AKADEMIA GÓRNICZO - HUTNICZA

IM. STANISŁAWA STASZICA

W KRAKOWIE

Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska

Obliczanie zasobów gazu ziemnego dla złoża Brzostowo

Rok III OŚG

Kraków 2004

Spis treści

Pozycja geotektoniczna i granice obszaru złożowego …………………………….....2

Stratygrafia i litologia obszaru złożowego. Podział stratygraficzny permu monokliny przedsudeckiej ( wg Kapucyńskiego, 1971 )……………………………3

Tektonika obszaru złożowego…………………………………………………………4

Część obliczeniowa…………………………………………………………………….6

Załączniki

Załącznik nr 1 - Mapa sytuacyjna rejonu Brzostowo

Załącznik nr 2 - Mapa strukturalna rejonu Brzostowo

Załącznik nr 3 - Mapa miąższości efektywnej rejonu Brzostowo

Załącznik nr 4 - Przekrój geologiczny poprzeczny rejonu Brzostowo

Załącznik nr 5 - Przekrój geologiczny podłużny rejonu Brzostowo

Załącznik nr 6 - Przekrój geologiczny, złożowy, przewyższony rejonu Brzostowo

1. Pozycja geotektoniczna i granice obszaru złożowego

Monoklina przedsudecka i krakowsko częstochowska leżą między niecką szczecińsko-łódzko-miechowską oraz blokiem dolnośląskim i strukturą śląsko-morawską. Obszar został wydzielony umownie, stanowi on bowiem naturalne południowo-zachodnie skrzydło niecki szczecińsko-łódzko-miechowskiej. Znaczna szerokość podkenozoicznych wychodni skał triasowych i jurajskich na północ od Sudetów i Górnego Śląska powoduje, że monokliny zostały wyodrębnione jako niezależne jednostki strukturalne. Warstwy są bardzo łagodnie nachylone ku północnemu wschodowi, pod kątem maksymalnie kilku stopni, w stronę niecki szczecińsko-łódzko-miechowskiej. Południowo-zachodnią granicę monokliny przedsudeckiej stanowi uskok środkowej Odry.

Najstarsze na monoklinie przedsudeckiej skały permskie ku południowemu wschodowi stopniowo cienieją i na terenie monokliny krakowsko-częstochowskiej występują tylko lokalnie. Wyklinowaniu w tym kierunku ulegają również niektóre poziomy mezozoiku, m.in. częściowo triasu środkowego i górnego oraz środkowej jury. W związku z tym miąższość skał permsko-mezozoicznych ogólnie maleje z północnego zachodu ku południowemu wschodowi, co jest widoczne na mapach odkrytych monokliny w postaci zwężenia się wychodni triasu i jury w tym kierunku.

Monoklina przedsudecka na południowym zachodzie ograniczona uskokiem środkowej Odry, na zachodzie kontynuuje się poza granicę państwa, zaś w kierunku południowego wschodu przedłuża się w monoklinę krakowsko-częstochowską. Północną granicę niecki wyznacza linia biegnąca przez Niemodlin, Strzelce Opolskie, Lubliniec w stronę Częstochowy. Monoklina przedsudecka jest w całości przykryta osadami trzecio- i czwartorzędu.

W skrócie :

• Monoklina przedsudecka od południowego-zachodu graniczy z blokiem przedsudeckim, a od północnego-wschodu z synklinorium szczecińsko-łódzkim

• Na zachodzie łączy się z perykliną Żar, na wschodzie przechodzi w monoklinę śląsko-krakowską

2. Stratygrafia i litologia obszaru złożowego. Podział stratygraficzny permu monokliny przedsudeckiej ( wg Kapucyńskiego, 1971 )

