Tom 26 2010 Zeszyt 3
STANIS£AW DUBIEL*, BARBARA ULIASZ-MISIAK**
Przegl¹d wyników badañ rurowymi próbnikami z³o¿a mezozoicznych
poziomów wodonoœnych Ni¿u Polskiego
1Wprowadzenie
W XX wieku wykonano kilkaset opróbowañ rurowymi próbnikami z³o¿a (RPZ) wy-branych mezozoicznych poziomów wodonoœnych na Ni¿u Polskim. Na podstawie uzys-kanych wyników badañ okreœlono podstawowe parametry z³o¿owe tych poziomów metod¹ Hornera (Dubiel 1985; Dubiel, Uliasz-Misiak 1999; Szostak i in. 1978). Do badañ stosowano najczêœciej próbniki Groz-UfNII (w wersji 146 mm i 95 mm) produkcji rosyjskiej, a spo-radycznie próbniki firmy Halliburton typu Standard produkcji amerykañskiej (Dubiel 1985, 1986; Dubiel i in. 2001, 2003; Szostak i in. 1978). Próbnikami tymi uzyskano du¿y odsetek udanych technicznie badañ (ok. 90%).
Obecnie z wybranych mezozoicznych poziomów wodonoœnych Ni¿u Polskiego pozyski-wane s¹ wody geotermalne. S¹ one tak¿e typopozyski-wane do sk³adowania dwutlenku wêgla. Z tego wzglêdu wyniki analizy warunków dowiercania i opróbowania tych poziomów oraz inter-pretacji danych pochodz¹cych z opróbowañ wykonanych w ramach poszukiwañ naftowych w latach 1968–1985 i pod koniec XX wieku, mog¹ byæ wykorzystywane przy projektowaniu wierceñ geotermalnych lub podziemnego sk³adowania dwutlenku wêgla (Uliasz-Misiak 2008).
** Prof. dr. hab. in¿., ** Dr hab. in¿., Wydzia³ Wiertnictwa, Nafty i Gazu AGH, Katedra In¿ynierii Naftowej, Kraków.
1
1. Warunki dowiercania poziomów wodonoœnych mezozoiku
Warunki dowiercania mezozoicznych poziomów wodonoœnych mia³y znaczny wp³yw na wiarygodnoœæ uzyskanych wyników opróbowania RPZ. Rodzaj stosowanej p³uczki wiert-niczej i wielkoœæ represji ciœnienia s³upa p³uczki mo¿e wp³ywaæ znacz¹co na przepuszczal-noœæ ska³ w strefie przyodwiertowej. Z tego wzglêdu celowe jest przynajmniej ogólne omówienie tych zagadnieñ, a tak¿e przedstawienie œcis³ych powi¹zañ miêdzy nimi.
1.1. S t o s o w a n e p ³ u c z k i w i e r t n i c z e
Warunki przewiercania ska³ zbiornikowych zale¿¹ przede wszystkim od rodzaju sto-sowanej p³uczki, jej ciê¿aru w³aœciwego i filtracji. Do przewiercania ska³ zbiornikowych mezozoiku stosowano p³uczki na osnowie wodnej lub wodê. W ponad 83% przypadków stosowano p³uczki i³owo-bentonitowe o du¿ej zawartoœci fazy sta³ej. Tego rodzaju p³uczki, przy równoczesnym niedostatecznym ich oczyszczaniu na powierzchni z urobku, s¹ zwykle przyczyn¹ kolmatacji ska³ przepuszczalnych w strefie przyotworowej, co w czasie opró-bowania ogranicza strumieñ objêtoœci przyp³ywu wody z³o¿owej do próbnika.
Stosowane p³uczki charakteryzowa³y siê doœæ zró¿nicowanym ciê¿arem w³aœciwym, który wynosi³ od oko³o 10 000 do13 600 N/m3. Okreœlona laboratoryjnie wartoœæ filtracji waha³a siê w granicach od kilku do kilkunastu cm3/30 min.
Na skutek si³ adhezji, wystêpuj¹cych miêdzy filtratem p³uczkowym i ska³¹ zbiornikow¹ typu piaskowcowego, wzrastaj¹ opory przep³ywu wody z³o¿owej do próbnika. W takich przypadkach, okreœlona na podstawie wyników opróbowania wartoœæ wskaŸnika wydobycia wody z³o¿owej mo¿e byæ znacznie zani¿ona.
1.2. W a r t o œ æ r e p r e s j i c i œ n i e n i a s ³ u p a p ³ u c z k i w i e r t n i c z e j n a p o z i o m y w o d o n o œ n e
Ciœnienie hydrostatyczne s³upa p³uczki w otworze wiertniczym jest wprost propor-cjonalne do ciê¿aru w³aœciwego p³uczki. Ciœnienie to przewy¿sza³o œrednio o kilka do kilkunastu procent ciœnienie z³o¿owe, wystêpuj¹ce w poszczególnych poziomach wodo-noœnych mezozoiku. Ciœnienie hydrodynamiczne p³uczki, w czasie jej kr¹¿enia w otworze wiertniczym, przewy¿sza³o wartoœæ ciœnienia hydrostatycznego s³upa p³uczki. Tote¿ war-toœæ ró¿nicy ciœnienia hydrostatycznego s³upa p³uczki i ciœnienia z³o¿owego (zwana represj¹ ciœnienia) wynosi³a od oko³o kilku dziesi¹tych MPa do kilku MPa (tab.1).
