Z³o¿a gazu ziemnego w osadach miocenu rejonu Rzeszowa
(zapadlisko przedkarpackie) odkryte na podstawie wyników nowoczesnej
kompleksowej interpretacji danych sejsmicznych
Micha³ Myœliwiec*, Kazimierz Madej*, Iwona Byœ*
The Miocene gas fields discovered in the Rzeszów area, Carpathian Foredeep, on the base of the Direct Hydrocarbon Indicators. Prz. Geol., 52: 501–506.
S u m m a r y. The paper contains the description of the latest discoveries made on the base of the DHI in the Rzeszów area. Total reserves in the Palikówka, Stobierna, Terliczka and Jasionka gas fields are estimated on 4.2 bln cm of high methane content gas. Key words: seismic anomalies, bright spot, time sag, Miocene, Carpathian Foredeep, gas fields
Spadek efektywnoœci poszukiwañ z³ó¿ gazu ziemnego w osadach miocenu zapadliska przedkarpackiego, który nast¹pi³ na prze³omie lat 80. i 90. spowodowa³ koniecznoœæ zastosowania nowych metod poszukiwawczych. Rozpo-czêto wówczas badania sejsmicznego obrazu falowego umo¿liwiaj¹ce powi¹zanie jego cech z obecnoœci¹ ska³ zbiornikowych nasyconych gazem ziemnym. Interpretacja taka znana pod pojêciem interpretacji bezpoœrednich wskaŸników wêglowodorów na profilach sejsmicznych (Direct Hydrocarbon Indicators, DHI) pozwoli³a na poprawniejsze lokalizowanie odwiertów w obrêbie stosun-kowo niewielkich obiektów poszukiwawczych.
Interpretacja bezpoœrednich wskaŸników wêglowo-dorów objê³a anomalne cechy zapisu sejsmicznego obja-wiaj¹ce siê zmianami amplitudy oraz geometrycznymi deformacjami refleksów. Anomalie polegaj¹ce na zmia-nach amplitudy wywo³anych przez du¿e ró¿nice w impe-dancji akustycznej ska³ nasyconych gazem ziemnym oraz ska³ otaczaj¹cych to bright spoty. W osadach miocenu zapadliska przedkarpackiego s¹ równie¿ powszechne ano-malne deformacje refleksów sejsmicznych w postaci ich ugiêcia poni¿ej wielohoryzontowych z³ó¿ gazowych. Zja-wisko to znane w literaturze jako time sag, a bêd¹ce fak-tycznie opóŸnieniem w czasie rejestracji odbitej fali sejsmicznej, jest spowodowane zmniejszeniem prêdkoœci przemieszczania siê fali w oœrodku skalnym nasyconym gazem, czyli wykazuj¹cym gêstoœæ mniejsz¹ ni¿ gêstoœæ ska³ nasyconych wod¹ z³o¿ow¹.
Okreœlanie zjawisk bright spot i time sag terminem Direct Hydrocarbon Indicators (czyli bezpoœrednie wskaŸniki wêglowodorów) w odniesieniu do interpretacji danych sej-smicznych jest u¿ywane w celu przeciwstawienia jej interpre-tacji klasycznej, w czasie której identyfikowane s¹ struktury bez wiedzy czy wystêpuj¹ w nich wêglowodory czy te¿ nie.
Punktem prze³omowym w stosowaniu opisanej meto-dyki w zapadlisku przedkarpackim by³o odkrycie w 1995 r. wielohoryzontowego z³o¿a gazu ziemnego Biszcza (Borys i in., 1995; Borys i in., 2000). Istotne jest równie¿, ¿e badania obrazu falowego zbieg³y siê w czasie z rewolucj¹ sprzêtow¹ i interpretacyjn¹ w firmach geofizycznych, zarówno jeœli chodzi o pozyskiwanie danych, jak i ich przetwarzanie. Szczególne znaczenie mia³o szersze stoso-wanie trójwymiarowych badañ sejsmicznych 3D.
Wa¿nym rejonem, gdzie wyniki interpretacji anomalii sejsmicznych zmieni³y niekorzystne trendy w poszukiwa-niach z³ó¿ gazu ziemnego jest rejon Rzeszowa (ryc.1). Ten spektakularny sukces polegaj¹cy na odkryciu znacznych
zasobów w rejonie uznanym kiedyœ za nieperspektywiczny by³ w³aœnie rezultatem zastosowania niekonwencjonalnej interpretacji danych sejsmicznych. Rozpoczê³a siê ona od jednej starej linii sejsmicznej z 1975 r.
Z³o¿e gazu ziemnego Palikówka
Ju¿ w 1976 r. na podstawie analizy strukturalnej odwiercono w rejonie Palikówki dwa pierwsze otwory poszukiwawcze, ale bez pozytywnych wyników z³o¿owych. Uzyskano jedynie œladowe przyp³ywy gazu. Po 20 latach ponownie siêgniêto po profile sejsmiczne z 1975 r. i na jed-nym z nich zaobserwowano rozleg³¹ anomaliê w postaci ugiêcia mioceñskich refleksów sejsmicznych (time sag) ponad wyniesieniem w pod³o¿u prekambryjskim (ryc. 2). W 1996 r. odwiercono zaprojektowany na wyznaczonej anoma-lii i jak zak³adano w centralnej czêœci struktury, otwór Pali-kówka–6, odkrywaj¹c 10. horyzontow¹ akumulacjê gazu. Kolejne 3 odwierty pozwoli³y na dok³adne rozpoznanie z³o¿a. Uzyskano z nich przyp³ywy wysokometanowego
gazu ziemnego o wydajnoœciach ponad 500 Nm3na minutê.