PIĘTRA		WYKSZTAŁCENIE LITOLOGICZNE	CYKLOTEMY
CECHSZTYN	GÓRNY	llołupki brunatnoczcrwone górne (15-100 m)
				Sól kamienna (0-60 m), anhydryty pecmatytowe lub anhydryty z przerostami gipsu (0,5-1.5 m), iłołupki brunatnoczerwone dolne (1-9 m)	Aller IV
				Sól kamienna (0-130 m), gipsy wielkoziamiste (0,5-3,5 m), anhydryty kryptosferolityczne (0-16 m) lub anhydryty kawernowate sierolityczne (0-20 m), anhydryty sferolityczne (10-21 m), anhydryty pseudosferolityczne (2-8 m), łupki ilaste ciemnoszare i dolomity płytowe szare (0,5-6 m)	Leine III
		ŚRODKOWY	Brekcja anhydrytu i ilu górna (1-5 m), anhydryty kawernowate górne (0-10 m), brekcja anhydrytu i iłu dolna (2-3 m), sól kamienna i potasowa (0-500 m), anhydryty, kawernowate dolne (5-16 m), anhydryty laminowane (4-19 m), dolomity główne (0-60 m)	Strassfurt II
		DOLNY	Anhydryty o niewyraźnej teksturze perełkowej (0-23 m), anhydryty grubooczkowe (2-8 m), anhydryty drobnooczkowe (6-8 m), anhydryty perełkowe (6-21 m), anhydryty pseudoperełkowe (4~-16 m), brekcja anhydrytu i ilu (2-10 m), sól kamienna (0-250 m), anhydryty afanitowe (0-55 m), anhydryty faliste (0-50 m), anhydryty gruzełkowe (3-14 m) dolomity wapniste szare (0-40 m) wapienie dolomityczne ciemnoszare (2-40 m) dolomity ciemnoszare (margle) (0-1,20 m) łupki dolomityczne ciemnoszare (margle) (0-0,8 m) łupki smolące czarne (0-0,20 m) dolomit graniczny szary (0-4,5 m)	Werra l
	CZERWONY SPĄGOWIEC	GÓRNY	Piaskowce szare (0-80 m) piaskowce brunatnoczerwone i zlepieńce melafirowo- -porfirowe (8-750 m) piaskowce zlepieńcowate, brunatnoczerwone (0-250 m) zlepieńce podstawowe (1,5-60 m)	III
		DOLNY	Skały eruptywne: melafiry, porfiry i tufy oraz łupki brunatnoczerwone i wapienie szare (0-460 m) łupki szare (0-460 m) łupki ilaste brunatnoczerwone górne (6-40 m) zlepieńce kwarcytowe (3-30 m) piaskowce brunatnoczerwone (0-20 m)	II
				Łupki ilaste brunatnoczerwone dolne (2-130 m) piaskowce brunatnoczerwone i melafiry (0-60 m) zlepieńce podstawowe (3-120 m)	I

3. Tektonika obszaru złożowego

W obszarze przedsudeckim istnieją cztery jednostki strukturalne:

1. Blok przedsudecki

2. Krystaliczne podłoże monokliny przedsudeckiej. Najstarszy kompleks skał krystalicznych, tworzący podłoże monokliny (proterozoik, starszy paleozoik)

3.Monoklina przedsudecka. Kompleks młodszy zbudowany ze skał osadowych budujących samą monoklinę (perm, trias)

4.Okrywa kenozoiczna. Kompleks najmłodszy będący pokrywą monokliny (neogen-pleistocen)

W podłożu skał permskich monokliny występują struktury paleozoiczne północnej części waryscydów zachodniej Polski, włączone przez W. Pożaryskiego do eksternidów waryscyjskich. Wierceniami stwierdzono tu kilka dużych paleozoicznych jednostek fałdowych. Na południu występuje synklinorium rawickie utworzone ze sfałdowanych, ale niezmetamorfizowanych utworów szarogłazowo-łupkowych karbonu dolnego i namuru. Dalej na północ znajduje się antyklinorium leszczyńskie utworzone ze sfałdowanych i częściowo zmetamorfizowanych skał (łupki metamorficzne). Na północy monokliny, przedłużając się w podłożu niecek szczecińskiej i mogileńskiej, występują sfałdowane skały karbonu synklinorium poznańskiego. Osie wymienionych jednostek mają kierunek od WNW-ESE do NW-SE .

Struktury podłoża silnie oddziaływały na przebieg procesów sedymentacyjnych na monoklinie, zwłaszcza w permie. Końcowe fazy orogenezy waryscyjskiej powodowały podnoszenie antyklinorium leszczyńskiego i obniżanie sąsiednich synklinoriów. Na mapach paleogeograficznych cechsztynu od granicy państwa po Ostrów Wielkopolski ciągnie się wyraźna struktura pozytywna wał leszczyński, powstały w wyniku odmłodzenia paleozoicznego antyklinorium leszczyńskiego. Na południe od niego znajdują się depresje: zielonogórska i oleśnicka na miejscu synklinorium rawickiego.