1.3. O c e n a z m i a n p r z e p u s z c z a l n o œ c i s k a ³ w o d o n o œ n y c h w s t r e f i e p r z y o t w o r o w e j p o d c z a s d o w i e r c a n i a z ³ o ¿ a
Proces dowiercania poziomu wodonoœnego (przewiercanie ska³ ekranuj¹cych ten poziom oraz ska³ zbiornikowych) metod¹ obrotow¹ z zastosowaniem p³uczki wiertniczej na osnowie
TABELA 1 Œrednie w artoœci represji ciœnienia p³uczki w poszczególny ch poziom ach w odonoœny ch m ezozoiku p odczas ich dowiercania (na podstawie Dubiel 1985) TABLE 1 Mean values of repression of the m ud pressure in select ed Mesozoic aquifers during its drilling u p (after D ubiel 1985) Jednostka g eologiczna Poziom wodonoœny Repr esja ciœnienia p ³uczki (M P a) okr eœlona na g³êbokoœci 600 m 9 00 m 1200 m 1500 m 1800 m 2100 m 2400 m 2 700 m 3000 m M onoklina p rzedsudecka jur a 1, 107 1, 311 1 ,815 2, 319 2, 823 3 ,327 3, 831 4 ,3 35 – tr ias 0 ,884 1, 138 1 ,392 1, 645 1, 899 2 ,158 2, 406 2 ,6 60 2, 913 Niecka szczeciñsko-m ogileñsko-³ódzka k re d a – 1 ,6 9 8 2 ,0 9 4 2 ,4 9 0 ––––– ju ra – 1 ,3 1 4 1 ,9 1 6 2 ,5 1 9 3 ,1 2 1 –––– tr ias – – – 4, 420 3, 577 2 ,735 1, 893 1 ,0 51 – W a³ p om or ski i n iecka p om or ska k re d a 0 ,9 6 3 1 ,9 6 5 2 ,9 6 4 –––––– jur a 1, 267 1, 710 2 ,153 2, 597 3, 040 3 ,484 3, 927 – – tr ias 0 ,471 1, 606 1 ,984 2, 362 2, 740 3 ,118 3, 496 – – Niecka w arszawska k re d a – 0 ,8 3 9 1 ,2 5 8 1 ,6 7 7 ––––– jur a – 1 ,3 39 1, 709 2, 079 2, 449 2 ,819 3, 189 3 ,5 52 – W a³ k u ja w sk i i k u tn o w sk i tr ia s –––––– 0 ,1 9 5 1 ,0 6 8 1 ,8 2 1 Ni ecka lubel ska ju ra – 1 ,7 8 5 ––––––– tr ia s –––– 2 ,4 8 0 2 ,7 0 0 2 ,9 2 1 3 ,1 4 1 3 ,3 6 1
wodnej, zw³aszcza o du¿ej zawartoœci fazy sta³ej, ma zwykle bardzo negatywny wp³yw na pierwotn¹ przepuszczalnoœæ ska³ wodonoœnych tak typu porowego (piaskowce, mu³owce), jak te¿ typu porowo-szczelinowego (wapienie, dolomity) (Dubiel 1985, 1986; Dubiel, Uliasz-Misiak 1998; Szostak i in. 1978). Stwierdzono (Dubiel 1985, 1985; Dubiel i in. 2001, 2003; Szostak i in. 1978), ¿e pod wp³ywem zbyt du¿ej represji ciœnienia s³upa p³uczki w otworze wiertniczym, wytwarzanego zw³aszcza w warunkach hydrodynamicznych (kr¹-¿enie p³uczki w otworze, zapuszczanie przewodu wiertniczego), nastêpuje wnikanie w ka-na³y filtracyjne ska³y zbiornikowej wraz z filtratem p³uczkowym cz¹stek sta³ych z p³uczki (cz¹stki i³u, cz¹stki urobku, kryszta³ki soli, rdza, polimery, blokatory i in.). Powoduje to tworzenie siê osadu wewnêtrznego w bliskiej strefie przyotworowej o promieniu od kilku-nastu do kilkudziesiêciu centymetrów.
W bardziej odleg³¹ od otworu wiertniczego strefê przyotworow¹ (od kilku do kilkunastu metrów) wnika filtrat p³uczkowy, który w kontakcie z lepiszczem ilastym ska³y zbiornikowej powoduje pêcznienie cz¹stek ilastych. W przypadku niezgodnoœci chemicznej filtratu p³ucz-kowego z wod¹ z³o¿ow¹, w ska³ach strefy przyotworowej mo¿e dochodziæ do wytr¹cania siê ró¿nego rodzaju soli (Dubiel i in. 2001; Uliasz-Misiak 1999). W wyniku tego mo¿e nastê-powaæ znaczne uszkodzenie (zmniejszenie) pierwotnej przepuszczalnoœci ska³ zbiorniko-wych w strefie przyotworowej o zró¿nicowanym promieniu: od kilku metrów w ska³ach typu porowatego do kilkunastu i wiêcej metrów w ska³ach typu porowo-szczelinowego.
Podczas dowiercania poziomów wodonoœnych mo¿e równie¿ zachodziæ zjawisko po-lepszania (zwiêkszania) pierwotnej przepuszczalnoœci ska³ zbiornikowych. Nastêpuje ono w wyniku przemycia przez filtrat p³uczkowy kana³ów porowych i szczelinowych ska³y zbiornikowej oraz usuniêcia z nich mobilnych cz¹stek (ziarna piasku, kryszta³ki soli, cz¹stki ilaste) do otworu wiertniczego. Zjawisko to mo¿e wystêpowaæ szczególnie intensywnie podczas czêstych operacji dŸwigowych przewodem (np. zapuszczanie i wyci¹ganie aparatu rdzeniowego), w wyniku t³okowania (represje i depresje ciœnienia dennego), a tak¿e podczas badania RPZ – pod wp³ywem wytworzenia na poziomy wodonoœne du¿ej depresji ciœnienia. W tym ostatnim przypadku, w ska³ach typu porowo-szczelinowego mo¿e dochodziæ do zwierania siê szczelin oraz mikroszczelin i ograniczania dop³ywu wody z³o¿owej do otworu wiertniczego (Dubiel i in. 2001; Uliasz-Misiak 1999).
Charakterystykê zmian przepuszczalnoœci ska³ w strefie przyotworowej przedstawiono na podstawie analizy wartoœci wspó³czynnika S (skin efektu), okreœlonego na podstawie badañ RPZ. Wspó³czynnik S charakteryzuje wzrost ró¿nicy ciœnienia (Dps) na pokonanie oporów hydraulicznych przep³ywu wody z³o¿owej w strefie przyotworowej (gdy prze-puszczalnoœæ ska³ w tej strefie jest uszkodzona, S > 0) lub zmniejszenie tej ró¿nicy, w porównaniu do warunków pierwotnych (gdy przepuszczalnoœæ ska³ w tej strefie jest polepszona, S < 0) (Dubiel i in. 2003; Szostak i in. 1978). W przypadku S równego lub bliskiego zeru stwierdza siê brak zmian przepuszczalnoœci ska³ w strefie przyotworowej. Przeanalizowano zmiany przepuszczalnoœci ska³ zbiornikowych w strefie przyotwo-rowej na podstawie 416 badañ RPZ poziomów wodonoœnych mezozoiku; tylko dla 159 przypadków (38,2%) uzyskano jednoznaczn¹ informacjê o zmianie przepuszczalnoœci ska³
w strefie przyotworowej (tab. 2). Dla niewielkiej liczby przypadków pomiarów (3,9%) stwierdzono niezmienion¹ przepuszczalnoœæ ska³ w strefie przyotworowej (S = 0). Zmniej-szenie przepuszczalnoœci ska³ zbiornikowych w tej strefie zaobserwowano w 80 przy-padkach (S > 0), zaœ dla 63 badañ (15,1%) stwierdzono zwiêkszenie przepuszczalnoœci ska³ wodonoœnych (S < 0). Z powodu braku przyp³ywu p³ynu z³o¿owego do próbnika dla 66 badañ nie okreœlono wartoœci wskaŸnika zmiany przepuszczalnoœci ska³ w strefie przyotwo-rowej, co stanowi 15,9% wszystkich badañ.
