ridge may have rather favourable reservoir proper-ties, similarly as fluvial sediments occurring as intercalations within the aeolian deposits. Deposits of the shallow-marine depositional system have variable reservoir properties depending on the type of rocks, on which the marine transgression took place. Thus, in the case of fluvial deposits in the basement, the reservoir properties of the shallow-marine deposits have distinctly lower reservoir properties than in the case of aeolian deposits. The topmost deposits have typically much lower reservoir properties due to distinct cementation with carbonate and sulphate minerals.

3

Poszukiwanie pułapek litologicznych w utworach czerwonego spągowca na NE skłonie wału wolsztyńskiego

75%

Kwolek K. , Solarski T. , Buniak A.

|

tom nr 130

75

PL

Zdecydowana większość złóż gazu ziemnego w piaskowcach czerwonego spągowca odkrytych na obszarze monokliny przedsudeckiej uformowała się w typowych pułapkach strukturalnych. Do nielicznych wyjątków należą złoża strukturalno-litologiczne Paproć i Ujazd. Ich pułapki sąkombinacją linii zasięgu piaskowców górnego czerwonego spągowca w strefie marginalnej (na północnym skłonie wału wolsztyńskiego), granicy sejsmicznej Z1' związanej ze spągiem cechsztynu oraz powierzchni kontaktu gaz — woda. Kartowanie granicy Z1' na ogół nie stwarza dzisiaj problemów, ale precyzyjne określanie linii zasięgu ww. piaskowców, oparte niemal wyłącznie na interpolacj i międzyotworowej, wciąż napotyka na bardzo duże trudności. Poster przedstawia stosunkowo prosty sposób metodycznego podejścia do przedstawionego wyżej problemu. Według przeprowadzonych analiz sejsmicznych i geologicznych wydaje się, że najlepszym sposobem detekcji zmian facjalnych i związanych z nimi stref zaniku właściwości zbiornikowych, a tym samym — zasięgu porowatych piaskowców górnego czerwonego spągowca, jest analiza zmian amplitudy granicy sejsmicznej Z1' połączona z korelacją pojawiającego się bezpośrednio poniżej refleksu dodatniego, powstającego na kontakcie piaskowców eolicznych z pierwszym od góry profilu poziomem zlepieńców.

EN

Several gas fields in Rotliegendes sandstones have been discovered within the area of Fore-Sudetic Monocline. Most of the fields were formed in typical structural traps, where reservoir rocks belong to aeolian sandstones composing the uppermost part of Rotliegendes deposits. The few exceptions are structural-lithologic traps of Paproć and Ujazd gas ńelds in the western part of the Poznań Trough. These traps are determined by a combination of the extent line of porous, permeable Rotliegendes sandstones and the geometry of the Z1' seismic horizon (related to the base of Zechstein) in the peripheral zone on the northern slope of the Wolsztyn High. Mapping of Z1' horizon, in general, does not cause any difficulties, at present however, precise determination of the extent line of reservoir rocks still encounters serious problems. In accordance with performed geological and geophysicał analyses it seems that the best available tool of detecting zones of porous sandstones within the uppermost part of upper Rotliegendes deposits is detailed analysis of Z1' reflection amplitude correlated with the appearance of positive reflection directly below.

4

Nowe dane o petrografii skał czerwonego spągowca z zachodniej części monokliny przedsudeckiej

75%

Kuberska M. , Kozłowska A.

|

2011

|

tom nr 444

135--147

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań skał czerwonego spągowca z czterech otworów wiertniczych, usytuowanych w zachodniej części monokliny przedsudeckiej. Do badań zastosowano standardową analizę petrograficzną (analizę mikroskopową, analizę planimetryczną), poszerzoną o analizę katodoluminescencyjną, badania w elektronowym mikroskopie skaningowym i badania rentgenowskie. Wyróżniono zlepieńce, przeważnie drobnoziarniste, polimiktyczne, piaskowce kwarcowe, sublityczne, lityczne i subarkozowe oraz mułowce i iłowce. W opisywanych skałach zauważono zmienne zabarwienie czerwonobrunatne i jasnoszaro-zielonkawe, często plamiste. Stwierdzono, że ma to związek ze zmianami Eh i pH w obrębie osadów w trakcie zachodzących przemian diagenetycznych.

EN

The paper presents the results of studies of Rotliegend rocks from four boreholes located in the western part of the Fore-Sudetic Monocline. Standard petrographic (microscopic and planimetric) analysis accompanied by cathodoluminescence, SEM and XRD studies has been applied. The rocks are represented by conglomerates (mostly fine-grained and polymictic), sublithic, lithic and subarkosic quartz sandstones, mudstones and claystones. Their colours are variable and range from red-brown to light-grey-greenish. It is due to Eh and pH changes within the sediments during diagenetic alterations.

