Na podstawie danych sejsmiki 2D wykonanej przez Geofizykę Toruń w ramach tematu: Gorzów Wielkopolski – Międzychód w 2001 roku rozpoczęto prace wiertnicze na złożu gazu Międzychód.
Złoże gazu ziemnego Międzychód zakumulowane w utworach dolomitu głównego (Fig. IV.1) ma formę bardzo nieregularnego, wydłużonego podniesienia o kierunku dłuższej osi NW - SE. Jego kulminacja znajduje się na południe od otworu Międzychód-4 gdzie amplituda podniesienia dochodzi do 110 m. Zachodnia część złoża przylega do strefy krawędzi platformy węglanowej, która charakteryzuje się dużą redukcją miąższości utworów dolomitu głównego na wąskim odcinku o szerokości 200 – 300 m. Rozdziela ona obszar sedymentacji w facji barierowej na krawędzi platformy węglanowej od sedymentacji w facji głębokowodnej. W kierunku północnym struktura złożowa obniża się łagodnie do głębokości – 3105 m stanowiącej umowną granicę obliczeniowa dokumentacji zasobów. Po drodze z nielicznymi niewielkimi kulminacjami o maksymalnej amplitudzie powyżej 20 m (Pikulski (red.) 2003a).
Szczegółowa analiza utworów dolomitu głównego osadów wykazała, że w rejonie Międzychodu mamy niekiedy do czynienia ze znacznym zróżnicowaniem mikrofacjalnym będącym efektem różnic batymetrycznych (Jaworowski 2004, Mikołajewski 2004). Różnice te wiązały się ze zmianą reżimów sedymentacyjnych (zróżnicowana aktywność hydrodynamiczna) i przyczyniały do powstania w obrębie bariery piasków węglanowych stref wysoko- i niskoenergetycznych (Jaworowski 2004). Strefy wysokoenerge-tyczne towarzyszyły lokalnym kulminacjom, na których rozwijały się płycizny oolitowe. Strefy niskoenergetyczne powstawały na zapleczu barier i płycizn oraz w obniżeniach wewnątrzbarierowych (Mikołajewski & Buniak 2007)
W bezpośrednim sąsiedztwie dokumentowanego złoża gazu ziemnego Międzychód odwiercone zostały cztery otwory wiertnicze: Międzychód 3+4+5+6, w których przeanalizowano profile dolomitu głównego ze szczególnym uwzględnieniem przedstawionej poniżej charakterystyki zmienności własności zbiornikowych.
MIĘDZYCHÓD-3. Poziom dolomitu głównego o miąższości 13,5 m
przewiercono w interwale 3196,5 – 3210 m. Jest on reprezentowany przez dolomity szaro-beżowe miejscami szare, drobnokrystaliczne, nieregularnie laminowane substancją ilastą barwy ciemnoszarej, z pojedynczymi szczelinkami zabliźnionymi substancją ilastą. (Pikulski (red.) 2003).
Otwór położony jest poza zachodnią granicą złoża Międzychód, w rejonie stromej krawędzi platformy węglanowej. Utwory dolomitu głównego charakteryzują się słabymi własnościami zbiornikowymi. Porowatość w całym profilu jest bardzo zróżnicowana i waha się od 0,07 do 5,17 %, średnio 2,58 %. Przepuszczalność waha się od 0 do 0,532 mD, średnio 0,10 mD.
MIĘDZYCHÓD-4. Poziom dolomitu głównego przewiercono w interwale 3070
– 3150 m (miąższość Ca2=80m). W stropie (3070-3073 m) występują dolomity oolitowe, barwy beżowej. Poniżej, do głębokości ok. 3125 m
występuje dolomit drobno- i częściej, skrytokrystaliczny z różnokierunkowymi spękaniami o rozwartości do 0,2 mm, w większości zabliźnionymi solą i anhydrytem. Poniżej głębokości 3125 m do spągu występuje dolomit ciemnoszary i beżowy, skrytokrystaliczny, z licznymi spękaniami o rozwartości do 0,5 mm, zabliźnionymi ciemnoszarą substancją ilastą. Wzdłuż niektórych spękań obserwowano nieliczne ślady odgazowań i wykropleń żółtozielonej ropy naftowej (Pikulski (red.) 2003a).