Z³o¿e Palikówka jest typu warstwowego. Gaz
udokumentowano w 17 horyzontach piaszczystych i piaszczysto-ilastych na g³êbokoœci od 1304 do 2195 m i
*PGNiG S.A. Departament Poszukiwania Z³ó¿, Oœrodek Po³udnie w Jaœle, ul. Asnyka 6, 38-200 Jas³o; m.mysliwiec@geonafta.jaslo.pl
JE¯OWE S ARZYNA HUS ÓW ALBIGOWA-KRAS NE ZALES IE KIELANÓWKA NOS ÓWKA CZARNA S ÊDZIS ZOWS KA S ÊDZIS ZÓW PILZNO S MOLARZYNY PALIKÓWKA S TOBIERNA TERLICZKA JAS IONKA K¥TY RAKS ZAWS KIE
WOLA ZARCZYCKA S OKO£ÓW LIPNICA -DZIKOWIEC BLIZNA-OCIEKA BRZENICA ¯O£YNIA WARSZAWA Poznañ Wroc³aw Katowice Lublin Zamoœæ Kielce £ódŸ Toruñ Szczecin zielona Góra Koszalin Gdañsk Olsztyn Bia³ystok Kraków NOWA SARZYNA KOLBUSZOWA PILZNO RZESZÓW 20 000m
obszar koncesji wydobywczych dla z³ó¿ odkrytych przed 1994 rokiem
production concessions for the gas fields discovered before 1994
z³o¿a odkryte w oparciu o interpretacjê bezpoœredniego wp³ywu nasycenia wêglowodorami na zapis sejsmiczny
gas fields discovered using the DHI
granica nasuniêcia karpacko-stebnickiego
Carpathian Overthrust
Ryc. 1. Mapa rozmieszczenia z³ó¿ w rejonie Rzeszowa Fig. 1. The gas fields location map, Rzeszów region
³¹cznych zasobach 1,13 mld Nm3
. Horyzonty maj¹ kszta³t antyklin wyd³u¿onych w kierunku NW–SE o amplitudach od 20 do 100 m. Najwiêkszy zasiêg z³o¿e ma na poziomie horyzontu X i wynosi 1,5 km d³ugoœci przy szerokoœci 0,9 km. Œrednie mi¹¿szoœci horyzontów zawieraj¹ siê w przedziale od 10 do 110 m, przyjmuj¹c najczêœciej wartoœci rzêdu kilkunastu do dwudziestu kilku metrów.
W budowie geologicznej rejonu z³o¿a wyró¿nia siê dwie jednostki strukturalno-tektoniczne: pod³o¿e osadów neogenu, w rejonie dokumentowanego z³o¿a zbudowane ze ska³ prekambryjskich oraz osady miocenu autochtonicz-nego, przykryte kilkudziesiêciometrow¹ warstw¹ osadów czwartorzêdowych.
Najwa¿niejsz¹ z punktu widzenia poszukiwañ wêglo-wodorów cech¹ prekambryjskiego pod³o¿a jest sposób ukszta³towania jego stropowej powierzchni. W tej czêœci zapadliska w pod³o¿u osadów neogeñskich wystêpuje wiele g³êbokich struktur erozyjno-tektonicznych. Najczêœciej przy-pisuje siê im charakter paleodolin. O ile w czêœci bardziej pó³nocnej i wschodniej w ukszta³towaniu rzeŸby stropu pod³o¿a bardzo czytelny jest kierunek tektoniczny NW–SE, to w rejonie Rzeszowa paleodoliny rozwidlaj¹ siê palczasto w kierunku pó³nocnym i otwieraj¹ ku
po³udnio-wi. By³y one wyerodowane w okresie póŸna kre-da–paleogen.
W pod³o¿u wystêpuje znaczne wyniesienie, zwane wyniesieniem Palikówki, o kszta³cie elipsy, z d³u¿sz¹ osi¹ o kierunku NW–SE. Jego amplituda w stosunku do otoczenia wynosi ok. 250–300 m. Jest ono zaledwie pocz¹tkiem znacznie wiêkszego pasa wyniesieñ ci¹gn¹cego siê w kierunku zachodnim (ryc. 3).
Pokrywa osadów miocenu zawiera wszyst-kie trzy podstawowe serie, podewaporatow¹, ewaporatow¹ i nadewaporatow¹, przy czym warstwy baranowskie i ewaporaty wystêpuj¹ jedynie w obni¿eniach pod³o¿a, natomiast nad strefami wyniesionymi profil mioceñski rozpo-czynaj¹ osady nadewaporatowe.
Osady nadewaporatowe rozpoczynaj¹ siê cienkim pakietem transgresywnym, który ku górze przechodzi w mi¹¿szy kompleks turbidy-tów. Jeszcze wy¿ej wystêpuje kilka grubych kompleksów ró¿ni¹cych siê cechami
struktural-nymi, teksturalnymi i œrodowiskiem depozycyj-nym. Na podstawie szczegó³owej strukturalnej i sedymentologicznej analizy pomiarów upado-mierza oraz rdzeni rozpoziomowano je pod wzglêdem strukturalnym oraz facjalnym (Alek-sandrowski i in., 1999). Podzia³ ten ma równie¿
swoje odbicie w charakterystyce
geolo-giczno-z³o¿owej poszczególnych horyzontów gazowych.