W depresjach nagromadziły się dużej miąższości osady starszego permu, a jak wynika z analizy sedymentologicznej skał cechsztyńskich i mezozoicznych, oddziaływanie wymienionych jednostek paleozoicznych na rozwój sedymentacji trwało jeszcze długo.

W rozwoju sedymentacji w permie i w mezozoiku monoklina przedsudecka wykazuje powiązania zarówno ze środkowopolskim basenem sedymentacyjnym, jak i z obszarem bloku dolnośląskiego. Szczególne znaczenie, ze względu na występujące w nich złoża miedzi i innych pierwiastków, mają osady permu.

Najstarsze skały permskie, leżące na częściowo speneplenizowanym podłożu paleozoicznym, są to rzeczne, limniczne lub eoliczne utwory czerwonego spągowca o zmiennej miąższości, przykryte serią wulkanogeniczną o miąższości dochodzącej miejscami do 500 m. Skały wulkaniczne mają stosunkowo największą grubość w depresji zielonogórskiej oraz na zboczach wału leszczyńskiego, który w starszym permie podlegał ruchom wznoszącym i erozji. Ograniczające go uskoki ułatwiały migrację wędrującej w górę magmy.

Poczynając od cechsztynu monoklina przedsudecka była obszarem o coraz wyraźniejszej subsydencji, która jednak przebiegała nierównomiernie. Najszybciej sedymentacja postępowała w depresji zielonogórskiej. Wał leszczyński zaznaczył się w rozkładzie miąższości i facji osadów cechsztynu jako rozległa płycizna. Wynurzała się ona miejscami nad poziom morza w postaci wysp, wokół których tworzyły się wapienie rafowe. Wał leszczyński podnosił się zapewne, choć coraz wolniej, aż do liasu, co wynika z map paleogeograficznych starszego mezozoiku. Na mapach paleogeograficznych triasu i starszej jury jednostki takie, jak np. wyniesienie szczecińsko-kaliskie, wyniesienie szczecińsko-poznańskie oraz elewacja Myśliborza i garb Konina powstały na miejscu wału leszczyńskiego, który stopniowo ulegał rozpadowi.

Ogólnie profil osadów permsko-mezozoicznych monokliny przedsudeckiej ce­chuje się dużym udziałem skał klastycznych. Znaczne miąższości pstrego piaskowca dolnego i środkowego (około 500 m), kąjpru (500 m) oraz retyku (około 400 m) zawdzięczamy bliskości obszarów alimentacyjnych - masywu czeskiego i bloku dolnośląskiego. Subsydencja była większa na północy i stąd wzrost miąższości osadów w tym kierunku, natomiast ku południowemu wschodowi utwory cechszty­nu, triasu i jury cienieją, a część poziomów ulega całkowitemu wyklinowaniu. Tak np. w okolicy Opola dochodzi do całkowitego wyklinowania niektórych poziomów cechsztynu i triasu.

Na obszar monokliny przedsudeckiej transgresje morskie przychodziły od zachodu. Stąd na jej obszarze występują często wkładki osadów z fauną morską w piętrach, które na terenach środkowej Polski cechuje przewaga lub duży udział facji lądowych, np. w pstrym piaskowcu i kajprze.

Część obliczeniowa

F=16,5 km² = 16500000 m² - powierzchnia złoża

Skala mapy 1:25000,

zatem 1 cm² na mapie odpowiada 62500 m² w terenie

264 cm² - powierzchnia złoża na mapie

m_śr = 5,6% = 0,056 - porowatość wapienia

- poprawki na odchylenie gazu od prawa Boyel'a-

Mariotte'a dla ciśnienia P_ds

- poprawki na odchylenie gazu od prawa Boyel'a-

Mariotte'a dla ciśnienia P_dk

- współczynnik wydobycia

- współczynnik nasycenia skały gazem (efektywna

przestrzeń porowa)

- poprawka na

temperaturę

T_ABS=373 K

T_ST=20⁰C=293 K

T_ZŁ=329 K

P_ds=16,36 MPa - średnie ciśnienie złożowe na dzień opisu

P_dk - końcowe ciśnienie złożowe po wydobyciu przemysło-

wych zasobów gazu i ustaleniu się na głowicy eksploatacyjnej ciśnienia równego 1 atm

H=-1410,5 m - głębokość stropu warstwy produktywnej

=0,65 - ciężar względny gazu w stosunku do powietrza

bo

P_gso=1

P_dk=-0,000916944 MPa

1

---