CHARAKTERYSTYKA PODSTAWOWYCH PARAMETRÓW PETROFIZYCZNYCH PETROFIZYCZNYCH

V.2.1. CHARAKTERYSTYKA PODSTAWOWYCH PARAMETRÓW PETROFIZYCZNYCH

Porowatość efektywna. W skałach osadowych występują dwa rodzaje

porowatości: porowatość pierwotna lub międzyziarnowa oraz porowatość wtórna. W skałach węglanowych częściej występuje porowatość wtórna, ponieważ skały te znacznie łatwiej ulegają przeobrażeniom spowodowanym kompakcją, cementacją, rozpuszczaniem ziarn mineralnych, wtórną krystalizacją i dolomityzacją zarówno w okresie wczesnej diagenezy jak i na etapie zaawansowanych przemian. Ich korzystne przeobrażenia diagenetyczne mogą powodować rozwój wtórnej przestrzeni porowej w skale węglanowej.

Do analizy statystycznej dla obszaru południowo-zachodniej części Niżu Polskiego wykorzystano 2228 pomiarów porowatości efektywnej wykonanych w 15 otworach wiertniczych w poziomie cechsztyńskiego dolomitu głównego. W obrębie tego poziomu mamy obserwujemy bardzo duży rozrzut porowatości – od utworów w zasadzie nieporowatych o porowatości 0.01 % aż do skał charakteryzujących się doskonałą porowatością sięgającą 33 %. Średnia porowatość efektywna dla całej badanej populacji wynosi 9.93 % a wartość jej mediany jest niewiele niższa i wynosi 8.6 %. Wyniki te pozwalają na zakwalifikowanie dolomitu głównego w opisywanej strefie do utworów o niskiej (złej) klasie porowatości (klasyfikacja wg Levorsena).

Histogram (Fig. V.2.1) przedstawia nam rozkład częstości porowatości efektywnej w zależności od środowiska sedymentacji. Ogólny rozkład porowatości w strefie platformy węglanowej i podnóża skarpy wydaje się być podobny. Obydwa rozkłady cechują się wybitna asymetrycznością z przesunięciem do minimalnej wartości porowatości w zakresie 0-5%. W obrębie platformy węglanowej 19,93% próbek dolomitu głównego wykazuje porowatość minimalną (por. 0-5%) a w sumie 36,27% próbek – porowatość od minimalnej do złej (0-10%). Natomiast w strefie podnóża skarpy 12,84 % próbek wykazuje porowatość minimalną (por. 0-5%) a 21,14% porowatość od minimalnej do złej (0-10%). W przypadku platformy węglanowej maksymalne porowatości sięgają 20-28% a w przypadku podnóża skarpy: 25-33%, co świadczy, iż ogólne warunki zbiornikowe ze względu na rozwój porowatości są tu nieco lepsze aniżeli w strefie platformy węglanowej. Spadek częstotliwości udziału pomiarów wraz ze wzrostem porowatości w zakresie od 5%do 30% jest idealnie równomierny w przypadku platformy węglanowej i nieco nierównomierny w przypadku podnóża skarpy. Wskazywałoby to, iż w strefie platformy (PL) porowatość współczesna jest prostą pozostałością porowatości pierwotnej (porowatość odziedziczona), natomiast w strefie podnóża skarpy część porowatości oznaczona szrafurą (WTR) jest wtórna, czyli postdiagenetyczna. Udział porowatości wtórnej w zakresie od 10-33% wynosi około 20%, w zakresie 25-35% występuje porowatość wyłącznie wtórna. Drugi histogram (Fig. V.2.2) ilustruje rozkład porowatości efektywnej w zależności od wykształcenia mikrofacjalnego. Najmniejsze wartości porowatości efektywnej wykazują utwory wykształcone w postaci bandstonów oraz utworów mułozwięzłych. Zdecydowanie najbardziej porowate są utwory ziarnozwięzłe. Ponad połowa pomiarów w tej mikrofacji pozwala na zakwalifikowanie tych

utworów do skał o średniej i dobrej porowatości. Rozkłady porowatości utworów mułozwięzłych i bandstonów są silnie asymetryczne – silnie przesunięte do minimalnych wartości porowatości w zakresie 0-5%, aż 56% populacji bandstonowej i 55.6% populacji mułozwięzłej mieści się w tej klasie. Wyższe porowatości w utworach bandstonowych występują w zakresie 5-15% (maks.) a w utworach mułozwięzłych 5-25% (maks.), co oczywiście świadczy, że utwory mułozwięzłe mają nieco lepsze własności zbiornikowe aniżeli najsłabsze pod tym względem bandstony. Udział prób o porowatości powyżej 10% wynosi 11% dla bandstonów i 18% dla utworów mułozwięzłych. Natomiast rozkład porowatości ziarnozwięzłych jest tylko lekko asymetryczny, z szerokim zakresem porowatości dominujących 5-15% (Moda M ≈ 7.5%), wynika to z nałożenia szeroko rozwiniętej porowatości wtórnej (szczególnie w zakresie porowatości 10-35%) na porowatość odziedziczoną po pierwotnej (szczególnie w zakresie 0-5% lub być może 0-10%). W pierwszym przypadku srefa zaszrafowana WTR1 wyznaczałaby porowatość wtórną z zakresie porowatości 5-35%, a już w zupełności w zakresie por 25-35%. Wówczas udział porowatości wtórnej w utworach mikrofacji ziarnozwięzłej wynosiłby 56 %. Gdyby maksimum częstości odziedziczonej porowatości pierwotnej w mikrofacji ziarnozwięzłych układało się w nieco wyższym zakresie porowatości tj. ok. 7.5%. wówczas jako porowatość wtórną należałoby uznać obszar zaszrafowany WTR2 a udział porowatości wtórnej (w zakresie porowatości 12.5-35%) w ogólnej porowatości ziarnozwięzłych wynosiłaby minimum 10.5%. Wynika stąd, iż porowatość mikrofacji ziarnozwięzłych jest w znacznej mierze determinowana i w korzystny sposób powiększana procesami przeobrażeń diagenetycznych (postdiagenetycznych?), przy czym udział wtórnej porowatości w ogólnej porowatości skały wynosi minimum 10.5%, sięgając maksimum 56%.

