Akademia Górniczo – Hutnicza

im. Stanisława Staszica w Krakowie

Wydział Wiertnictwa Nafty i Gazu

Specjalność: Inżynieria Gazownicza

Geologia Złóż Gazu

                                                                                    Dariusz Charkiel

                                                                                                                   Adam Łochowicz

Rok II

Spis Treści:

1. Zarys budowy geologicznej na Niżu Polskim…………………………3  

2. Podstawowe dane geologiczne i hydrogeologiczne złóż gazu w

    obszarze wyniesienia wolsztyńskiego………………………………….4                                                                                    

3. Rozwój systemu gazu ziemnego na Niżu Polskim – zarys

     historyczny…………………………………………………………….6

4. Złoże gazu ziemnego Bonikowo ……………………………………….8

5. Skład i kompetencje zespołu zarządzania złożem……………………..10

6. Zdefiniowanie przeszłych i określenie przyszłych prac na złożu….…..12

7. Projekt zarządzania złożem…………………………………….……....14

8. Literatura…………………………………………………………….....19

9. Załącznik……………………………………………………………….20

1. 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 występuje w północnej części środkowej monokliny przedsudeckiej. Złoże usytuowane są w facji rafowej wapienia cechsztyńskiego. W odniesieniu do jednostek paleomorfologiczno – tektonicznych w podłozu cechsztyńskim złoże położone jest w obrębie wyniesienia wolsztyńskiego. 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.

3. Rozwój systemu gazu ziemnego na Niżu Polskim – zarys historyczny.

Na Niżu Polskim w Monoklinie przedsudeckiej odkryto szereg złóż gazu ziemnego o zawartości od 8 do 85% metanu. Początek odkryć w tym rejonie dało dowiercenie w 1964r, przez PPN Piła otworem „Uciechów 1”, UW utworach czerwonego sągowca i wapienia podstawowego, pierwszego złoża gazu ziemnego zaazotowanego o przemysłowym znaczeniu.

Odkrycie złoża gazu ziemnego Bogdaj-Uciechów o zawartości CH4-55% oraz Helu- 0,4% objętościowych, które zasoby pierwotne szacowano na 42mln m3 oraz w następnych latach innych złóz w tym rejonie (tachały, Czeszów, Borzęcin, Wierzchowice) dały podstawę do opracowania programu zagospodarowania tego gazu.

Na podstawie jakości gazu ziemnego w złożach Niżu Polskiego odkrytych w latach 60-tych przygotowano program jego zagospodarowania w dwóch kierunkach:

1-    budowę systemu gazociągów przesyłowych w zachodniej części Polski (Wielkopolska, Dolny Śląsk) do rozprowadzania bezpośrednio gazu ziemnego.

2-    Budowie instalacji odazotowania gazu wraz z odzyskaniem helu w Odalanowie i kierowania go do systemu gazu ziemnego wysokometanowego.

Pierwsze gazociągi systemu rozprowadzania gazu wybudowano w 1970roku. Były to gazociągi DN400mm Garki-Adamów dla dostaw gazu do Elektrowni Adamów i DN500mm Garki-Krobia.

W latach 1971-1980 powstaje system rozprowadzania gazu ziemnego zaazotowanego. Wybudowane zostają gazociągi Krobia-Poznań-Szczecin, Krobia-Głogów-Zielona Góra, Bojanowo-Załęcze-Wrocław, Załęcze-Odolanów, Kotowice-Legnica-Wałbrzych, Bolesławiec-Wrocław, Wierzchowo-Koszalin-Kołobrzeg i Odolanów-Śląsk.

W 1976r uruchomiono odazotownie gazu w Odolanowie. Wybudowano gazociąg Grodzisk-Krobia-Odolanów z szeregiem lokalnych odgałęzień do  miast.

W latach 1991-2000 wybudowano gazociąg Piła-Wierzchowo, łączący lokalne rozprowadzenie gazu w rejonie Koszalin-Kołobrzeg z systemem przesyłowym oaz szereg podłączeń miejscowości i nowych kopalni, w tym gazociąg Dębno-Gorzów Wlkp. Dla zasilania gazem Elektrociepłowni w Gorzowie Wlkp.

Na Niżu Polskim i Pomorzu odkryto w sumie ok. 90 złóż gazu o różnej wielkości zasobów, zróżnicowanej zawartości metanu, a niektóre także o dużej zawartości siarkowodoru.   

4. 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.

Aktualne podstawowe dane złożowe

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