Brak przyp³ywu wody z³o¿owej do próbnika, w przypadku opróbowania ska³ wodonoœ-nych mezozoiku na Ni¿u Polskim, mo¿na wyt³umaczyæ brakiem ³¹cznoœci hydraulicznej otworu wiertniczego z warstw¹ wodonoœn¹ z powodu:
— nadmiernego uszkodzenia (zmniejszenia) przepuszczalnoœci ska³ zbiornikowych w strefie przyotworowej w czasie jej przewiercania lub opróbowania,
— niedostatecznego stopnia udostêpnienia badanych ska³ wodonoœnych przez perfora-cjê ok³adziny otworu wiertniczego,
— ma³ej pierwotnej przepuszczalnoœci ska³ wodonoœnych.
Niejednoznaczna interpretacja wyników badañ rurowym próbnikiem oraz niekom-pletnoœæ tych wyników i innych danych by³y przyczyn¹ nieokreœlenia wartoœci liczbowej S a¿ w 191 przypadkach, co stanowi 45,9% wszystkich udanych technicznie badañ. Nie-okreœlenie skin efektu uniemo¿liwia czêsto ocenê wartoœci przemys³owej badanych po-ziomów wodonoœnych, szczególnie wówczas gdy ich przepuszczalnoœæ zosta³a zmniej-szona w czasie przewiercania. Znajomoœæ wartoœci wskaŸnika skin efektu S umo¿liwi³aby m.in. podjêcie decyzji o celowoœci wykonywania ok³adziny otworu wiertniczego w strefie z³o¿owej i zabiegu intensyfikacji przyp³ywu wody z³o¿owej. Decyzje te maj¹ charakter ekonomiczny.
TABELA 2 Zestawienie wyników analizy wskaŸnika S na podstawie wyników badañ RPZ poziomów wodonoœnych
mezozoiku na Ni¿u Polski (na podstawie Dubiel 1985)
TABLE 2 Results of the skin factor analysis on the basis of Mesozoic aquifers drillstem tests
on the Polish Lowland (after Dubiel 1985)
Poziom
wodonoœny S = 0 S > 0 S < 0
S nie okreœlono
Ogó³em badañ RPZ brak przyp³ywu niejednoznaczne
wyniki
Kreda 2 5 5 – 26 38
Jura 10 46 29 20 75 180
Trias 4 29 29 46 90 198
2. Wp³yw parametrów technologii opróbowania RPZ
mezozoicznych poziomów wodonoœnych na uzyskiwane wyniki badañ
Celem badania poziomów perspektywicznych RPZ jest ocena ich produktywnoœci oraz okreœlenie w³aœciwoœci zbiornikowych badanych ska³ wodonoœnych. Analiz¹ danych prze-mys³owych stwierdzono (Dubiel 1986, Dubiel, Chrz¹szcz 1984; Dubiel i in. 2003, Uliasz--Misiak 1999), ¿e podczas opróbowania poziomów wodonoœnych istotn¹ rolê odgrywaj¹ takie parametry technologiczne jak: depresja wytwarzana na z³o¿e, iloraz depresji i represji ciœnienia w otworze, czas pomiaru przyp³ywu wody z³o¿owej, czas pomiaru odbudowy ciœnienia dennego. Parametry te wp³ywaj¹ na mo¿liwoœci uzyskania i wielkoœæ strumienia objêtoœci przyp³ywu wody z³o¿owej oraz na jakoœæ rejestracji krzywych zmian ciœnienia dennego.
2.1. W p ³ y w w i e l k o œ c i d e p r e s j i c i œ n i e n i a n a w y n i k i b a d a ñ p o z i o m ó w w o d o n o œ n y c h R P Z
Wielkoœæ depresji wytwarzanej na badany poziom wodonoœny jest jednym z podstawo-wych parametrów technologii opróbowania RPZ. Maksymalna, pocz¹tkowa wartoœæ de-presji ciœnienia jaka mo¿e byæ wytworzona na badane ska³y zbiornikowe podczas badañ RPZ jest równa ciœnieniu z³o¿owemu. Ma to miejsce wówczas, gdy zestaw RPZ zapuszcza siê na pustym przewodzie próbnikowym (rury p³uczkowe lub wydobywcze). Du¿a wielkoœæ depresji pocz¹tkowej zwiêksza zasiêg badania próbnikiem. Równoczeœnie du¿a wartoœæ pocz¹tkowa ró¿nicy ciœnienia z³o¿owego i przeciwciœnienia w przewodzie próbnikowym mo¿e byæ niewskazana z powodu niebezpieczeñstwa wyst¹pienia utraty szczelnoœci zapiêcia uszczelniacza próbnika, sypania ska³ w nieorurowanym odcinku otworu wiertniczego, zwie-rania siê szczelin i mikroszczelin w ska³ach zbiornikowych typu wêglanowego (Dubiel i in. 2003).
Podczas badañ RPZ utworów mezozoiku (tab. 3) we wszystkich analizowanych przy-padkach ograniczano wartoœæ pocz¹tkowej depresji ciœnienia poprzez stosowanie w prze-wodzie próbnikowym s³upa cieczy przybitkowej, a niekiedy tak¿e zwê¿ki wg³êbnej. Jednak w przypadkach intensywnego dop³ywu wody z³o¿owej przez zwê¿kê wg³êbn¹ do przewodu próbnikowego sumaryczne przeciwciœnienie na z³o¿e (przybitka plus opory hydrauliczne na zwê¿ce) ogranicza³y mo¿liwoœæ rejestracji pe³nego wykresu krzywej odbudowy ciœnienia i takie wyniki by³y czêsto powodem niejednoznacznej interpretacji (Dubiel, Chrz¹szcz 1984; Szostak i in. 1984).
2.2. B a d a n i e z m i a n w y d a t k u p r z y p ³ y w u w o d y z ³ o ¿ o w e j w z a l e ¿ n o œ c i o d w i e l k o œ c i w s p ó ³ c z y n n i k a p o c z ¹ t k o w e j d e p r e s j i
Wspó³czynnik pocz¹tkowej depresji Kd okreœla siê jako iloraz przeciwciœnienia wy-wieranego na badany poziom wodonoœny i ciœnienia z³o¿owego
TABELA 3 Œrednie w artoœci p ocz¹tkowej d epresji ciœ nienia na m ezozoiczne poziom y wodonoœne podczas badania R PZ (na p odstawie D ubiel 1985) TABLE 3 Mean values of the initial p ressure depression on the M es ozoic aquif ers w hile drillstem tests (af ter Dubiel 1985) Jednostka geologiczna Poziom wodonoœny Pocz¹tkowa depresja ciœnienia (MPa) okreœlona na g³êbokoœci 600 m 9 00 m 1200 m 1 500 m 1800 m 2 100 m 2400 m 2700 m 3 000 m Monoklina p rzedsudecka jur a 5, 551 – – 7 ,532 – – 20, 095 – – tr ias 7 ,599 9, 648 11, 696 13, 747 15, 792 17, 840 19, 8 88 21, 936 Niecka szczeciñsko-m ogileñsko-³ódzka k re d a – 2 ,9 2 0 5 ,7 9 8 –––––– ju ra –4 ,1 3 6 – 1 3 ,0 1 5 1 2 ,7 0 6 –––– tr ia s –––9 ,7 3 4 –– 1 9 ,2 9 9 –– W a³ p om or ski i n iecka p om or ska k re d a 1 ,7 7 2 3 ,3 4 7 ––––––– jur a 3, 338 3 ,452 6, 951 8, 577 10, 564 12, 371 14, 177 – – tr ias 2 ,4 26 3, 974 5, 522 7, 064 8, 617 10, 165 11, 713 – – Niecka w arszawska k re d a – 1 ,0 9 3 2 ,2 2 8 3 ,3 6 3 ––––– jur a – 7 ,688 7, 036 6, 383 5, 731 5, 078 4 ,426 3, 773 – W a³ k u ja w sk i i k u tn o w sk i tr ia s –––––– 1 4 ,3 6 8 1 8 ,8 3 6 – Niecka lubelska ju ra 3 ,6 8 9 6 ,3 1 7 ––––––– tr ia s – 1 ,9 2 2 5 ,4 6 1 –––––
K p p d p z = (1) gdzie:
Kd – wspó³czynnik pocz¹tkowej depresji,
pp – przeciwciœnienie na z³o¿e w pocz¹tkowym okresie przyp³ywu p³ynu z³o¿owego (ciœnienie hydrostatyczne s³upa przybitki wodnej plus opory hydrauliczne przep³ywu wody w przewodzie próbnikowym
oraz zwê¿ce wg³êbnej) [MPa], pz – ciœnienie z³o¿owe [MPa].