5

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

75%

Klaja J. , Łykowska G.

|

tom 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.

6

Strefa dyslokacyjna Poznań - Kalisz i jej związek z występowaniem złóż gazu ziemnego w utworach czerwonego spągowca

75%

Kwolek K.

|

tom nr 130

65--74

PL

Poster ilustruje wyniki analizy, której celem było wyjaśnienie genetycznego związku strefy dyslokacyjnej Poznań—Kalisz (SDP-K) ze złożami gazu ziemnego w utworach czerwonego spągowca. Szczegółowa interpretacja dańych sejsmicznych, głównie 3D, wykazała o wiele bardziej złożoną, niż dotychczas sądzono, geometrię systemów uskokowych w utworach mezozoiku, wskazującą na złożone zależności kinematyczne z podłożem. Analiza tych danych, poparta wynikami badań analogowych dotyczących solonośnych basenów ekstensyjnych oraz modelowań tektoniki przesuwczej, pozwoliła autorowi na wyjaśnienie wpływu ekstensji nadkładu i przemieszczeń transtensyjno-transpresyjnych w podłożu na rozwój SDP-K i powstawanie pułapek złożowych w stropie utworów czerwonego spągowca.

EN

The poster presents results of analysis, the purpose of which was to explain genetic relation between Poznań — Kalisz Tectonic Zone (P-KTZ) and the gas fields in the Rotliegendes formation. Detailed interpretation of seismic data, mainly 3D, proved much more complicated geometry of inesozoic fault systems than it had been assumed before. Mentioned above geometry points at complicated kinematic relationships with the basement. Analysis of available data were supported by published results of analogue modelling of strike-slip tectonics and extension salt basins. The results of analyses have made possible explanation of how the extension of the overburden and transtensional-transpresional replacements in the basement influence on the P-KTZ evolution and forming traps in the top of the Rotliegendes deposits.

7

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

63%

Papiernik B. , Górecki W. , Pasternacki A.

|

tom 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.

8

Badania procesów wypierania metanu przy udziale sekwestracji CO2

63%

Warnecki M.

|

tom R. 71, nr 3

159--166

PL

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

EN

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

9

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

63%

Ziemianin K.

|

tom R. 72, nr 7

502--512

PL

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

EN

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

10

Wyznaczenie rozkładów przestrzennych parametrów złożowych utworów czerwonego spągowca rejonu Cicha Góra-Paproć, z wykorzystaniem metody jądrowego rezonansu magnetycznego

63%

Drop K. , Kozłowski M. , Patan K. , Zalewska J.

|

tom R. 62, nr 7-8

335-344

PL

Skład mineralny skał jest jednym z istotnych czynników wpływających na ocenę parametrów wykorzystywanych w interpretacji profilowań geofizycznych. W pracy przedstawiono wyniki badań piaskowców mioceńskich, karbońskich i piaskowców czerwonego spągowca oraz przeprowadzono wstępną analizę zmienności składu mineralnego. Wykorzystano metodę wzorca wewnętrznego (według Środoń et al. 2001), która eliminuje konieczność pomiaru współczynnika absorpcji masowej próbki. Jest to procedura analizy ilościowej skał, w której jako refleksy diagnostyczne, wykorzystywane są refleksy niewrażliwe lub mało wrażliwe na zmienność struktury i składu chemicznego. Dzięki temu metoda ta pozwala również wyznaczać zawartość minerałów ilastych.

EN

The mineralogical content of rocks is an important parameter used in the interpretation of well logs. In the presented paper the results of the X-ray quantitative analysis of the Miocene, the Rotliegend and the Carboniferous sandstones are discussed. The internal standard method (Środoń et al. 2001) which eliminates the measurements of the mass absorption coefficient has been employed. In this technique analytical reflections insensitive to chemical and structural variations are selected, what makes it possible to establish the content of clay minerals.