Od do³u profilu wystêpuj¹ kompleksy: tur-bidytowy, przejœciowy, deltowy i równi deltowej przybrze¿a (Aleksandrowski i in., 1999).
Kompleks osadów turbidytowych zape³ni³ znaczn¹ czêœæ pierwotnej przestrzeni akumula-cyjnej tej czêœci basenu, czemu towarzyszy³a prawdopodobnie stosunkowo szybka, tekto-niczna subsydencja jego dna. Wype³nienie basenu osadami wp³ynê³o równie¿ na zmianê systemu depozycyjnego. M³odsze osady traci³y stopniowo cechy turbidytów, nabieraj¹c cech osadów deltowych. Wœród nich wystêpuj¹ grub-sze pakiety piaszczyste powsta³e wskutek stop-niowego zape³niania podwodnych kana³ów doprowadzaj¹cych materia³ na sk³on delty oraz gromadzenia materia³u w formie nasypów przyujœciowych. Ta czêœæ osadów deltowych ma mi¹¿szoœæ ok. 400 m. Wœród nich wystêpuje równie¿ gruby 170-metrowy kompleks osa-dów miêdzydeltowych z³o¿ony z monotonnej serii drobno-ziarnistych heterolitycznych laminitów. Osady te s¹ zwi¹zane z wyraŸn¹ faz¹ recesji w postêpie form prograduj¹cych i znacznego zmniejszenia tempa sedymentacji. Potem dosz³o ponownie do tworzenia znacznej wielkoœci form akumulacyjnych typu podwodnych nasypów. Powsta³y wskutek ich przyrostu kompleks jest bardzo podobny do dolnego kompleksu deltowego (Aleksandrowski i in., 1999).
Najm³odszy pakiet osadów mioceñskich jest wyraŸnie odmienny. Osady s¹ znacznie s³abiej wysortowane, powszechnie wystêpuj¹ tu grube pakiety piaszczystych mu³owców, u³awicenie jest natomiast na wielu odcinkach trudno wykrywalne. Charakterystyczne s¹ tu przewarstwie-nia i³owców, prawdopodobnie o znacznym rozprzestrze-nieniu. Grubsze pakiety piaskowcowe zdarzaj¹ siê rzadko i brak jest na ogó³ wyraŸnych oznak pionowej organizacji sekwencji. Wœród sk³adników osadu powszechne staj¹ siê drobne elementy szkieletowe oraz roœlinne.
Prawdopodob-P-2 P-6 P-3 2000m 1,5 0,5 1,0 Pc MIOCEN MIOCENE CZAS (s) TIME (s) 0,0 zasiêg anomalii
the limits of the anomaly
Ryc. 2. Linia sejsmiczna 30–1–75K z anomali¹ typu time sag, na podstawie której odkryto z³o¿e Palikówka. Odwierty P–2 i P–6 gazowe w obrêbie z³o¿a, odwiert P–3 poza z³o¿em. Klamry oznaczaj¹ zasiêg anomalii
Fig. 2. Seismic line 30–1–75K with Palikówka time sag anomaly. Note the gas P–2 and P–6 wells and out of the field dry P–3 well. Brackets indicate the limits of the anomaly JASIONKA TERLICZKA lotnisko airport STOBIERNA PALIKÓWKA TRZEBOWNISKO PALIKÓWKA TRZEBOWNISKO JASIONKA TERLICZKA lotnisko airport STOBIERNA PALIKÓWKA TRZEBOWNISKO PALIKÓWKA TRZEBOWNISKO z³o¿a gazu w osadach miocenu
gas fieds in the Miocene deposits
z³o¿e gazu w dewoñskich ska³ach pod³o¿a
gas fields in the Devonian rocks of the foredeep basement
-1500 -2000 -2900 -1600 -1700 -1800 -1900 -2100 -2200 -2300 -2400 -2500 -2600 -2700 -2800 [m p.p.m.] [m b.s.l.] 5000m
Ryc. 3. Mapa stropu pod³o¿a z rejonu Palikówka–Jasionka. Widoczny wyraŸny garb w pod³o¿u prekambryjskim
Fig. 3. The depth contour map of the top of the basement in the Palikówka–Ja-sionka area. Note the prominent high eroded in the Precambrian rocks
nie sedymentacja tej czêœci serii odbywa³a siê w strefie równi deltowej, st¹d osady te okreœlono jako kompleks osadów równi deltowej (Aleksandrowski i in., 1999).
Opisane osady miocenu s¹ na ogó³ niezaburzone i le¿¹ stosunkowo p³asko. Upady warstw wahaj¹ siê w granicach
0–15o. Warstwy ³upkowo-piaszczyste dostosowuj¹ swój
kszta³t do ukszta³towania stropu pod³o¿a. Dziêki temu nad jego wyniesieniami tworz¹ wiele struktur kompakcyjnych, których warstwy piaszczyste i piaszczysto-ilaste s¹ pu³apka-mi dla gazu ziemnego. Takie w³aœnie brachyantykliny s¹ najczêœciej spotykanym typem pu³apek dla gazu ziemnego w osadach miocenu zapadliska przedkarpackiego.
Wiêkszoœæ najbardziej zasobnych horyzontów gazo-wych z³o¿a Palikówka wystêpuje w stropogazo-wych czêœciach grubych pakietów piaszczystych, które powstawa³y przez stopniowe zape³nianie kana³ów doprowadzaj¹cych materia³ na sk³on delty lub gromadzi³y siê w formie nasypów przy-ujœciowych.