Fig. V.2.1. Rozkład porowatości efektywnej dolomitu głównego w obrębie platformy węglanowej oraz podnóża skarpy węglanowej.

Fig. V.2.2. Rozkład porowatości efektywnej utworów dolomitu głównego w obrębie mikrofacji bandstonów, utworów mułozwięzłych i utworów ziarnozwięzłych.

Przepuszczalność. Do analizy statystycznej wykorzystano 1291 pomiarów

przepuszczalności wykonanych w 15 odwiertach wiertniczych półwyspu Grotowa. Analizując rozkład przepuszczalności poziomej (Log K) na histogramach (Fig. V.2.3, V.2.4), można zauważyć 2 populacje – populacja utworów prawie całkowicie nieprzepuszczalnych o wartości LogK= (-3), co odpowiada przepuszczalności równej 0.001 mD, oraz populację pozostałych pomiarów, które charakteryzują się normalnym rozkładem. Sugeruje się, że utwory węglanowe dolomitu głównego miały znikomą przepuszczalność na etapie diagenezy osadów. Posiadały, co prawda porowatość, ale nie było łączności pomiędzy pustakami w skale, ewentualnie pory były bardzo liczne, ale o rozmiarach uniemożliwiających przepływ. Dlatego pierwotna przepuszczalność była bardzo niska, albo nawet nie występowała wcale. Dopiero wtórne procesy jak kruszenie, spękanie czy rozpuszczanie doprowadziły do powstania przepuszczalności. Większość utworów występujących u podnóża platformy węglanowej charakteryzuje się przepuszczalnością wtórną - mikroszczelinową, która przyczyniła się do powstania dużych akumulacji ropy naftowej w rejonie Lubiatowa i Sowiej Góry. Przepuszczalność pierwotna (odziedziczona) charakteryzująca przede wszystkim własności filtracyjne matrycy, czyli ciasta skalnego ma podobnie znikome wartości przepuszczalności (poniżej 0.001 mD, zarówno w strefie platformy węglanowej i w strefie podnóża skarpy jak i w obrębie wydzielonych

mikrofacji (ziarnozwięzłe, mułozwięzłe oraz bandstony).Tak więc, przepuszczalność pierwotna obejmująca matrycę skały pozostaje stała i niezależna, zarówno od strefowych zmian litofacjalnych między platformą węglanową a podnóżem skłonu zewnętrznego jak i wykształceniem mikrofacjalnym. Przepuszczalność wtórna – mikroszczelinowa charakteryzuje się szerokim, płaskim i symetrycznym rozkładem wartości w strefie platformy węglanowej i podnóża skarpy, przy czym zakres zmian w obydwu tych strefach jest taki sam PL-PL’ ≈ PS-PS’. Przepuszczalność wtórna w strefie podnóża skarpy (zakres od 0.01 do 1000 mD [-2>LogK<3.0], moda M1 około 1.8 mD) jest jednak wyższa aniżeli w strefie platformy węglanowej (zakres od 0.001 do 316 mD [-3<LogK<2.5], moda M2 około 0.18 mD) średnio o 1.62 mD (skala logarytmiczna). Wszystko to świadczy o korzystnych zbiornikowo warunkach filtracji u podnóża skłonu krawędzi platformy aniżeli na samej platformie węglanowej. -4.0 -3.5 -3.0 -2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 0 100 200 300 400 500 600

paleofacja: platforma węglanowa paleofacja: podnóże skarpy

Przepuszczalność matrycy skalnej-pierwotna

Przepuszczalność mikroszczelinowa-wtórna PL PS ^{M1 M}2 PL’ PS’ (PS) (PL) Licz ba ob s.

Fig. V.2.3. Rozkład przepuszczalności poziomej (LogK) dolomitu głównego w obrębie platformy węglanowej i podnóża skarpy węglanowej.

Fig. V.2.4. Rozkład przepuszczalności poziomej [LogK] utworów dolomitu głównego w obrębie mikrofacji bandstonów, utworów mułozwięzłych i utworów ziarnozwięzłych.

V.2.2. ANALIZA STATYSTYCZNA PARAMETRÓW PETROFIZYCZNYCH