11

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

63%

Piesik-Buś W.

|

2011

|

tom R. 67, nr 12

884-891

PL

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

EN

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

12

O badaniach izotopowych diagenetycznego illitu z piaskowców czerwonego spągowca Wielkopolski i Pomorza Zachodniego

63%

Maliszewska A. , Kuberska M.

|

tom Vol. 57, nr 4

322-322, 332

EN

Diagenetic illite tends to crystallize most often as fibres and it forms net-like textures reducing filtration abilities of sandstones. Rocks containing this type of illite show a very low permeability or may even be impermeable. K-Ar datings of crystallization of these fibres define the time when permeability was reduced and duration of the post-depositional period when the deposits were permeable for pore fluids, including gaseous and liquid hydrocarbons. Clay fractions <0.2 ěm and <0.3 ěm were isolated from 12 samples of the Rotliegend sandstones fromWestern Poland in order to define the K-Ar age of illite. The results of investigations show that this age from the fraction <0.2 ěm falls between 187.1 and 113.6Ma (tab. 1), that covers a long period since early Jurassic to late Cretaceous. The determination of 18O in illite (15.1–15.9‰SMOW), performed in East Kilbride laboratory, and calculations of hypothetic temperatures of illite crystallization (125–173°C) show that it crystallized from pore waters of marine origin and with 18O values ranging from 4.3 to 7.5‰ SMOW, which probably infiltrated from evaporitic Zechstein deposits.

13

Analiza inkluzji fluidalnych w wypełnieniach przestrzeni porowej skał czerwonego spągowca w wybranych rejonach Niżu Polskiego

63%

Jarmołowicz-Szulc K.

|

tom Vol. 57, nr 4

343-343, 349

EN

Fluid inclusions - tiny portions of palaeofluids trapped in minerals filling pore space in sedimentary rocks - were analysed. The studies covered carbonate, quartz and anhydrite cements in the Rotliegend rocks from several boreholes in north, north-western, central and south-west parts of the Polish Lowlands. They aimed at obtaining characteristics of fluid inclusions in the specific geological material, microthermometric measurements and use of fluid inclusions as geothermometer with reference to main petrological research conducted by A. Maliszewska and M. Kuberska in the above mentioned regions. Fluid inclusion studies comprised microscopic characteristics of these forms, fluorescence and cathodoluminescence observations and microthermometry. Due to different types of cements, different features of these inclusions have been observed. In general, the inclusions are two- or one-phase ones, primary and/or secondary, small, rare and hard to distinguish. Homogenisation temperatures of inclusions obtained in the studied samples lie in different intervals due to inclusion type and position. Generally they are above 100oC. Densities of fluids are differentiated and the systems are found to represent generally NaCl brines of changeable chemical systems. The microthermometric results have been compared with effects of analyses of light isotopes (carbon, oxygen) from the same cements. Data show presence of low-and high-temperature generations of cements.

14

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

63%

Skupio R. , Kubik B. , Wolański K.

Acta Geophysica

|

2019

|

tom Vol. 67, no. 6

1835--1844

EN

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

15

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

63%

Drabik K. , Krakowska-Madejska P. , Puskarczyk E. , Dohnalik M.

|

tom R. 77, nr 11

725--735

PL

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

EN

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

16

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

63%

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

|

tom T. 204

5--115

PL

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

EN

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

17

Środowiska sedymentacji i rozwój depozycji osadów górnego czerwonego spągowca w rejonie Poznania

51%

Aksamitowska A.

Przegląd Geologiczny

|

2003

|

tom Vol. 51, nr 2

168-174

PL

W obrębie osadów górnego czerwonego spągowca wydzielono kilkanaście litofacji oraz określono środowiska ich depozycji. Na podstawie przestrzennej analizy powiązanych ze sobą genetycznie litofacji opisano następstwo środowisk sedymentacyjnych w czasie i przestrzeni oraz czynników warunkujących ich rozwój. Było to podstawą do scharakteryzowania systemów depozycyjnych oraz opisu rozwoju sedymentacji górnego czerwonego spągowca na badanym obszarze. Rozpoznano dwa systemy depozycyjne: eoliczny i fluwialny. Ich rozwój i rozprzestrzenienie były kontrolowane przez procesy o charakterze tektonicznym oraz zmiany klimatyczne. Przeprowadzone badania pozwalają na dokładniejsze przeanalizowanie paleogeografii permskiej w trakcie sedymentacji osadów górnego czerwonego spągowca.

EN

Several lithofacies and their sedimentary environments were recognised within Upper Rotliegend deposits. Spatial analysis of genetically related lithofacies, allowed to descrite the sequence of sedimentary environments and factors controlling their evolution. It was the basis to characterise the depositional systems of the Upper Rotliegendes in the eastern Wielkopolska area. Two depositional systems were recognised: aeolian and fluvial. Their evolution was controlled by tectonic and climatic factors. This study permits a refinement ofpaleogeographic interpretation of the Upper Rotliegendes deposits.

