Plan pracy magisterskiej.doc

Plan pracy magisterskiej

1.     Opis geologiczno – złożowej charakterystyki horyzontu gazonośnego.

2.     Przedstawienie parametrów eksploatacyjnych w przeciągu dotychczasowej eksploatacji złoża Bonikowo.

3.     Analiza wyników eksploatacyjnych :

- wykładnik wodny

- spadek ciśnienia złożowego

- zanieczyszczenia gazu

- zagrożenia

     4. Geologiczne kryteria wyboru obiektu na PMG

     5. PMG w Polsce

     6. Rola i zadania podziemnych magazynów gazu (PMG)

     7. Teoretyczne obliczenia cyklu zatłaczania i odbioru gazu z

         uwzględnieniem parametrów złożowych złoża Bonikowo.

Opis geologiczno – złożowej charakterystyki horyzontu gazonośnego.

Zarys budowy geologicznej na Niżu Polskim.  

                                                                                                                                   Niż Polski w układzie tektonicznym kraju obejmuje na wschodzie kraju część płyty wschodnio-europejskiej, na zachodzie platformę paleozoiczną, a ograniczony jest od północy tarcza bałtycką, na południu antyklinorium dolnego Sanu i masywem Sudetów.

Osady alpejskiego cyklu sedymentacyjnego na obszarze Niżu Polskiego wykształcone są jako platformowe i obejmują utwory od permu po kredę.

Dla poszukiwań węglowodorów najważniejszą rolę odgrywają utwory permskie: piaskowcowe osady czerwonego spągowca oraz węglowe utwory wapienia cechsztyńskiego i dolomitu głównego.

Trwające 50 lat prace poszukiwawcze na Niżu Polskim udowodniły, że poziomami perspektywicznymi są:

·        Utwory dolomitu głównego i wapienia cechsztyńskiego.

·        Utwory piaskowcowe czerwonego spągowca.

·        Utwory karbonu platformowego głównie w Polsce północnej oraz Lubelszczyźnie.

·        Utwory karbonu w rejonie Polski Północnej (wyniesienie Łeby i Syneklizy Perybałtyckiej).

Utwory cechsztynu występują na całym obszarze basenu permskiego i wywierają  ogromny wpływ na rozwój tektoniki salinarnej w obrębie piętra permsko-mezooicznego. Występuje w nich wiele surowców mineralnych: miedz, ropa naftowa i gaz ziemny, sól kamienna i potasowa oraz wody mineralne. Zostały one rozpoznane na monoklinie przedsudeckiej , w  antyklinorium i synklinorium pomorskim oraz syneklizy bałtyckiej.

Na monoklinie przedsudeckiej cechsztyn rozpoczyna się piaskowcami tzw. białego spągowca , a na obszarach wyniesionych, takich jak wał olsztyński, transgresyjnym zlepieńcem, o miąszosci 0-1,5m, na niektórych obszarach zastępowany jest tzw.facją Rote Foule, utworzoną w środowisku utleniającym.

Poziom łupków miedzionośnych  występuje w całym basenie permskim, zarówno na obszarze syneklizy perybałtyckiej, jak i w środkowej części basenu. Lokalnie miedzy łupkami miedzionośnymi a białym spągowcem, występuje poziom węglanowy o miąższości od kilku centymetrów do 2m, zwany wapieniem podstawowym lub dolomitem granicznym.

Ponad łupkami miedzionośnymi leży poziom wapienia cechsztyńskiego.

2. Podstawowe dane geologiczne i hydrogeologiczne złóż gazu w obszarze wyniesienia wolsztyńskiego.                                                                                      

Stratygrafia

Złoża gazu ziemnego Bonikowo, Brońsko,  Racot, Kościan – S, Łęki występują w północnej części środkowej monokliny przedsudeckiej. Złoża usytuowane są w facji rafowej wapienia cechsztyńskiego. Podłoże permu zbudowane jest ze sfałdowanych utworów karbonu dolnego i częściowo górnego. Osady karbonu nie posiadają cech zbiornikowych, co spowodowane jest silną diagenezą, a nawet częściowym metamorfizmem.