Stwierdzono, ¿e im wiêksza jest wartoœæ Kd, tym mniejsza jest pocz¹tkowa depresja ciœnienia wytwarzana na poziom wodonoœny w czasie opróbowania RPZ. Wielkoœæ wspó³-czynnika pocz¹tkowej depresji ciœnienia wywartej na poziom wodonoœny ma czêsto du¿y wp³yw na warunki przyp³ywu wody z³o¿owej w procesie opróbowania. Na podstawie analizy wyników opróbowañ przemys³owych stwierdzono, ¿e w wielu przypadkach wywarcie zbyt du¿ej depresji pocz¹tkowej powoduje pogorszenie warunków przyp³ywu wody z³o¿owej.
W celu okreœlenia racjonalnej wielkoœci depresji pocz¹tkowej – która stwarzaæ bêdzie dogodne warunki dla przyp³ywu wody z³o¿owej – zbadano zale¿noœæ wspó³czynnika de-presji pocz¹tkowej Kdod wydatku przyp³ywu wody z³o¿owej Q (tab. 4), z uwzglêdnieniem danych z tych opróbowañ RPZ, w przypadku których uzyskano jednoznaczn¹ ich inter-pretacjê. Na podstawie wykresów rozrzutu badanej zale¿noœci dla poziomów wodonoœnych triasu i jury wa³u pomorskiego, niecki pomorskiej i monokliny przedsudeckiej oraz jury niecki warszawskiej, dobrano nastêpuj¹ce modele (tab. 4):
— liniowy y = ax + b, — wyk³adniczy y = axb.
Modele te pozwalaj¹ na dobór (dla poszczególnych poziomów wodonoœnych i obszarów geologicznych) racjonalnej wielkoœci depresji pocz¹tkowej, która umo¿liwi otrzymanie, w czasie badania RPZ, przyp³ywu wody z³o¿owej o okreœlonej objêtoœci.
Przeprowadzone analizy wskazuj¹ równie¿, ¿e dla triasu i jury wa³u pomorskiego, niecki pomorskiej i monokliny przedsudeckiej w celu uzyskania w czasie opróbowania wiêkszego wydatku przyp³ywu wody z³o¿owej do próbnika, nale¿y wytwarzaæ pocz¹tkowe depresje ciœnienia wynosz¹ce oko³o 30% wartoœci przewidywanego ciœnienia z³o¿owego. Natomiast w przypadku niecki warszawskiej, w celu otrzymania wydatku przyp³ywu wody z³o¿owej wiêkszego od 0,001 m3/s (tj. wiêkszego od 3,6 m3/godz), nale¿y wytwarzaæ depresje pocz¹tkowe o nieco mniejszej wartoœci, wynosz¹ce oko³o 20% wartoœci przewidywanego ciœnienia z³o¿owego (Uliasz-Misiak 1999).
W przypadku poziomu wodonoœnego jury w obszarze monokliny przedsudeckiej stwier-dzono brak korelacji miêdzy zmiennymi (r < ra) (tab. 4), tote¿ wyznaczone równanie regresji nie nadaje siê do prognozowania wartoœci wspó³czynnika depresji pocz¹tkowej Kd
TABELA 4 Z estawienie w y n ików badania zale¿noœci Kd = f( Q ) d la poziom ó w w odonoœny ch w w y b ra ny ch obszar ach geologiczny ch N i¿u P olskiego (n a p odstawie U liasz-M isiak 1 999) TABLE 4 Results of the relation Kd = f (Q ) exam ination for aquifer s in selected geological ar eas on the P olish L owland (a fter Uliasz-M isiak 1 999) Jednostka g eologiczna Poziom wodonoœny Równanie regresji Param etry korelacji Z akresy pom iarowe Stopnie swobody N-2 W spó³czy nnik kor elacji (r – o bliczony , ra – k rytyczny; a =0 ,0 5 ) Wyd ajn o œæ Q [m 3/s] Kd , bezwym iarowy W a³ p om or ski i n iecka p om or ska trias Kd = 74, 2573 × Q + 0, 355941 49 r = 0 ,6245 ra = 0 ,2732 0, 13 × 10 –4–127, 22 × 10 –4 0, 046–0, 900 jura Kd =4 ,8 3 3 × Q 33 r = 0 ,6970 ra = 0 ,2732 0, 28 × 10 –4–72, 22 × 10 –4 0, 010– 0, 900 M onoklina p rzedsudecka trias Kd = 103, 23 × Q + 0, 152657 18 r = 0 ,5692 ra = 0 ,4438 0, 24 × 10 –4–55, 56 × 10 –4 0, 048–0, 812 jura Kd = 1 ,1216 × Q 8 r = 0 ,6434 ra = 0 ,6319 0, 027 × 10 –4–48, 53 × 10 –4 0214–0, 888 Niecka w arszawska ju ra Kd =2 ,9 2 5 × Q 37 r = 0 ,7809 ra = 0 ,3246 0, 56 × 10 –4 –327 × 10 –4 0, 169–0, 900
dla zadanego wydatku przyp³ywu wody z³o¿owej. Weryfikacjê tego modelu (por. tab. 4) dokonano opieraj¹c siê na wspó³czynniku korelacji liniowej r przy hipotezie zerowej, ¿e nie ma ¿adnego zwi¹zku miêdzy zmiennymi. Obliczon¹ wartoœæ wspó³czynnika r porównuje siê z podan¹ w tabeli 4 wartoœci¹ krytyczn¹ ra = r0,05, wyra¿aj¹c¹ maksymaln¹ wartoœæ wspó³czynnika korelacji, jakiej mo¿na oczekiwaæ dla odpowiedniej liczby danych, gdy nie ma korelacji, na przyjêtym poziomie istotnoœcia = 0,05. Je¿eli r > ra, wtedy mo¿na odrzuciæ hipotezê zerow¹, ¿e nie ma korelacji, z szans¹ pope³nienia b³êdu wynosz¹c¹a = 0,05.
2.3. P r a w d o p o d o b i e ñ s t w o u z y s k a n i a p r z y p ³ y w u w o d y z ³ o ¿ o w e j w z a l e ¿ n o œ c i o d i l o r a z u d e p r e s j i i r e p r e s j i c i œ n i e n i a
w o t w o r z e w i e r t n i c z y m
Iloraz depresji i represji ciœnienia w otworze wiertniczym jest uwzglêdniany w praktyce przemys³owej od pocz¹tków stosowania RPZ do badania poziomów wodonoœnych mezo-zoiku (1968). D¹¿ono wówczas do tego, aby wartoœæ omawianego ilorazu by³a jak naj-wiêksza, zw³aszcza w przypadkach stosowania p³uczek bentonitowych o du¿ej gêstoœci, które wytwarza³y na dowiercane poziomy wodonoœne mezozoiku znaczne wartoœci represji ciœnienia (por. tab. 1). Z praktyki wynika³o, ¿e im wiêksza by³a wartoœæ tego ilorazu, tym by³o wiêksze prawdopodobieñstwo oczyszczenia ska³ zbiornikowych z cz¹stek sta³ych z p³uczki w strefie przyotworowej przez wodê z³o¿ow¹ dop³ywaj¹c¹ do próbnika z³o¿a i uzyskania wiarygodnych informacji o parametrach z³o¿owych i w³aœciwoœciach zbior-nikowych ska³. Tego typu obserwacje przemys³owe zosta³y potwierdzone badaniami (Uliasz-Misiak 1999) i powinny byæ wykorzystywane przy projektowaniu dalszych badañ mezozoicznych poziomów wodonoœnych RPZ.
Badania wykonano dla dwóch zakresów wskaŸników wydobycia wody z³o¿owej: — od 10× 10–5 do 0,1× 10–5 dm3/(s·MPa),
tj. od 60 dm3/(min·MPa) do 0,6 dm3/(min·MPa), — od 0,1× 10–5do 0,001× 10–5 dm3/(s·MPa),
tj. od 0,6 dm3/(min·MPa) do 0,0006 dm3/(min·MPa).
Do analizy wykorzystano jednoznaczne wyniki opróbowañ poziomów wodonoœnych wykonanych RPZ najczêœciej w nieorurowanych odcinkach otworów wiertniczych.
Badaniami potwierdzono zale¿noœæ prawdopodobieñstwa uzyskania przyp³ywu wody z³o¿owej w zale¿noœci od ilorazu depresji i represji ciœnienia. W pocz¹tkowym zakresie ma³ych wartoœci tego ilorazu prawdopodobieñstwo uzyskania przyp³ywu wody z³o¿owej roœnie liniowo i doœæ szybko, a po przekroczeniu okreœlonych jego wartoœci osi¹ga ma³e przyrosty.
Przyk³adowo, dla obszaru niecki pomorskiej i wa³u pomorskiego w badaniach RPZ gdzie wskaŸnik wydobycia waha³ siê od 10× 10–5do 0,1× 10–5m3/(s·MPa) prawdopodobieñstwo uzyskania przyp³ywu wody z³o¿owej (w zakresie 50–100%) w zale¿noœci od wartoœci ilorazu represji i depresji, odpowiada nastêpuj¹cym wartoœciom tego ilorazu: dla triasu od 2,5 do 9, a dla jury od 1 do 13,5. Iloraz pocz¹tkowej depresji ciœnienia do represji ciœnienia
na poziom wodonoœny, gwarantuj¹cy prawdopodobieñstwo uzyskania przyp³ywu wody z³o¿owej w granicach 50–100%, przy wskaŸniku wydobycia od 0,1× 10–5 do 0,001× × 10–5m3/(s×MPa), wynosi w przypadku triasu od 5 do 21, a dla jury od 4,5 do 24.
Nale¿y równie¿ zauwa¿yæ, ¿e w przypadku zmniejszenia gêstoœci p³uczki wiertniczej stosowanej do przewiercania poziomu wodonoœnego – a wiêc wytwarzania mniejszych represji ciœnienia na poziom wodonoœny – nale¿y oczekiwaæ (z tym samym prawdopodo-bieñstwem) przyp³ywu wody z³o¿owej przy odpowiednio mniejszych depresjach. Wy-tworzenie w tych przypadkach depresji pocz¹tkowej o tej samej wartoœci (jak wartoœci analizowane) spowoduje wzrost prawdopodobieñstwa uzyskania przyp³ywu wody z³o¿owej o okreœlonej intensywnoœci.
3. Wyniki analizy statystycznej wybranych parametrów z³o¿owych poziomów wodonoœnych mezozoiku
3.1. C i œ n i e n i e z ³ o ¿ o w e
Wartoœæ ciœnienia z³o¿owego, jako podstawowego parametru z³o¿owego, okreœlana jest na podstawie ekstrapolacji krzywej odbudowy ciœnienia dennego w pó³logarytmicznym uk³adzie wspó³rzêdnych (metoda Hornera). Z analizy statystycznej wyników badañ RPZ wodonoœnych poziomów mezozoicznych Ni¿u Polskiego wynika, ¿e gradient tego ciœnienia ma wartoœæ zbli¿on¹ do gradientu ciœnienia hydrostatycznego s³upa wody z³o¿owej (tab. 5). Liczba badañ RPZ, w których uzyskano jednoznaczne wyniki okreœlania ciœnienia z³o-¿owego, waha siê w granicach od 4 do 47, dla poszczególnych poziomów wodonoœnych mezozoiku.
Na podstawie wykresu rozrzutu dla zbadania zale¿noœci: pz= f (hm) dla trzech poziomów wodonoœnych mezozoiku (kreda, jura, trias) w poszczególnych regionach geologicznych, uwzglêdniono model liniowy y* = b + ax, w którym y* oznacza oszacowan¹ wartoœæ y dla zadanego x. Estymacji parametrów wystêpuj¹cych w przyjêtym modelu dokonano metod¹ najmniejszych kwadratów (Draper, Smith 1973). Weryfikacjê tego modelu do-konano porównuj¹c obliczon¹ wartoœæ wspó³czynnika korelacji liniowej r (przy hipotezie zerowej, ¿e nie ma ¿adnego zwi¹zku miêdzy zmiennymi) z wartoœci¹ krytyczn¹ ra.
W tabeli 5 zestawiono wyznaczone równania regresji liniowej oraz otrzymane wspó³-czynniki korelacji liniowej r oraz wartoœci krytyczne radla trzech badanych poziomów wodonoœnych. Dla wszystkich analizowanych przypadków stwierdzono r > ra ,tote¿ ze-stawione równania regresji mog¹ byæ wykorzystane do prognozowania wartoœci ciœnienia z³o¿owego dla zadanej g³êbokoœci zalegania danego poziomu wodonoœnego mezozoiku w rozpatrywanym rejonie geologicznym Ni¿u Polskiego, podczas projektowania para-metrów technologicznych jego dowiercania i opróbowania kolejnymi otworami wiert-niczymi.
TABELA 5 Zestawienie w y n ików analizy staty sty cznej zm ian ciœnienia z³o¿ow ego w zale¿noœci od g³êbokoœci zalegania poszczególny ch poziom ó w w odonoœny ch m ezozoiku w w y b ra ny ch jednostkach geologiczny ch (na podstawie D ubiel 1985) TABLE 5 Findings of statistical analysis of reservoir p ressure changes d epending on the d epth of individual the M esozo ic aquifer s in selected geological un its (a fter Dubiel 1985) Jednostka g eologiczna Poziom wodonoœny Równanie regresji liniowej pz =f (hm ) Param etry korelacji liniowej Gradient ciœnienia z³o¿owego [M Pa /m ] r stopnie swobody N-2 ra = r 0, 05 Monoklina p rzedsudecka jura pz = 0 ,01074 hm – 1 ,2578 0, 9903 19 0, 4329 0, 0094822 trias pz = 0 ,01116 hm – 0 ,7621 0, 9776 31 0, 3444 0, 0103980 Niecka szczeciñsko-m ogileñsko-³ódzka kr eda pz = 0 ,01163 hm – 1 ,0390 0, 9591 4 0 ,8114 0, 0105910 jura pz = 0 ,009253 hm + 0 ,8 855 0, 9814 10 0, 5760 0, 0101385 trias pz = 0 ,01179 hm – 2 ,0853 0, 9820 2 0 ,9500 0, 0097047 W a³ pom or ski i n iecka pom or ska kr eda pz = 0 ,01003 hm – 0 ,4922 0, 9555 5 0 ,7545 0, 0095378 jura pz = 0 ,0 10446 hm – 0 ,8 055 0 ,9882 42 0, 2977 0, 0096405 trias pz = 0 ,0 10845 hm –1, 2363 0, 9696 45 0, 2875 0, 0096087 Niecka w arszawska kr eda pz = 0 ,0 12077 hm – 2 ,4 048 0 ,9923 4 0 ,8114 0, 0096722 jura pz = 0 ,01108 hm – 1 ,5569 0, 9896 31 0, 3444 0, 0095231 W a³ kujawski i k utnowski tr ias pz = 0 ,008308 hm + 4 ,1 465 0, 99220 9 0 ,0113 0, 0099500 Niecka lubelska jura pz = 0 ,0 10983 hm – 0 ,7 436 0 ,938567 3 0 ,8783 0, 0101172 tr ias – – – 0, 0103033
3.2. W s k a Ÿ n i k w y d o b y c i a w o d y z ³ o ¿ o w e j
Wartoœæ liczbow¹ wskaŸnika wydobycia wody z³o¿owej okreœla siê na podstawie wy-ników pomiaru przyrostu objêtoœci wody z³o¿owej w przewodzie próbnikowym uzyskanych w okresie przyp³ywu, z uwzglêdnieniem œredniej arytmetycznej depresji ciœnienia wytwo-rzonej na badane ska³y zbiornikowe. W celu okreœlenia wartoœci tego wskaŸnika stosuje siê nastêpuj¹cy wzór: WW V t p w œr = × D D (2) gdzie:
WW – wskaŸnik wydobycia wody z³o¿owej [m3/s·MPa],
Vw – objêtoœæ wody z³o¿owej uzyskana w czasie przyp³ywu [m3], t – czas przyp³ywu wody z³o¿owej do przewodu próbnikowego [s], Dpœr – œrednia arytmetyczna wartoœæ ró¿nicy ciœnienia (depresji)
w czasie przyp³ywu [MPa].
Dpœr = pp+ pdo 2
(3)
pp, pdo – ciœnienie denne ruchowe odpowiednio w pocz¹tkowym i koñcowym punkcie krzywej przyp³ywu [MPa].
Przeprowadzone analizy wskaŸnika wydobycia wody z³o¿owej ze ska³ mezozoicznych Ni¿u Polskiego za pomoc¹ histogramów szeregu rozdzielczego wykaza³y, ¿e najwiêksza czêstoœæ wzglêdna jest dla najmniejszych wskaŸników wydobycia od 2,233× 10–6 do 1,43× 10–4m3/(s·MPa) (0,134× 10–3–8,588× 10–3m3/(min·MPa)), wskazuj¹cym na niewiel-kie znaczenie przemys³owe (rys. 1). WskaŸniki wydobycia zadowalaj¹ce i o du¿ym znaczeniu przemys³owym – wynosz¹ce odpowiednio: od 1,33× 10–4do 4,17× 10–4m3/(s·MPa) oraz od 4,17× 10– 4 do 1,67× 10–3 m3/(s·MPa) (8× 10–3–25× 10–3 m3/(min·MPa) oraz 25× 10–3– –100× 10–3m3/(min·MPa)) – znajduj¹ siê w pozosta³ych klasach, których czêstoœæ wzglêdna waha siê od oko³o 0,15 do oko³o 0,02 (Dubiel 1985).
Z obliczonych wartoœci liczbowych wskaŸnika wydobycia wody z³o¿owej utworzono szereg rozdzielczy (rys. 1) i okreœlono parametry tego szeregu (Dubiel 1985):
— œrednia arytmetyczna szeregu rozdzielczego: 0,43 m3/(s·MPa) tj. 25,593 m3/(min·MPa); — œrednia arytmetyczna wa¿ona: 0,41 m3/(s·MPa) tj. 24,572 m3/(min·MPa); — œrednia geometryczna: 0,241 m3/(s·MPa) tj.14,456 m3/(min·MPa); — odchylenie œrednie od œredniej arytmetycznej:
0,0175 m3/(s·MPa) tj. 1,048 m3/(min·MPa); — mediana: 0,1 m3/(s·MPa) tj. 5,882 m3/(min·MPa).
Stwierdzona dla pierwszej klasy szeregu rozdzielczego najwiêksza czêstoœæ wzglêd-na, wynosz¹ca 0,41 dotyczy wartoœci wskaŸnika wydobycia wody z³o¿owej zawartych w granicach od 2,233× 10–6 do 1,43× 10–4 m3/(s·MPa), a wiêc o niewielkim znacze-niu przemys³owym. Natomiast w pozosta³ych klasach znajduj¹ siê wartoœci wskaŸnika wydobycia wody z³o¿owej o odpowiednio zadawalaj¹cym (od 1,33× 10–4 m3/(s·MPa) do 4,17× 10–4 m3/(s·MPa)) i du¿ym (od oko³o od 4,17× 10–4 do 1,67× 10–3 m3/(s·MPa)) znaczeniu przemys³owym.
3.3. W s p ó ³ c z y n n i k p r z e p u s z c z a l n o œ c i s k a ³ w o d o n o œ n y c h Wspó³czynnik przepuszczalnoœci efektywnej ska³ zbiornikowych mezozoiku dla wody (nazywany dalej przepuszczalnoœci¹) okreœlono wzorem
k V t m h w = × × × × × 0 183, m b (4) gdzie: k – wspó³czynnik przepuszczalnoœci [m2],
µ – wspó³czynnik lepkoœci dynamicznej wody w warunkach z³o¿owych [Pa·s], Rys. 1. Histogram szeregu rozdzielczego wartoœci liczbowych wskaŸnika wydobycia wody z³o¿owej
z poziomów ska³ zbiornikowych mezozoiku Ni¿u Polskiego (na podstawie Dubiel 1985) Fig. 1. Histogram of the numerical values distribution series of the reservoir water flow from the Mesozoic
b – wspó³czynnik zmiany objêtoœci wody przy przejœciu z warunków powierzchniowych do z³o¿owych (b = 0,01–0,05), bezwymiarowy,
m – nachylenie linii wykresu odbudowy ciœnienia dennego w pó³logarytmicznym uk³adzie wspó³rzêdnych [Pa/cykl log],
h – mi¹¿szoœæ efektywna badanej warstwy wodonoœnej okreœlona metod¹ geofizyczn¹ lub na podstawie wyników rdzeniowania [m].
Pozosta³e oznaczenia jak poprzednio.
Otrzymane wartoœci liczbowe przepuszczalnoœci efektywnej ska³ mezozoiku dla wody usystematyzowano w szereg rozdzielczy (rys. 2) i okreœlono jego parametry (Dubiel 1985):
— œrednia arytmetyczna szeregu rozdzielczego: 22,47× 10–15 m2; — œrednia arytmetyczna wa¿ona: 60,94× 10–15m2;
— œrednia geometryczna: 11,85× 10–15 m2;
— odchylenie œrednie od œredniej arytmetycznej: 1,96× 10–15m2; — mediana: 8,73× 10–15m2.
Najwiêksz¹ czêstoœæ wzglêdn¹, wynosz¹c¹ 0,53, stwierdzono w pierwszej klasie szeregu rozdzielczego. W klasie tej znajduj¹ siê wartoœci przepuszczalnoœci efektywnej ska³ dla wody od 0,1× 10–15(ok. 0,1 mD) do 9,3× 10–15m2(ok. 9,3 mD). S¹ to wartoœci o ma³ym
Rys. 2. Histogram szeregu rozdzielczego wartoœci liczbowych wspó³czynnika przepuszczalnoœci efektywnej dla wody ska³ zbiornikowych mezozoiku na Ni¿u Polskim (na podstawie Dubiel 1985)
Fig. 2. Histogram of the numerical values distribution series of the effective permeability for water of the Mesozoic reservoir rocks on the Polish Lowland (after Dubiel 1985)
znaczeniu przemys³owym. Najwiêksze wartoœci przepuszczalnoœci efektywnej ska³ wodo-noœnych mezozoiku dla wody, okreœlone na podstawie badañ RPZ, wynosz¹ oko³o120 mD.
Nale¿y jednak braæ pod uwagê fakt, ¿e wiêkszoœæ interpretowanych wyników badañ RPZ, jak ju¿ wczeœniej sygnalizowano, przeprowadzona zosta³a w niesprzyjaj¹cych warun-kach technologicznych. Tote¿ w wielu przypadwarun-kach naturalna przepuszczalnoœæ poszcze-gólnych ska³ wodonoœnych mezozoiku mo¿e byæ odpowiednio wiêksza.
Ska³y dolnej kredy i dolnej jury charakteryzuj¹ siê najwy¿sz¹ przepuszczalnoœci¹, okreœlon¹ zarówno na podstawie badañ RPZ jak i laboratoryjnie (tab. 6). Œrednie wartoœci przepuszczalnoœci okreœlone badaniami RPZ dla tych poziomów wynosz¹ odpowiednio 272,2 mD dla utworów dolnej kredy i 594,8 mD dla utworów dolnej jury. Œrednia wartoœæ przepuszczalnoœci okreœlona z badañ RPZ wynosi dla utworów jury œrodkowej – 188,2 mD, jury górnej – 34,4 mD, triasu górnego – 29,9 mD, triasu œrodkowego – 12,6 mD i triasu dolnego 45,4 mD.
Wnioski koñcowe
1. W zwi¹zku z coraz wiêkszym zainteresowaniem poziomami wodonoœnymi mezozoiku na Ni¿u Polskim, pod k¹tem ich wykorzystania w geotermii i sk³adowaniu CO2, wskazane jest kompleksowe przedstawienie wyników analiz danych z badañ RPZ, wykonanych w ramach poszukiwañ naftowych w latach 1968–1985. Z powodu niesprzyjaj¹cych warunków technologicznych, w których realizowano dowiercanie i opróbowanie tych poziomów, tylko oko³o 44% danych z badañ RPZ mo¿na by³o uznaæ za dobre jakoœciowo i wiarygodne, a okreœlone na ich podstawie parametry z³o¿owe za jednoznaczne.
TABELA 6 Przepuszczalnoœæ mezozoicznych ska³ wodonoœnych Ni¿u Polskiego okreœlona na podstawie badañ RPZ
i wyników badañ laboratoryjnych
TABLE 6 Permeability of Mesozoic aquifers on the Polish Lowland determined on the basis of drillstem tests
and laboratory tests
Poziom wodonoœny
PrzepuszczalnoϾ [mD]
badania RPZ badania laboratoryjne
Kreda dolna 0,7–1 559,0 176,3–1 044,7 Jura górna 0,1–393,8 0,1–898,7 Jura œrodkowa 1,3–606,9 2,2–277,2 Jura dolna 1,5–1 448,4 22,4–1 609,1 Trias górny 2,5–188,0 2,3–96,1 Trias œrodkowy 0,5–40,9 5,3–110,8 Trias dolny 0,04–504,8 10,6–173,9
2. Stosowanie du¿ych represji ciœnienia p³uczki na dowiercane poziomy wodonoœne mezo-zoiku powodowa³o koniecznoœæ stosowania zbyt du¿ych pocz¹tkowych depresji ciœnie-nia podczas ich badaciœnie-nia RPZ, a to w konsekwencji prowadzi³o niekiedy do pogorszeciœnie-nia warunków dla dop³ywu wody z³o¿owej do otworu wiertniczego i próbnika.