Ska³ami zbiornikowymi s¹ ³awice piaskowcowe, które w zale¿noœci od umiejscowienia w profilu pionowym para-sekwencji deltowych charakteryzuj¹ siê wiêksz¹ lub mniejsz¹ mi¹¿szoœci¹ i jednorodnoœci¹ (zawartoœci¹ drob-norytmicznych wk³adek ilasto-mu³owcowych).
Wydzielone kompleksy litologiczne i facjalne maj¹ swoje odzwierciedlenie w charakterystyce horyzontów z³o¿owych. Wiêkszoœæ horyzontów gazowych znajduje siê w dolnym kompleksie sk³onu delty oraz kompleksie del-towym górnym. S¹ one bogate w wiele jednorodnych pakietów piaskowcowych, osi¹gaj¹cych mi¹¿szoœci rzêdu 10–20 m. Te ska³y zbiornikowe charakteryzuj¹ siê dobrymi w³aœciwoœciami petrofizycznymi. Cechuje je wysokie zapiaszczenie, du¿a porowatoœæ, ok. 7–30%, dobra prze-puszczalnoœæ, w granicach 10–200 mD. Wêglowodory zakumulowane s¹ w porach piaskowców, niekiedy nieco zailonych i miêdzy laminami s³abo zbitych mu³owców i piaskowców. Uszczelnieniem dla gazu uwiêzionego w takich pakietach piaszczysto-mu³owcowych s¹ serie i³ów i ³upków.
Wystêpuj¹cy pomiêdzy osadami deltowymi kompleks miêdzydeltowy, z³o¿ony wy³¹cznie z cienko u³awiconych ska³ drobnoziarnistych, stanowi dobry horyzont izoluj¹cy dla dolnego kompleksu sk³onu deltowego. Niestety, wiêk-szoœæ grubych deltowych pakietów piaskowcowych jest zawodnionych, a poziomy gazowe ograniczaj¹ siê do przy-stropowych czêœci ich ³awic. W tych przypadkach zazwy-czaj mamy do czynienia z gazem ograniczonym od sp¹gu wod¹ podœcielaj¹c¹ i na podstawie pomiarów geofizyki wiertniczej mo¿liwe jest wyznaczenie konturów gaz/woda. Horyzonty gazowe wystêpuj¹ce w obrêbie ni¿szych cienkowarstwowanych kompleksów, tj. turbidytowym i wy¿ej le¿¹cym kompleksie osadów przejœciowych s¹ rów-nie¿ warstwowane, ale nie jest tutaj mo¿liwe wyznaczenie konturów gaz/woda, a jedynie umownych zasiêgów stref nasyconych gazem ziemnym. Osady turbidytowe oraz przejœciowe z³o¿one z mu³owców oraz lamin twardych piaskowców i ³upków zawieraj¹ horyzonty charaktery-zuj¹ce siê niskim zapiaszczeniem, nisk¹ porowatoœci¹ i przepuszczalnoœci¹ oraz niskim nasyceniem gazem.
Po odkryciu z³o¿a Palikówka wykonano na jego obsza-rze oraz w kierunku zachodnim zdjêcie sejsmiczne 3D. Na podstawie jego wyników ponad wybitnym garbem w pod³o¿u odkryto w podobnych warunkach trzy kolejne z³o¿a — Stobierna, Terliczka i najwiêksze Jasionka (ryc. 3).
Z³o¿e gazu ziemnego Stobierna
Z³o¿e gazu ziemnego Stobierna znajduje siê na NW od z³o¿a Palikówka. Prace geologiczno-wiertnicze rozpoczêto
tu w 2000 r. Wczeœniejsze badania sejsmiczne oraz wyniki odwiertów wykaza³y, ¿e w pod³o¿u osadów miocenu znajdu-je siê znacz¹ce wyniesienie o kszta³cie elipsy z d³u¿sz¹ osi¹ o kierunku NW–SE o amplitudzie ok. 250–300 m. Ju¿ pierwszy otwór poszukiwawczy przyniós³ odkrycie akumu-lacji (ryc. 4, 5). Wyniki opróbowania otworu by³y bardzo obiecuj¹ce — z g³êbokoœci od 1335 do 1180 m otrzymano
przyp³ywy gazu od 66 do 450 Nm3/min. Wyniki te
pozwo-li³y na selektywne udostêpnienie do eksploatacji 3 horyzon-tów.
W drugim odwiercie uzyskano przyp³ywy gazu od 160 do
210 Nm3/min. ze œladami gazoliny. Otwór zosta³ przekazany
do selektywnej eksploatacji z dwóch horyzontów. W trzecim odwiercie nie uzyskano przemys³owego przyp³ywu gazu.
Odkryte z³o¿e od strony wschodniej zamkniête jest dyslokacj¹ o przebiegu N–S, która widoczna jest na profi-lach sejsmicznych i zosta³a potwierdzona pomiarami
upa-domierza. Dodatkowo zasiêg poziomy akumulacji
ograniczony jest zmianami litofacjalnymi.
Horyzonty gazonoœne wystêpuj¹ w przedziale g³êbokoœcio-wym od 1180 do 1338 m. Ich mi¹¿szoœæ waha siê od 6 do 54 m. Piaszczyste i mu³owcowe ska³y zbiornikowe wykazuj¹ poro-watoœci do 10 do 15% i przepuszczalnoœci 80–150 mD. Ska³ami uszczelniaj¹cymi s¹ ³upki ilaste i ska³y ilasto-mu³owco-we wystêpuj¹ce w postaci cienkich przewarstwieñ.