Karbon reprezentowany jest przez piaskowce typu arenitów arkozowych i litycznych od drobnoziarnistych do zlepieńcowatych oraz serie iłołupków i mułowców. Na obszarze udokumentowanego złoża nie stwierdzono występowania czerwonego spągowca.

Cechsztyn reprezentowany jest przez cztery cyklotemy. Cechuje się dużą zmiennością zarówno w miąższości jak i facji poszczególnych ogniw. Są one reprezentowane głównie przez ewaporaty i utwory ilaste.                        Sedymentację cechsztynu rozpoczyna poziom łupku miedzionośnego, należącego do cyklotemu werra, który w obrębie złoża nie występuje.

          Cyklotem werra reprezentowany jest przez wapień cechsztyński, można podzielić na trzy strefy facjalne; litofację madstonów, tworzącą się w głębszych partiach zbiornika następnie wyżej zalegającą litofację porowatych węglanów organoleptycznych, a następnie strefę rafową węglanów. Wyższe poziomy to anhydryt dolny, sół najstarsza i anhydryt górny. Miąższość cyklowemu wynosi od 100 do 200m. W strefach rafowych następuje redukcja soli najstarszej.

         Strassfurt reprezentowany jest przez utwory dolomitu głównego o zmiennej miąższości. Miąższość dolomitu w strefie rafy jest mniejsza. Wyżej zalega poziom anhydrytu podstawowego, soli starszej i anhydrytu kryjącego. W dolomicie głównym w obrębie złoża Kościan znajduje się szereg kulminacji wysycanych gazem ziemnym, które zawierają ustalone na dzień 30.09.2000r zasoby geologiczne pozabilansowe gazu ziemnego w ilości 2620 mln m3

        Leine reprezentowany jest przez ił solny, anhydryt główny i sól młodszą.

        Allegr reprezentowany jest przez czerwony ił solny, sól młodszą oraz iły czerwone. Miąższość cyklowemu dochodzi do ok. 40m.

Trias to osady pstrego piaskowca wykształcone jako seria piaszczysto-mułowcowo-ilasto-wapienna i dolomityczna o miąższości ok. 595m.

Wapień muszlowy o miąższościok., 250m dzieli się na dolny-wapienny, środkowy-anhydrytowy-dolomityczny i górny–wapienno-marglisty.

Kajper reprezentowany jest przez iłowce i mułówce szare. W górnej partii wydziela się dolną serię gipsową, piaskowiec trzcinowy i górną serię gipsową.

Miąższość kajpru wynosi ok.400m.

Retyk – występują iłowce, mułówce z wkładkami dolomitów o miąższości ok. 395m.

Jura dolna to mułówce i piaskowce drobnoziarniste z wkładkami iłowców.

Jej miąższość waha się od 97 do 135m.

Osady trzeciorzędu reprezentowane są przez oligoceńskie iły oraz piaski, nad którymi zalegają osady miocenu w postaci jasnoszarych mułowców, mulków piaszczystych z wkładkami wegla brunatnego. Powyżej występują utwory ilasto-mułowcowe pliocenu.

Osady czwartorzędu to iły warwowe, piaski, gliny zwałowe, żwiry i mułki.

Miąższość trzeciorzędu i czwartorzędu wynosi ok. 265m.

Tektonika 

W budowie podłoża cechsztynu w rejonie złóż Bonikowo, Brońsko, Racot i Kościan – S wyróżnia się dwie jednostki tektoniczne – paleomorfologiczne; zapadliska poznańskiego i wyniesienia wolsztyńskiego w części południowej.