3. Metodami analizy statystycznej wyznaczono zale¿noœæ wspó³czynnika pocz¹tkowej de-presji od wydatku przyp³ywu wody z³o¿owej. Wyznaczone równania regresji umo¿li-wiaj¹ prognozowanie wartoœci tego wspó³czynnika dla oczekiwanej wartoœci wydatku przyp³ywu wody z³o¿owej. Mo¿liwy jest wiêc tym samym dobór racjonalnej wartoœci tej depresji, która dla rozpatrywanych ska³ wodonoœnych mezozoiku jest na ogó³ sto-sunkowo ma³a i mieœci siê w granicach od 20 do 30% wartoœci ciœnienia z³o¿owego. 4. Badaniami stwierdzono istnienie zale¿noœci prawdopodobieñstwa uzyskania przyp³ywu
wody z³o¿owej od wartoœci ilorazu pocz¹tkowej depresji ciœnienia podczas badania RPZ i represji ciœnienia p³uczki w czasie przewiercania danej warstwy wodonoœnej. Wzrost tego ilorazu do okreœlonej wartoœci powoduje wzrost prawdopodobieñstwa uzyskania przyp³ywu wody z³o¿owej o oczekiwanym wskaŸniku wydobycia. Jednak zbyt du¿e wartoœci tego ilorazu nie powoduj¹ dalszego wzrostu prawdopodobieñstwa przyp³ywu wody z³o¿owej, a mog¹ stanowiæ du¿e niebezpieczeñstwo pogorszenia warunków jej przyp³ywu oraz wyst¹pienia komplikacji lub awarii wiertniczej.
5. Wyniki analizy statystycznej parametrów z³o¿owych badanych poziomów wodonoœnych mezozoiku mog¹ byæ wykorzystane do przewidywania warunków z³o¿owych przy pro-jektowaniu procesów technologicznych zwi¹zanych z przemys³owym wykorzystywa-niem tych poziomów.
LITERATURA
D r a p e r N.R., S m i t h H., 1973 – Analiza regresji stosowana. PWN, Warszawa.
D u b i e l S., 1985 – W³asnoœci zbiornikowe ska³ mezozoiku Ni¿u Polskiego na podstawie pomiarów rurowym próbnikiem z³o¿a. Kwartalnik Górnictwo z. 1.
D u b i e l S., 1986 – Analiza jednoznacznoœci wyników badañ rurowym próbnikiem z³o¿a poziomów perspekty-wicznych na Ni¿u Polskim. Materia³y konferencyjne ZPNiG w Pile.
D u b i e l S., C h r z ¹ s z c z W., 1984 – Zasady doboru optymalnych parametrów technologii opróbowania po-ziomów mezozoicznych na Ni¿u Polskim. Technika Poszukiwañ Geologicznych, Nr 4.
D u b i e l S., C h r z ¹ s z c z W., R z y c z n i a k M., 2001 – Problemy dowiercania warstw perspektywicznych w otworach naftowych. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, s. 150. D u b i e l S., C h r z ¹ s z c z W., R z y c z n i a k M, 2003 – Problemy opróbowania warstw perspektywicznych
rurowymi próbnikami z³o¿a. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków.
D u b i e l S., U l i a s z - M i s i a k B., 1999 – Schemat analizy i interpretacji wyników opróbowañ warstw wodo-noœnych. Zeszyty naukowe AGH Wiertnictwo, Nafta, Gaz, Rocznik 15, Kraków.
S z o s t a k L., C h r z ¹ s z c z W., D u b i e l S. i in., 1983 – Ocena technologii i interpretacji wyników opróbowañ poziomów ska³ zbiornikowych mezozoiku na Ni¿u Polskim w celu oceny ich perspektywnoœci. Arch. IWN AGH, Kraków (praca niepubl.).
S z o s t a k L., G a n c a r z R., D u b i e l S., 1978 – Dowiercanie i opróbowanie poziomów wodonoœnych przy prawym obiegu p³uczki. Materia³y z konferencji naukowo-technicznej Kombinatu Geologicznego „Pó³noc”
nt. „Rozpoznanie wód podziemnych dla potrzeb gospodarki narodowej”. Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa.
S z o s t a k L., J e g i e r J., C h r z ¹ s z c z W., D u b i e l S., 1984 – Analiza zmiany ciœnieñ w otworze w czasie przewiercania i opróbowania poziomów ska³ zbiornikowych mezozoiku. Technika Poszukiwañ Geologicz-nych nr 3.
U l i a s z - M i s i a k B., 1999 – Technologia opróbowania poziomów wodonoœnych rurowym próbnikiem z³o¿a. Studia Rozprawy Monografie nr 68, s. 45.
U l i a s z - M i s i a k B., 2008 – Pojemnoœæ podziemnego sk³adownia CO2dla wybranych mezozoicznych
po-ziomów wodonoœnych oraz z³ó¿ wêglowodorów w Polsce. Studia Rozprawy Monografie nr 142, s. 114.
PRZEGL¥D WYNIKÓW BADAÑ RUROWYMI PRÓBNIKAMI Z£O¯A MEZOZOICZNYCH POZIOMÓW WODONOŒNYCH NI¯U POLSKIEGO
S ³ o w a k l u c z o w e
Ni¿ Polski, mezozoik, poziomy wodonoœne, badania rurowym próbnikiem z³o¿a, parametry z³o¿owe, analiza statystyczna
S t r e s z c z e n i e
W artykule omówiono warunki techniczne i technologiczne dowiercania i opróbowania wybranych mezo-zoicznych poziomów wodonoœnych rurowymi próbnikami z³o¿a (RPZ) na Ni¿u Polskim w XX wieku. Przed-stawiono wyniki badañ zmian wydatku przyp³ywu wody z³o¿owej w zale¿noœci od wielkoœci wspó³czynnika pocz¹tkowej depresji oraz prawdopodobieñstwo uzyskania przyp³ywu wody z³o¿owej w zale¿noœci od ilorazu represji i depresji ciœnienia w otworze wiertniczym.
Metodami analizy statystycznej wyznaczono równania regresji liniowej zmian ciœnienia z³o¿owego w za-le¿noœci od g³êbokoœci zalegania badanych poziomów wodonoœnych mezozoiku w wybranych obszarach wierceñ. Okreœlono œrednie arytmetyczne wartoœci parametrów z³o¿owych tych poziomów, takich jak: wspó³czynnik przepuszczalnoœci ska³ zbiornikowych i wskaŸnik wydobycia wody z³o¿owej.
REVIEW OF DRILLSTEM TESTS RESULTS OF THE MESOZOIC AQUIFERS ON THE POLISH LOWLAND
K e y w o r d s
Polish Lowland, Mesozoic, aquifers, drillstem tests, reservoir parameters, statistical analysis
A b s t r a c t
The paper discusses technical and technological aspects of drill up and formation tester completion of selected Mesozoic aquifers on the Polish Lowland in the 20th century. The findings on the rate changes of formation water flow depending on the initial depression factor and the probability of attaining the flow of formation water basing on the quotient of pressure repression and depression in a well were described.
The linear regression equations of reservoir pressure changes depending on the depth of tested Mesozoic aquifers in selected drillings areas were appointed with use of statistical analysis. The arithmetic mean values of reservoir parameters were determined including: the permeability of reservoir rocks and the coefficient of formation water production.