W świetle analizy petrolitologicznej utwory dolomitu głównego reprezentują tu strefę paleogeograficzną odpowiadającą przykrawędziowej barierze oolitowej.
Środowisko sedymentacji utworów dolomitu głównego miało charakter płytkowodny. Na początkowym etapie transgresywnym utwory węglanowe deponowane były na skłonie zewnętrznym przyszłej bariery. O depozycji w takim właśnie subśrodowisku świadczą osuwiska i spływy grawitacyjne. W późniejszym etapie rozwinęła się bariera piasków węglanowych (Fig. IV.10A) charakteryzująca się silną hydrodynamiką środowiska. Najwyższa część profilu to utwory związane najprawdopodobniej z wewnętrznym stokiem bariery. Tworzyły je piaski węglanowe, często stabilizowane przez maty mikrobialne o niewielkiej miąższości (Fig. IV.10B), powstałe w warunkach spokojniejszej sedymentacji (Mikołajewski & Buniak 2007).
W profilu dolomitu głównego otworu Międzychód-4 wykonano pomiary własności zbiornikowych dla trzech wydzieleń mikrofacjalnych: utworów ziarnozwięzłych, mułozwięzłych oraz bandstonów (Tab. IV.7). Najlepszą porowatością charakteryzują się utwory ziarnozwięzłe, które można zaliczyć do skał o bardzo dobrej pojemności. Ich średnia porowatość w profilu dolomitu głównego wynosi aż 13.57%, a wartość mediany jest jeszcze wyższa i wynosi 15.20%.
Utwory mułozwięzłe mają zdecydowanie najsłabszą porowatość – średnia wynosi 4.7% a wartość mediany 4.9%.
Analizując histogramy rozkładu porowatości i przepuszczalności (Fig. IV.11) należy zauważyć, że w dominującej mikrofacji utworów ziarnozwięzłych występują 2 subpopulacje. Pierwsza z nich wykazuje zdecydowanie gorsze własności zbiornikowe – porowatość ok. 5 % i prawie całkowity brak przepuszczalności, zaś druga charakteryzuje się zdecydowanie wyższą przepuszczalnością z zakresu od 0.01 do ponad 23 mD i bardzo wysoką porowatością z zakresu od 15 do prawie 30%. Można przypuszczać, że na histogramach uwidaczniają się dwa rodzaje własności zbiornikowych, te pierwotne (odziedziczone?), charakteryzujące matrycę skalną dolomitu głównego w profilu tego odwiertu oraz powstałe w wyniku procesów wtórnych (Fig. IV.11 B,C), czyli porowatość i przepuszczalność mikro i makroszczelinową.
A B
Fig.IV.10. A-sublitoralne, stabilne piaski węglanowe (Międzychód-4, gł. 3101,50 m); fragment osuniętej maty algowej (Międzychód-4, gł. 3142,20 m)- fot. Z. Mikołajewski 2007.
Tab. IV.7. Statystyki opisowe parametrów petrofizycznych w profilu utworów dolomitu głównego w otworze Międzychód-4.
Międzychód-4 mikrofacja N Średnia Średnia geom. Średnia harm. Mediana Min. Maks. Kwartyl Dolny Kwartyl Górny bandstony 13 6.369 5.416 4.649 5.700 2.200 16.600 3.500 7.800 mułozwięzłe 9 4.778 4.523 4.174 4.900 1.800 6.500 4.400 5.800 Porowatość [%] ziarnozwięzłe 185 13.570 9.943 6.433 15.200 1.200 28.600 4.700 21.300 bandstony 9 0.016 0.002 0.001 0.001 0.001 0.136 0.001 0.001 mułozwięzłe 6 0.042 0.005 0.001 0.001 0.001 0.161 0.001 0.089 Przepuszczalność [mD] ziarnozwięzłe 130 0.942 0.031 0.002 0.066 0.001 23.103 0.001 0.337 bandstony 13 2.697 2.694 2.692 2.748 2.382 2.811 2.668 2.758 mułozwięzłe 9 2.748 2.747 2.747 2.730 2.698 2.824 2.716 2.767 Gęstość objętościowa [g/cm3] ziarnozwięzłe 185 2.478 2.465 2.452 2.451 2.054 2.881 2.245 2.737 bandstony 13 2.880 2.880 2.880 2.864 2.840 2.986 2.854 2.878 mułozwięzłe 9 2.886 2.886 2.886 2.877 2.856 2.935 2.874 2.886 Gęstość szkieletowa [g/cm3] ziarnozwięzłe 185 2.867 2.866 2.866 2.861 2.744 3.008 2.837 2.889 bandstony 13 93.630 93.548 93.463 94.320 83.400 97.800 92.160 96.510 mułozwięzłe 9 95.212 95.203 95.194 95.030 93.490 98.230 94.240 95.590 Zwięzłość [%] ziarnozwięzłe 185 86.433 85.999 85.565 84.810 71.390 98.760 78.700 95.290
A
B
C
Fig. IV.11. Skumulowany histogram rozkładu porowatości efektywnej (A) oraz histogram rozkładu porowatości efektywnej (B) i logarytmowanej wartości przepuszczalności (C) w profilu utworów dolomitu głównego w otworze Międzychód-4.
Przepuszczalność diagenetyczno-szczelinowa
Przepuszczalność matrycy skalnej
MIĘDZYCHÓD-6. Utwory dolomitu głównego o miąższości 48.5 m
przewiercono w interwale 3162-3210,5 m. W spągu występuje dolomit drobnokrystaliczny, szary, z wtrąceniami i przewarstwieniami białego anhydrytu. W interwale 3204 - 3207 występuje dolomit drobnokrystaliczny, szarobeżowy z wtrąceniami i skupieniami dolomitu ciemnoszarego, o charakterze zlepieńca. Szczeliny i pęknięcia wypełnia biały anhydryt. Powyżej głębokości 3196 m pojawia się dolomit drobnokrystaliczny, twardy, zbity i masywny o bardzo słabych własnościach zbiornikowych. Liczne pionowe i ukośne spękania wypełnione są w większości białym anhydrytem, podrzędnie ciemnoszarą substancją ilastą(Pikulski (red.) 2003a).
Od głębokości około 3188 m występuje dolomit jasnobeżowy, drobnokrystaliczny z oolitami, w którym widoczne są ukośne pęknięcia i szczeliny o rozwartości do 3 cm, częściowo wypełnione anhydrytem.
W stropie profilu otworu Międzychód-6 dolomit główny reprezentowany jest przez dolomity skryto- i drobnokrystaliczne barwy ciemnoszarej, z laminami i przewarstwieniami czarnego iłowca (Pikulski (red.) 2003a). Środowisko depozycji utworów dolomitu głównego było płytkowodne. Faza transgresywna reprezentowana jest przez nieznacznej miąższości flotstony intraklastowo-peloidowe z przewarstwieniem ewaporatów. Powyżej występuje seria osadów mikrobialnych (maty algowe i stromatolity). Zaburzenia osadu w dolnej części tej serii wskazywać mogą na depozycję w obrębie stoku zewnętrznego przyszłej bariery węglanowej (Fig. IV.12). Powyżej obserwuje się stopniowy rozwój bariery piasków węglanowych. Najwyższa część profilu to sublitoralne stabilne piaski węglanowe (pakstony onkoidowe, onkoidowo-ooidowe; wakstony peloidowe, peloidowo-bioklastyczne) stabilizowane często przez nieznacznej miąższości maty mikrobialne. Utwory tej części profilu powstały najprawdopodobniej na wewnętrznym stoku bariery (Mikołajewski & Buniak 2007).
Tab. IV.8. Statystyki opisowe parametrów petrofizycznych w profilu utworów dolomitu głównego w otworze Międzychód-6.
Otwór Międzychód-6 położony jest poza właściwą strefą złożową. Utwory dolomitu głównego w profilu tego otworu są mało porowate i nieprzepuszczalne i to niezależnie od wydzielenia mikrofacjalnego (Tab.IV.8). Średnia porowatość utworów ziarnozwięzłych wynosi 5.86%, a mediana jest zdecydowanie niższa 3.8%. Utwory w całym profilu tego odwiertu są bardzo zwięzłe i mają dużą gęstość szkieletową. Na histogramach porowatości i przepuszczalności (Fig.IV.13) widoczna jest większa grupa wyników reprezentująca pierwotne własności zbiornikowe – czyli brak przepuszczalności (logK=-3) oraz niską porowatość z zakresu 0-5%, oraz mniejsza grupa o lepszych, zapewne wtórnych własnościach zbiornikowych.
A
Międzychód-6 mikrofacja N Średnia Średnia geom. Średnia harm. Mediana Min. Maks. KwartylDolny KwartylGórny bandstony 22 3.423 2.049 1.179 1.650 0.200 10.100 0.900 6.800 mułozwięzłe 29 2.028 1.308 1.058 0.900 0.600 9.700 0.900 1.000 Porowatość [%] ziarnozwięzłe 63 5.866 3.151 1.173 3.800 0.100 20.500 1.100 10.600 bandstony 19 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 mułozwięzłe 25 0.002 0.001 0.001 0.001 0.001 0.018 0.001 0.001 Przepuszcz. [mD] ziarnozwięzłe 50 0.003 0.001 0.001 0.001 0.001 0.050 0.001 0.001 bandstony 22 2.739 2.738 2.736 2.755 2.556 2.860 2.668 2.823 mułozwięzłe 29 2.786 2.785 2.783 2.821 2.533 2.862 2.811 2.827 Gęstość objętościowa [g/cm3] ziarnozwięzłe 63 2.663 2.657 2.652 2.715 2.254 2.853 2.516 2.806 bandstony 22 2.837 2.836 2.836 2.850 2.731 2.907 2.817 2.862 mułozwięzłe 29 2.843 2.843 2.843 2.847 2.754 2.907 2.836 2.865 Gęstość szkieletowa [g/cm3] ziarnozwięzłe 63 2.828 2.827 2.827 2.831 2.694 2.914 2.810 2.855 bandstony 22 96.586 96.532 96.476 98.330 89.910 99.780 93.220 99.130 mułozwięzłe 29 97.972 97.939 97.905 99.060 90.300 99.360 98.970 99.160 Zwięzłość [%] ziarnozwięzłe 63 94.141 93.983 93.820 96.220 79.480 99.960 89.360 98.920
B
C
Fig. IV.13. Skumulowany histogram rozkładu porowatości efektywnej (A)oraz histogram rozkładu porowatości efektywnej (B) i logarytmowanej wartości przepuszczalności (C) w profilu utworów dolomitu głównego w otworze Międzychód-6.
MIĘDZYCHÓD-5 Poziom dolomitu głównego o miąższości 87.5 m
przewiercono w interwale 3133,5 – 3221 m. W spągu (3202 – 3221 m) występuje dolomit barwy ciemnoszarej skrytokrystaliczny i drobnokrystaliczny z nielicznymi wtrąceniami i przemazami dolomitu beżowego typu onkolitowego. Wyżej zalega dolomit ciemnoszary, skrytokrystaliczny, miejscami z widocznymi niezabliźnionymi szczelinami o rozwartości do 1 mm. W interwale 3148,5 – 3203 m występuje dolomit barwy szarobeżowy,
Przepuszczalność matrycy skalnej
Przepuszczalność mikro i makroszczelinowa
detrytyczno-oolitowy miejscami skrytokrystaliczny laminowany ciemnoszarym iłowcem (Fig. IV.14 C). W stropie, w interwale 3133,5 – 3148,5 m (miąższość 15 m) utwory te reprezentowane są przez dolomity detrytyczno-onkolitowe przechodzące w skrytokrystaliczne, miejscami laminowane substancją ilastą (Fig. IV.14 A,B). Obserwowano występowanie różnokierunkowych spękań, z dominacją szczelin pionowych o rozwartości do 1 mm, wypełnionych czarną substancją ilastą a miejscami solą (Pikulski (red.) 2003a).