18

Diageneza osadów czerwonego spągowca w strefie Szczecinek-Bydgoszcz Pomorze Zachodnie)

51%

Kuberska M.

|

tom nr 411

87-167

PL

Praca przedstawia kompleksowe wyniki badań głównie skał czerwonego spągowca górnego z 22 otworów wiertniczych strefy Szczecinek-Bydgoszcz, uzyskane za pomocą różnorodnych metod analitycznych (CL, SEM, EDS ISIS, XRD, inkluzje fluidalne, oznaczenia stabilnych izotopów pierwiastków lekkich) oraz wyniki badań sedymentologicznych i petrofizycznych. Wyróżniono szereg procesów diagenetycznych, którym podlegały, takich jak: kompakcja mechaniczna i chemiczna, cementacja, zastępowanie, rozpuszczanie i przeobrażanie. Efekty działania tych procesów zaznaczyły się z różną intensywnością w osadzie, w zależności od składu, stopnia pogrążenia i temperatury. W związku z tym wyróżniono trzy główne etapy w historii przemian diagenetycznych: eo-, mezo- i telodiagenezę. Procesy eodiagenetyczne zachodziły w osadzie w temperaturach nieprzekraczających 50 stopni Celsjusza, głównie przy udziale wód meteorycznych. Procesy mezodiagenetyczne rozpoczęły się zapewne na przełomie cechsztynu i pstrego piaskowca i trwały aż do czasu inwersji tektonicznej osiowej części bruzdy środkowopolskiej. Panujące temperatury były nieco wyższe niż 100 stopni Celcjusza, a roztwory porowe miały charakter kontynentalno- morski. Procesy telodiagenetyczne rozpoczęły się po uformowaniu wału środkowopolskiego, kiedy oddziaływujące na osad temperatury zmniejszyły się o około 40-60 stopni Celsjusza, a utwory dostały się w strefę penetrowaną przez zmodyfikowane wody meteoryczne. Stwierdzono, że na kształtowanie przestrzeni porowej osadów zasadniczy wpływ miała cementacja oraz rozpuszczanie diagenetyczne, które przyczyniło się do powstania wtórnej porowatości między- i śródziarnowej. Na tej podstawie wyróżniono rejony o podwyższonych właściwościach zbiornikowych osadów: strefę Sokole-Czarne i rejon Unisławia

EN

The paper presents results of complex studies of the Rotliegend rocks from 22 boreholes in the Szczecinek-Bydgoszcz area obtained due to the application of different analytical methods (CL, SEM, EDS ISIS, XRD, fluid inclusions, stable isotope determinations) and sedimentological and petrophysical analyses. Several processes, which influenced the rocks, have been distinguished. They are as follows: mechanical and chemical compaction, cementation, replacement, dissolving and alteration. The effects of these processes occurred in the sediment with a differentiated intensity being dependant on its composition, degree of burial and temperature. In reference to that, three main stages have been distinguished in the history of diagenesis: eo-, meso-, and telodiagenesis. The eodiagenetical processes occurred in the sediment at temperatures not exceeding 50 degrees of Celsius, mainly due to the meteoric waters. The mesodiagenetical processes began probably at the boundary of Zechstein and Bunt Sandstein and lasted until the tectonic inversion of the axial part of the Mid-Polish Trough. Temperatures slightly exceed 100 degrees of Celsius; the pore solutions had a marine-continental character. The telodiagenetical processes started after the formation of the Mid-Polish Trough, when temperatures decreased at about 40-60 degrees of Celsius and the sediments were placed in the zone penetrated by the meteoric waters. It has been stated that the cementation and diagenetical dissolution had the main influence on the formation of the pore space of the sediments. These processes resulted in the secondary inter- and intragranular porosity. Based on the above, regions of increased reservoir properties have been distinguished: the Sokole-Czarne zone and the Unisław region.

19

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

51%

Warnecki M.

|

2014

|

tom R. 70, nr 10

676--683

PL

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

EN

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

20

Wpływ kompakcji i cementacji na właściwości zbiornikowe piaskowców eolicznych czerwonego spągowca z obszaru monokliny przedsudeckiej

51%

Biernacka J. , Leśniak G. , Buniak A.