Na pograniczu tych jednostek system dyslokacji zrzuca od północy bloki sfałdowanych utworów karbońskich. Opisane wyżej złoża gazu ziemnego położone są w obrębie wyniesienia olsztyńskiego. Gazonośne rafy w wapieniu cechsztyńskim związane są z paleopodniesieniami w stropie podłoża cechsztynu.

Geologiczne kryteria wyboru obiektu na PMG

Każdy obiekt geologiczny przeznaczony do magazynowania gazu powinien spełniać następujące kryteria:

• kryterium strukturalne - obiekt powinien stanowić pułapkę strukturalną lub stratygraficzną, odpowiednio wyniesioną ponad swoje otoczenie aby mogła ona uzyskać odpowiednią pojemność magazynową;

• kryterium zbiornikowe - skały zbiornikowe muszą posiadać odpowiednią porowatość i przepuszczalność aby zapewnić odpowiednią pojemność magazynu i wydajność;

• kryterium szczelności - zbiornik magazynowy powinien być przykryty od góry skałami nieprzepuszczalnymi aby zapewnić odpowiednie uszczelnienie;

• kryterium głębokości - zbiornik magazynowy powinien znajdować się na odpowiedniej głębokości (t.j. 400 do 2000 m) - aby zapewnić odpowiednie ciśnienie.

Prace badawcze sprowadzają się zwykle do badania obiektów (struktur) odkrytych wcześniej w wyniku podstawowych prac geologicznych, prac poszukiwawczych za ropą i gazem, prac rozpoznawczych i eksploatacyjnych.

Prace badawcze polegają na wyborze najlepszego obiektu (struktury) spośród istniejących potencjalnych obiektów nadających się na magazyn, tzn. posiadających odpowiednie parametry, takie jak: pojemność, szczelność, dobre własności zbiornikowe, ciśnienie itp., na tle aktualnego zapotrzebowania na gaz.

Podziemne magazyny gazu (PMG) odgrywają coraz ważniejszą rolę w planach zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego wielu państw europejskich, w tym również Polski.

Sukcesywne powiększanie pojemności czynnej PMG, pokrywającej potrzeby regulacji nierównomierności poborów gazu, pozwoli na pełniejsze wykorzystanie zdolności wydobywczych złóż krajowych oraz rezygnację z dzierżawionych pojemności czynnych w zbiornikach zagranicznych.

Uzyskanie w dalszej kolejności pojemności czynnych przekraczających

potrzeby ruchowe umożliwi utrzymanie wymaganych 30-dniowych zapasów, zgodnie ustawa o zapasach ropy naftowej i gazu ziemnego z 16.02.2007r.

W ostatnich latach w Polsce mamy do czynienia z wzrostem pojemności magazynowych, ale nie są to wielkości zapewniające bezpieczeństwo energetyczne naszemu krajowi. W związku z tym istnieje pilna potrzeba budowy nowych magazynów gazu, jak też zwiększenia pojemności magazynowych PMG już istniejących.

Złoże gazu ziemnego Bonikowo

Złoże gazu ziemnego Bonikowo usytuowane jest w zachodniej części Niecki Poznańskiej w obrębie wyniesienia wolsztyńskiego.

Złoże gazu ziemnego Bonikowo odkryto otworem Bonikowo - 1. Skałą zbiornikowa są tu utwory poziomu wapienia cechsztyńskiego, leżące bezpośrednio na piaskowcach karbonu. Zostało zakumulowane w obrębie niewielkiej rafy W porównaniu do podłoża rafy, które budują zbite utwory karbonu, utwory rafowe charakteryzują się wyższą porowatością i miejszą gęstością.

Złoże Bonikowo ma budowę masywowi – warstwową z systemem energetycznym związanym z energią rozprężającego się gazu.

Górną granice stanowi powierzchnia stropu wapienia cechsztyńskiego  przykryta anhydrytami cyklotemu Werra.

Podstawowe początkowe dane złożowe

Na podstawie wyników interpretacji profilowań geofizyki wiertniczej oraz wyników wykonanych prób złożowych w poszczególnych odwiertach: