Popularyzatorski opis rezultatów projektu Skały osadowe wieku

Nr wniosku: 175165, nr raportu: 6457. Kierownik (z rap.): mgr inż. Paulina Izabela Krakowska
Popularyzatorski opis rezultatów projektu
Skały osadowe wieku prekambryjskiego i paleozoicznego mogą wykazywać potencjał zbiornikowy, czyli
zdolność do gromadzenia węglowodorów i wody oraz oddawania tych mediów w ilościach ekonomicznie
opłacalnych. Obecnie, przedmiotem intensywnych badań są twarde, zbite formacje piaskowcowe i
piaskowcowo-zlepieńcowe czerwonego spągowca, stanowiące potencjalne skały zbiornikowe typu tight gas dla
medium porowego. Podobnie łupki z gazem – shale gas stanowią przedmiot najbardziej ciekawych badań i
analiz ropy lub gazu zamkniętego w mikroporach.
Projekt badawczy umożliwił utworzenie spójnej metodyki badania różnorodnych własności skał i
połączenia wyników w charakterystyki, pozwalające na typowanie wybranych grup, w tym skał o
podwyższonym potencjale zbiornikowym.
W ramach projektu przeprowadzono badania laboratoryjne na próbkach z rdzeni wiertniczych z
wykorzystaniem dostępnej aparatury pomiarowej, zarówno standardowej, jak i nowoczesnej, oraz wykonano
kompleksową analizę parametrów fizycznych, ze szczególnym uwzględnieniem własności zbiornikowych i
sprężystych skał osadowych wieku prekambryjskiego i paleozoicznego.
Parametry zbiornikowe: porowatość i przepuszczalność były zasadniczym przedmiotem analiz
laboratoryjnych oraz symulacyjnych, decydującym o potencjale zbiornikowym skały. Porowatość ogólną i
efektywną wyznaczono z użyciem porozymetru rtęciowego, metody magnetycznego rezonansu jądrowego oraz
mikrotomografii komputerowej. Ocenę przepuszczalności fizycznej przeprowadzono z użyciem
przepuszczalnościomierza oraz modelowania opartego na fizycznych podstawach mechaniki płynów w ujęciu
Naviera-Stokesa, wykorzystując wyniki z mikrotomografu komputerowego.
Oryginalne osiągnięcie projektu stanowi estymacja przepuszczalności z wykorzystaniem metod
numerycznych do rozwiązywania zagadnień przepływu płynu przez ośrodek porowaty, wykonana na podstawie
wyników rentgenowskiej mikrotomografii komputerowej. Połączenie technik symulacji przepływu płynu i
tomografii komputerowej pozwoliło także sparametryzować przestrzeń porową skał i określić wielkości
niezbędne do dalszych obliczeń parametrów petrofizycznych, np. kształt, w tym krętość oraz wzajemne
połączenia kanałów porowych.
Znajomość technik statystycznych, w tym tworzenia klastrów i wydzielania grup jednorodnych,
umożliwiło utworzenie modeli cyfrowych skał na bazie wyników badań laboratoryjnych. W celu poszerzenia
punktowych informacji z badań laboratoryjnych wykorzystano wyniki profilowań geofizyki otworowej, głównie
archiwalne. Ich przetworzenie i interpretacja dostarczyły danych o parametrach skał w warunkach ich
naturalnego występowania (ciśnienia i temperatury). Modele cyfrowe zastosowano przy interpretacji wyników
profilowań geofizyki otworowej. Takie przejście pozwoliło na wykonanie skalowania badań prowadzonych w
laboratorium, w skali mikro (i nano) oraz profilowań otworowych w skali mezzo.
Interpretacja wyników badań laboratoryjnych oraz profilowań geofizyki otworowej dostarczyła
odpowiedzi na pytanie o potencjale zbiornikowym skał osadowych wieku prekambryjskiego i paleozoicznego.
Wyniki uzyskane w projekcie badawczym mają szerokie zastosowanie. Oszacowany potencjał
zbiornikowy skał osadowych wieku prekambryjskiego i paleozoicznego potwierdził, że mogą być one
rozpatrywane w kategorii skał zbiornikowych węglowodorów, wód pitnych i geotermalnych. Rozkłady
analizowanych parametrów mogą być także wykorzystane przy analizach suchych, gorących skał. Uzyskane z
projektu informacje mogą stanowić bazę w analizach polskich niekonwencjonalnych złóż gazu typu tight gas i
shale gas. Przeprowadzone analizy dostarczyły danych o własnościach skał, które w przyszłości będą mogą być
użyte do magazynowania dwutlenku węgla w Polsce (Carbon Capture and Storage). Wyniki uzupełniają
również dostępny materiał mineralogiczny i petrograficzny.
Nowoczesne podejście do integracji wyników badań o różnej skali i szczegółowa charakterystyka
przestrzeni porowej, możliwa dzięki najnowszym technikom badania ciał stałych, pozwoliła rozszerzyć pojęcie
skał zbiornikowych poza stosowane do tej pory kryteria. Uzyskane wyniki będą przydatne w dalszych badaniach
poznawczych.