|

tom nr 134

67-67

PL

W pracy tej podjęto próbę rozpoznania zależności porowatości piaskowców czerwonego spągowca od głębokości ich zalegania oraz ilościowego oszacowania efektów cementacji i kompakcji w zamykaniu pierwotnej porowatości skał. Wybrano obszar monokliny przedsudeckiej jako jeden z bardziej perspektywicznych rejonów poszukiwań węglowodorów w Polsce. Badania zawężono do piaskowców eolicznych z dwóch powodów: (1) piaskowce te wykazują najlepsze właściwości kolektorskie spośród skał osadowych dolnego permu, (2) powinny charakteryzować się podobnymi parametrami wyjściowymi, takimi jak porowatość, uziarnienie, wysortowanie. W celu rozwiązania postawionego problemu przeanalizowano 157 próbek piaskowców z głębokości od 1,5 do 4,5 km z 17 otworów wiertniczych. Badane piaskowce cechują się zróżnicowaną porowatością przy czym większość współczynników porowatości zamyka się w przedziale od 10% do 25%. Porowatość maleje z głębokością pogrzebania piaskowców, ale zależność ta jest widoczna tylko wtedy, kiedy rozłącznie analizuje się dane z piaskowców położonych na północ i na południowy-wschód od wału wolsztyńskiego. Dla całej populacji piaskowców eolicznych nie ma związku między porowatością a głębokością pogrzebania. Jest to głównie spowodowane zróżnicowaną inwersją jakiej obszar monokliny dwukrotnie uległ pod koniec jury i w późnej kredzie. Dzisiejsze głębokości zalegania skał nie są maksymalnymi głębokościami, na jakich przebywały. Pierwotna porowatość międzyziarnowa została zmniejszona głównie w wyniku kompakcji. Cementacja zmniejszyła pierwotną porowatość w stopniu znacznie mniejszym, gdyż piaskowce eoliczne nie są intensywnie scementowane - średnia zawartość cementów wynosi 14% objętości skały. Najbardziej powszechnymi cementami są hematyt, kwarc i illit. Dolomit, kalcyt, anhydryt i kaolinit występują lokalnie. Większość cementów wytrąciła się w czasie późnej diagenezy, przy pogrzebaniu większym niż 1 (2?) km. Spadek porowatości z głębokością jest najwyraźniejszy w piaskowcach z indywidualnych odwiertów, które przebiły miąższą sekwencję eoliczną(około 700 m, Kórnik-2, Krzykosy-1A). Zaobserwowano ponadto, że w dół tych profili wyraźnie maleją takie parametry przestrzeni porowej, jak średnica progowa, średnia kapilara, zawartość porów większych niż 1 μm i długość porów, natomiast zwiększa się wydłużenie będące miernikiem spłaszczenia porów. Jest to spowodowane wzrostem stopnia kompakcji badanych piaskowców wraz z głębokością, który z kolei jest spowodowany wzrostem zawartości plastycznych fragmentów litycznych w szkielecie ziarnowym skał w dół analizowanych profili.

EN

This work is aimed at recognizing a porosity-depth trend for the Rotliegend sandstones from the Fore-Sudetic Monocline, and quantifying the effects of cementation and compaction on reducing primary porosity. The area chosen is still one of the most perspective territories for hydrocarbon discoveries in Poland. This study concerns only eolian sandstones for two reasons: (1) they show the best reservoir properties among the continental depositional facies of the Rotliegend, and (2) they should have had similar original properties, such as porosity, grain-size and sorting. 157 samples from the burial depth of 1,5 to 4,5 km and from 17 wells were analyzed to solve the problem. The sandstones studied showed diverse porosities, but the majority of them ranged from 10 to 25%. Generally, porosity decreases with burial depth, but this is visible only on condition that the data from sandstones situated to the north and to the south-east from the Wolsztyn Ridge are analyzed separately. There is no clear relationship between porosity and burial depth for the entire sample population. This is mainly caused by a diverse uplift of the Fore-Sudetic Monocline area at the end of Jurassic and in the Late Cretaceous. As a result, present day burial depths differ from maximum ones. Primary porosity was reduced due to compaction. Cementation reduced primary porosity to a lesser extent. The eolian sandstones are not intensively cemented: the content of cements averages 14 vol. %. Hematite, quartz and illite are the most widespread minerals whereas dolomite, calcite, anhydrite and kaolinite occur locally. The majority of cements precipitated during late diagenesis and burial depths greater than 1(2?) km. The porosity loss with depth is the most obvious for sandstones from individual wells which pierced thick eolian sequences (about 700 m, Kórnik-2, Krzykosy-1A). Moreover, the parameters of pore-space such as treshold diameter, average capillary tube, content of pores greater than 1 μm, pore length, also decrease with depth whereas elongation, an indicator of pore flattening, increases. This is consistent with an increase of compaction degree with depth, which in turn is caused by a steady increase of fragile lithic fragments in grain framework towards the bottom of the sandstones.