Gaz ziemny zawiera od 95,4 do 96,3% objêtoœciowych metanu. W otworze Stobierna 3 uzyskano równie¿ przyp³yw gazu ze œladami ropy. Udokumentowane zasoby gazu
ziem-nego wynosz¹ 340 mln Nm3.
Otwory na z³o¿u Stobierna zosta³y przygotowane tech-nicznie do eksploatacji selektywnej. Stosowanie tej
meto-dy rozpoczêto w koñcu lat 90. ze wzglêdów
ekonomicznych. Dziêki specjalnemu wyposa¿eniu
odwiertów mo¿liwe jest jednoczesne wydobywanie gazu z dwóch lub nawet trzech horyzontów. Mo¿liwe jest uzyskiwanie wiêkszych wydajnoœci odwiertów oraz szyb-sze sczerpywanie z³o¿a. Poniewa¿ zmniejsza siê zakres prac zawi¹zanych z przygotowaniem do eksploatacji kolej-nych horyzontów, stosowanie metody selektywnej wp³ywa równie¿ na obni¿enie kosztów. Obecnie jest ona ju¿ powszechnie stosowana w wielohoryzontowych z³o¿ach gazu w zapadlisku przedkarpackim.
Z³o¿e gazu ziemnego Terliczka
Kolejnym nowym z³o¿em w rejonie Rzeszowa by³o z³o¿e Terliczka. Jest ono po³o¿one na pó³nocny-zachód od z³o¿a Palikówka i na po³udniowy-zachód od z³o¿a Stobier-na. Prace geologiczno-poszukiwawcze w tym rejonie pro-wadzono ju¿ w latach 1957–1958. Odwiercono wtedy otwór Terliczka 1 do g³êbokoœci 800 m. W trakcie wierce-nia zaobserwowano zgazowanie p³uczki, ale na podstawie wyników profilowañ geofizycznych otwór zlikwidowano bez wykonania prób z³o¿owych. W latach 1959–1965 wykonano dwa kolejne odwierty. Mimo stwierdzenia obja-wów gazu odwierty równie¿ zlikwidowano bez prób. W drugiej po³owie lat szeœædziesi¹tych koncentracja wierceñ nast¹pi³a na po³udnie od rejonu Terliczki, gdzie odkryto jedno z wiêkszych w zapadlisku wielohoryzontowe z³o¿e gazu ziemnego Husów–Albigowa–Krasne. Do poszuki-wañ powrócono jeszcze raz w 1976 r. wierc¹c otwór Ter-liczka–2, ale ponownie bez pozytywnych rezultatów.
Po odkryciu z³o¿a Palikówka i wykonaniu zdjêcia 3D udokumentowano istnienie kilku wyniesieñ w pod³o¿u. Jednym z nich by³o wyniesienie Terliczki (ryc. 6). Pierw-szym odwiertem by³a Terliczka–3 z 2000 r. zlokalizowana we wschodniej czêœci struktury. Ju¿ w trakcie wiercenia otworu wystêpowa³y du¿e zgazowania p³uczki, a próby
z³o¿owe potwierdzi³y wystêpowanie 9 horyzontów
gazo-noœnych o wydajnoœci do 500 Nm3na minutê. Otwór zosta³
przekazany do eksploatacji selektywnej z 3 horyzontów.
Czêst¹ praktyk¹ stosowan¹ w kilku ostat-nich latach w zapadlisku jest wiercenie dwóch lub wiêcej odwiertów kierunkowych z tego samego miejsca. Obszar zapadliska jest gêsto zaludniony, a stosunki w³asnoœciowe gruntów mocno skomplikowane. Dlatego niejednokrot-nie w celu uproszczenia procedur, obni¿enia kosztów oraz przyœpieszenia eksploatacji z³ó¿
wielohoryzontowych stosuje siê wiercenia
otworów kierunkowych z tej samej lokalizacji. W ten sposób zaprojektowano rozpoznanie z³o¿a Terliczka. Ju¿ drugi odwiert Terliczka–3A zosta³ wykonany z tego samego miejsca co T–3. Jego celem geologicznym by³o udostêpnienie wy¿szych poziomów gazonoœnych, które nie zosta³y opróbowane pierwszym odwiertem. Z 14 opróbowanych poziomów, w 8 otrzymano przemys³owy przyp³yw gazu.
Jako ostatni na z³o¿u Terliczka odwiercono otwór Terliczka–4, w którym przyp³yw gazu uzyskano ju¿ tylko w jednym horyzoncie.
Ogó³em w z³o¿u wydzielono 14 horyzontów gazonoœnych, z czego 13 ma znaczenie
prze-mys³owe. Udokumentowane zasoby gazu
wynosz¹ 650 mln Nm3
.
Z³o¿e ma nieregularny kszta³t o rozci¹g³oœci NW–SE. W dolnym poziomie gazonoœnym podzielone jest na dwa elementy oddzielone od siebie stref¹ uskokow¹. Uskok ten jest granic¹ z³o¿a od strony NW. Przebieg uskoku jest znany z danych sejsmicznych 3D i dodatkowo potwier-dzony pomiarami upadomierza w dwóch otwo-rach (ryc.7).