A
B
C
Fig.IV.14. A-perylitoralne piaski węglanowe (Międzychód-5, gł. 3132,90 m); B-sublitoralne piaski węglanowe (Międzychód-5, gł. 3141,20 m); C-sublitoralne maty mikrobialne i piaski węglanowe (Międzychód-5, gł. 3180,30 m)- fot. Z. Mikołajewski 2007.
Osady te były deponowane w środowisku płytkowodnym - w większości sublitoralnym, powyżej podstawy falowania. Jak już zaznaczono w początkowej fazie transgresywnej utwory węglanowe osadzane były na zewnętrznym stoku przyszłej bariery, o czym świadczą osuwiska i spływy grawitacyjne oraz liczne przewarstwienia flotstonów i rudstonów. W środkowej części profilu pojawiły się piaski węglanowe z matami mikrobialnymi, powyżej których rozwinęła się bariera piasków węglanowych charakterystyczna dla wysokiej hydrodynamiki środowiska sedymentacyjnego (Fig. IV.14). Najwyższą część profilu tworzą piaski węglanowe związane ze środowiskiem sublitoralnym i niekiedy perylitoralnym (Mikołajewski & Buniak 2007).
W profilu dolomitu głównego otworu Międzychód-5 wszystkie wydzielone mikrofacje wykazują zbliżone własności zbiornikowe – według badań laboratoryjnych średnia porowatość utworów ziarnozwięzłych wynosi 7.27% zaś bandstonów 4.76%, utwory mułozwięzle stwierdzone zostały tylko w jednej próbie. Dolomit główny profilu opisywanego otworu jest ogólnie bardzo słabo przepuszczalny i charakteryzuje się dużą zwięzłością i gęstością szkieletu skalnego (Tab. IV.9). Najwyraźniej wpływ procesów diagenetycznych powodujących powstanie wtórnej porowatości i przepuszczalności jest tu znikomy (Fig. IV.15).
Tab. IV.9. Statystyki opisowe parametrów petrofizycznych w profilu odwiertu Międzychód-5.
Międzychód-5 mikrofacja N Średnia Średnia geom. Średnia harm. Mediana Min. Maks. KwartylDolny KwartylGórny bandstony 17 4.439 4.074 4.220 1.520 8.240 3.660 6.010 mułozwięzłe 1 6.260 6.260 6.260 6.260 6.260 6.260 6.260 6.260 Porowatość [%] ziarnozwięzłe 190 7.278 5.549 4.005 6.225 0.930 22.850 2.920 10.810 bandstony 13 0.003 0.001 0.001 0.001 0.001 0.031 0.001 0.001 mułozwięzłe 1 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 Przepuszczalność [mD] ziarnozwięzłe 150 0.862 0.004 0.001 0.001 0.001 76.053 0.001 0.001 bandstony 17 2.738 2.737 2.737 2.748 2.594 2.841 2.714 2.772 mułozwięzłe 1 2.652 2.652 2.652 2.652 2.652 2.652 2.652 2.652 Gęstość objętościowa [g/cm3] ziarnozwięzłe 190 2.648 2.643 2.638 2.682 2.248 2.928 2.538 2.793 bandstony 17 2.875 2.875 2.875 2.871 2.827 2.942 2.863 2.884 mułozwięzłe 1 2.829 2.829 2.829 2.829 2.829 2.829 2.829 2.829 Gęstość szkieletowa [g/cm3] ziarnozwięzłe 190 2.855 2.854 2.854 2.864 2.573 2.982 2.837 2.884 bandstony 17 95.231 95.215 95.199 95.780 91.760 98.470 93.980 96.320 mułozwięzłe 1 93.740 93.740 93.740 93.740 93.740 93.740 93.740 93.740 Zwięzłość [%] ziarnozwięzłe 190 92.720 92.590 92.456 93.755 77.140 99.060 89.180 97.090
A
B
C
Fig. IV.15. Skumulowany histogram rozkładu porowatości efektywnej (A) oraz histogram rozkładu porowatości efektywnej (B) i logarytmowanej wartości przepuszczalności (C) w profilu utworów dolomitu głównego w otworze Międzychód-5.
Przepuszczalność mikro i makroszczelinowa Przepuszczalność