Gaz ziemny zakumulowany jest w naprze-mianleg³ych, s³abozwiêz³ych piaskowcach i mu³owcach w przedziale g³êbokoœciowym od 321 do 1246 m, przy mi¹¿szo-œci horyzontów gazonoœnych od 3 do 85 m. Porowatomi¹¿szo-œci serii zbiornikowych wahaj¹ siê 8 do 21% przy przepuszczalno-œciach rzêdu 150 mD. Ska³ami uszczelniaj¹cymi s¹ ³upki ilaste, ilasto-mu³owcowe wystêpuj¹ce w postaci cienkich przewarstwieñ.
Gaz ziemny z³o¿a Terliczka jest gazem wysokometanowym o zawartoœci metanu od 93 do 97%. W otworze T–4 uzyskano równie¿ przyp³yw gazu ze œladami ropy.
W przypadku kolejnego z³o¿a w rejonie Rzeszowa, bez wiercenia otworów kierunkowych w ogóle nie by³oby mo¿liwe jego zagospodaro-wanie. Po³o¿one jest ono w du¿ej czêœci pod
lot-niskiem miêdzynarodowym Rzeszów–Jasionka
oraz œcis³ym rezerwatem przyrody. Ju¿ wykonanie zdjêcia sejsmicznego 3D wymaga³o szczególnej starannoœci ze strony wykonawcy (Geofizyka Kra-ków), a wiercenie otworów nak³ada³o na
projek-tanta oraz wykonawcê wymóg szczególnej
starannoœci w czasie prowadzenia prac. Z³o¿e gazu ziemnego Jasionka
Pierwszy odwiert w rejonie Jasionki
wykonano w latach 70. W latach 1983–1984 odwiercono drugi, ale te¿ bez pozytywnych wyników z³o¿owych. Co wiêcej, wobec uznania obszaru za nieperspektywiczny zaniechano tutaj w ogóle dalszej dzia³alnoœci poszukiwawczej.
Interpretacja zdjêcia sejsmicznego 3D
wykonanego po odkryciu z³o¿a Palikówka i wyniki interpretacji anomalii sejsmicznych STOBIERNA-3 STOBIERNA-1 STOBIERNA-2 ENERGIA SYGNA£U SEISMIC SIGNAL ENERGY NISKA LOW WYSOKA HIGH odwiert negatywny dry well odwiert gazowy gas well 2500m
Ryc. 4. Mapa rozk³adu atrybutu energia sygna³u na tle mapy strukturalnej VI horyzontu gazonoœnego z³o¿a Stobierna. Podwy¿szona energia (kolor czerwo-ny) w przybli¿eniu wyznacza zasiêg akumulacji gazowych
Fig. 4. The depth contour map compiled with the reflection strength for the VI gas horizon of the Stobierna gas field. Higher reflection strenght (red color) corresponds to the gas accumulation limits
S-3 S-2 2000m 1,5 0,5 1,0 PREKAMBR PRECAMBRIAN MIOCEN MIOCENE CZAS (s) TIME (s) zasiêg anomalii
the limits of the anomaly
Ryc. 5. Profil sejsmiczny 3D przez anomaliê sejsmiczn¹ z³o¿a Stobierna. Klamry oznaczaj¹ zasiêg akumulacji gazowych. Odwiert Stobierna–3 nawier-ci³ horyzonty gazowe, odwiert Stobierna–2 przyniós³ wynik negatywny Fig. 5. 3D seismic line across the Stobierna anomaly. Brackets indicate the limits of the gas accumulation. Stobierna–3 well encountered gas, Stobierna–2 well was dry
pozwoli³y na prawid³owe rozpoznanie ukszta³towania stropu pod³o¿a i wyselekcjonowanie tych anomalii, które zwi¹zane s¹ z nasyceniem gazem.
Pierwszy nowy otwór odwiercono w
zachodniej czêœci podniesienia Jasionka (ryc. 8, 9). Odkryto nim wystêpowanie 12. poziomów gazonoœnych. W oœmiu z g³êbokoœci od 991 do
1305 m uzyskano przyp³ywy gazu
prze-kraczaj¹ce 320 Nm3na minutê. I znowu,
podob-nie jak na z³o¿u Terliczka, wy¿sze poziomy gazonoœne udostêpniono drugim odwiertem wykonanym z tego samego miejsca. Otwór zosta³ przekazany do eksploatacji selektywnej z 4 horyzontów z³o¿owych.
W ten sam sposób z powodu trudnoœci lokalizacyjnych i bliskiego po³o¿enia lotniska Rzeszów–Jasionka realizowano dalsze rozpo-znawanie i udostêpnianie z³o¿a do eksploatacji. Prace prowadzono tylko z 4 miejsc. Z poœród 8 odwierconych na z³o¿u otworów 6 odwiercono jako kierunkowe, 7 zaœ przygotowano do eksploatacji selektywnej, tzn., ¿e eksploatacja bêdzie mo¿liwa z dwóch lub wiêcej horyzontów jednoczeœnie (ryc. 10).
Ogó³em na z³o¿u wydzielono 19 horyzontów gazonoœnych, z czego 17 o znaczeniu
prze-mys³owym. Zasoby 2,1 mld Nm3
klasyfikuj¹ z³o¿e Jasionka, obok Dzikowa jako najwiêksze ze z³ó¿ odkrytych do tej pory na podstawie interpretacji anomalii sejsmicznych.
Z³o¿e Jasionka ma nieregularny kszta³t i
rozci¹g³oœæ NW–SE. W wyniku zmiany
budowy z³o¿a od horyzontu VII, w dolnych poziomach gazonoœnych z³o¿e ma formê dwóch oddzielnych elementów. W poziomach górnych
jako jednoelementowe ma powierzchniê ponad 5 km2
. Zasiêg poziomy poszczególnych horyzontów uwarunko-wany jest oprócz pozycji strukturalnej równie¿ zmianami litofacjalnymi.
Podobnie jak w z³o¿u Terliczka i Stobierna ska³ami zbiornikowymi s¹ s³abozwiêz³e delto-we osady piaszczyste i mu³owcodelto-we. Horyzonty po³o¿one s¹ na g³êbokoœciach od 806 do 1526, przy mi¹¿szoœci od 3 do 48 m. Porowatoœæ waha siê od 5 do 21% przy przepuszczalnoœci maksy-malnej rzêdu 270 mD. Ska³ami uszczel-niaj¹cymi s¹ ska³y ilaste.
Zasobnoœæ poszczególnych horyzontów jest zmienna, od kilkuset (np. 530 mln w horyzoncie
VI) do kilkudziesiêciu mln Nm3.
Gaz ziemny z³o¿a Jasionka jest typowy dla z³ó¿ sarmackich i zawiera 94,27 do 98,05% metanu. Nie zawiera ¿adnych domieszek szkodliwych. Ju¿ w trakcie rozpoznawania z³ó¿ Stobierna, Terliczka i Jasionka wykonano kolejny krok w postaci objêcia badaniami 3D obszaru na pó³noc od odkrytych z³ó¿ (rejon Smolarzyny–Pogwiz-dów–K¹ty Rakszawskie). Ju¿ wstêpna analiza zdjêcia wykaza³a, ¿e strop pod³o¿a jest mocno urozmaicony, co dobrze rokuje dla poszukiwañ pu³apek kompakcyjnych. Prace w tym rejonie bêd¹ prowadzone w najbli¿szych latach.
Jednoczeœnie w kierunku zachodnim roz-szerzono badania sejsmiczne 2D. Na podstawie wyników ich interpretacji w 2003 r. odwiercono pierwszy otwór poszukiwawczy odkrywaj¹c w rejonie Kupna kolejne z³o¿e wielohoryzontowe. Równie¿ i tutaj nie s¹ to pierwsze prace i rów-nie¿ tutaj metoda strukturalna zawiod³a.
Dopie-ro poprawna interpretacja anomalii
TERLICZKA-2 T-4 T-3A T-3 ENERGIA SYGNA£U SEISMIC SIGNAL ENERGY NISKA LOW WYSOKA HIGH odwiert negatywny dry well odwiert gazowy gas well 2500m
Ryc. 6. Rozk³ad atrybutu energia sygna³u na tle mapy strukturalnej VI hory-zontu gazonoœnego z³o¿a Terliczka. Podwy¿szona energia (kolor zó³ty i czer-wony) w przybli¿eniu wyznacza zasiêg akumulacji gazowych
Fig. 6. The depth contour map compiled with the reflection strength for the VI gas horizon of the Terliczka gas field. Higher reflection strength (yellow and red colors) corresponds to the gas accumulation limits
T-4 T-3 1000m 1,5 0,5 1,0 Pc MIOCEN MIOCENE CZAS (s) TIME (s) zasiêg anomalii
the limits of the anomaly
L390 L400 L410 L420 L430 L440 L450 L460 L470 L480 L490 L500 L510 L520 L530 L540 L550 L560 L570 L580 L590 L600
Ryc. 7. Profil sejsmiczny 3D przez anomaliê sejsmiczn¹ z³o¿a Terliczka. Zwraca uwagê czytelny uskok. W odwiercie T–3 udostêpniono do eksploatacji 3 horyzonty gazonoœne, w odwiercie T–4 jeden. Klamry oznaczaj¹ zasiêg ano-malii.
Fig. 7. 3D seismic line across the Terliczka anomaly. Note the clear fault. T–3 well is complited with 3 gas horizons, T–4 well with only one. Brackets indica-te the limits of the anomaly
sejsmicznych pozwoli³a na zlokalizowanie miejsca w któ-rym wystêpuje z³o¿e.
W rejonie Rzeszowa w z³o¿ach Palikówka, Stobierna,
Terliczka i Jasionka udokumentowano ³¹cznie 4,2 mld m3
gazu ziemnego. Kolejne nowe z³o¿e odkryto pierwszym odwiertem w rejonie Kupna, a dalsze prace prowadzone bêd¹ w rejonie K¹tów Rakszawskich i Pogwizdowa. Ju¿ prowadzone s¹ prace maj¹ce na celu zagospodarowanie odkrytych z³ó¿.
Literatura
ALEKSANDROWSKI P. & MASTALERZ K. 1999 — Analiza struk-turalna i sedymentologiczna osadów miocenu na podstawie danych upadomierza, Palikówka. Niepublikowany raport PGNiG S.A. ALEKSANDROWSKI P., MASTALERZ K. MAZUR S., WOJEWODA J. & 1999 — Analiza strukturalna i sedymentologiczna osadów miocenu na podsta-wie danych upadomierza, Rudka. Niepublikowany raport PGNiG S.A. ALEKSANDROWSKI P. & MASTALERZ K. 2001— Analiza strukturalna i sedymentologiczo-stratygraficzna górnej czêœci sukcesji miocenu zapadliska przedkarpackiego na SE od Le¿ajska. Niepublikowany raport PGNiG S.A. BORYS Z., TRYGAR H. & WÓJCIK J. 1995 — Possibility of Direct Detection of Gas — results of Biszcza Project, Krzeszów–Tarnogród Area, NE Part of the Carpathian Foredeep. Modern Exploration and Improved Oil and Gas Recovery Methods, Cracow, 1995.
BORYS Z., MADEJ K. & MYŒLIWIEC M. 1998 — Pre-liminary results of the New Methodology of Gas Explora-tion in the North–Eastern part of the Carpathian Foredeep (Poland). Conference and Exhibition Modern Exploration and Improved Oil and Gas Recovery Methods, Kraków.
BORYS Z., MYSLIWIEC M. & TRYGAR H. 2000 — New Gas Discove-ries in the Carpathian Foredeep, Poland, As the Result of the Seismic Ano-malies Interpretation. Oil and Gas News From Poland, 10: 69–80. BORYS Z. & MYSLIWIEC M. 2000 — Kierunki poprawy efektywno-œci poszukiwañ w zapadlisku przedkarpackim. Nafta–Gaz, 9: 457–465. IKOKU CHI U. 1984 — Natural Gas Engineering, John Wiley & Sons, New York, pp. 7–10
KARNKOWSKI P. 1999a — Oil and gas deposits in Poland, Kraków. MYŒLIWIEC, M., BORYS Z. & TRYGAR H. 1999 — New Gas Discoveries in the Carpathian Foredeep, Poland, as the Result of the Seismic Anomalies Interpretation. 61st Conference and Technical Exhibition, Extended Abstracts, Vol. 1, Helsinki.
MYŒLIWIEC M. 2004 — Poszukiwania z³ó¿ gazu ziemnego w osadach miocenu zapadliska przedkarpackiego na podstawie interpretacji anoma-lii sejsmicznych — podstawy fizyczne i dotychczasowe wyniki. Prz. Geol., 52: 299–306.
MYŒLIWIEC M. 2004 — Poszukiwania z³ó¿ gazu ziemnego w osadach miocenu zapadliska przedkarpackiego na podstawie interpretacji anoma-lii sejsmicznych — weryfikacja anomaanoma-lii. Prz. Geol., 52: 307–314. RACZKOWSKI J. 2002 — Weryfikacja zatwierdzonych zasobów gazu ziemnego w Polsce, arch. Oœrodka BG Geonafta — Po³udnie w Jaœle. Dokumentacja geologiczna z³o¿a gazu ziemnego Jasionka, Jas³o, 2003. Dokumentacja geologiczna z³o¿a gazu ziemnego Stobierna, Jas³o, 2003. Dokumentacja geologiczna z³o¿a gazu ziemnego Terliczka, Jas³o, 2003.
925 950 975 1000 1025 1050 1075 1100 1125 1150 1175 1200 1225 990 1005 1083 1091 1113 1115 1126 1163 1175 1183 Vabs=170 m /min. Pds=9,92 MPa Q=21 mln m ( 61 mln m ) 3 3 3 test Vabs=192 m /min. Pds=11,21 MPa WW zw.6.5.=0,26 g/m 3 3 Vabs=306 m /min. Pds=12,45 MPa WW zw.6.5.=0,69 g/m 3 3 Vabs=220 m /min. Pds=12,16 MPa 3
Ryc. 10. Schemat selektywnej eksploatacji zastosowanej na jednym z odwiertów z³o¿a Jasionka z podaniem dopuszczalnych poborów gazu z udostêpnianych horyzontów
Fig.10. The complition of the one of the well from the Jasionka gas field. Note the gas rate from completed horizons
JASIONKA-1 J-8 J-6 J-7K J-8K J-4 J-2 J-5K J-5 J-4K ENERGIA SYGNA£U SEISMIC SIGNAL ENERGY NISKA LOW WYSOKA HIGH odwiert negatywny dry well odwiert gazowy gas well 2500m
miejsce przebicia horyzontu przez odwiert kierunkowy
directional well location on the top of the horizon
Ryc. 8. Rozk³ad atrybutu energia sygna³u na tle mapy strukturalnej VI hory-zontu gazonoœnego z³o¿a Jasionka. Podwy¿szona energia (kolor zielony i czerwony) w przybli¿eniu wyznacza zasiêg akumulacji gazowych
Fig. 8. The depth contour map compiled with the reflection strength for the VI gas horizon of the Jasionka gas field. Higher reflection strenght (green and red colors) corresponds to the gas accumulation limits
J-7K J-4 J-3K J-5K J-8 J-8K J-6
rzut spodu 40 m z NE
40 m projection from NE 70 m projection from NErzut 70 m z NE
rzut spodu 170 m z NE 170 m projection from NE rzut spodu 120 m z NE 120 m projection from NE L310L320L330L340L350L360L370L380L390L400L410L420L430L440L450L460L470L480L490L500L510 L230L240L250L260L270L280L290L300 L200L210 L220 L130L140L150L160L170L180L190 2000m 1,5 0,5 1,0 Pc MIOCEN MIOCENE CZAS (s) TIME (s)
Ryc. 9. Profil sejsmiczny 3D. Rozk³ad czêœci odwiertów udostêpniaj¹cych z³o¿e Jasionka. Wszystkie odwierty gazowe
Fig. 9. 3D seismic line showing the well pattern of the Jasionka gas field. All wells encountered gas
