Prace naukowo badawcze - Strona 2 z 2 - Katedra Geofizyki WGGiOŚ AGH

Granty i projekty zakończone

28 września 2018

Nowatorska metodyka interpretacji niekonwencjonalnych złóż ropy i gazu z wykorzystaniem wyników rentgenowskiej tomografii komputerowej

Kierownik: Paulina Krakowska

Wykonawcy: Edyta Puskarczyk, Magdalena Habrat, Paweł Madejski, Mariusz Jędrychowski

Okres realizacji: 2016-2019

Cel: Niekonwencjonalne złoża gazu i ropy stanowią przedmiot zainteresowania przemysłu naftowego pod kątem poszukiwań i wydobycia węglowodorów. Kluczem w zrozumieniu ich specyfiki jest szczegółowa analiza przestrzeni porowej i szkieletu, co jest możliwe dzięki zastosowaniu rentgenowskiej tomografii komputerowej. Projekt ma na celu opracowanie metodyki prac wyznaczania potencjału zbiornikowego, nowych parametrów petrofizycznych, wzoru na przepuszczalność, utworzenie oprogramowania i rozwinięcie metodyki symulacji przepływu płynu, opartych na wynikach tomograficznych.

Określenie budowy geologicznej i własności skał w rejonie infrastruktury badawczej ESI-4 w rejonie Niedzicy i ESI-3 w rejonie Polkowic

Kierownik: Jerzy Dec

Wykonawcy zadania: Kaja Pietsch, Kamil Cichostępski, Monika Kasperska, Paweł Marzec

Okres realizacji: 2014-2015

MWSSSG: Metodologia wyznaczania sweet spot’ów na podstawie własności geochemicznych, petrofizycznych, geomechanicznych w oparciu o korelację wyników badań laboratoryjnych z pomiarami geofizycznymi i model generacyjny 3D – Zad. 10 – Adaptacja do warunków polskich metodologii wyznaczania sweet spotów na podstawie korelacji pomiarów geofizycznych z rdzeniami wiertniczymi.

Kierownik zad. 10 – Jadwiga Jarzyna

Wykonawcy: zespół AGH – Bała M., Bałys M., Cichostepski K., Czepirski L., Czuma N., Gołebiowska M., Górecki W., Jędrychowski M., Karczewski J., Kotarba M., Krakowska P., Nowak B., Ossowski A., Pietsch K., Puskarczyk E., Semyrka R., Staszowska T., Szczurowski J., Tarasiuk J., Wawrzyniak-Guz K., Wroński S., Wójcik A., Zorski T., Zych H., Zych M., zespół ING PAN w Krakowie – Derkowski A., Kędzior A., Lempart M., Szczerba M., Topór T., inni pracownicy – Dworak D. – IFJ PAN w Krakowie, Marynowski L. – UŚl. w Katowicach-Sosnowcu, Bartoń R. – INiG-PIB, Kraków, Marzencki K., Skorek A.

Okres realizacji: 2013-2016

Cel: poszerzenie wiedzy na temat ordowicko-sylurskich skał łupkowych z gazem w basenie Bałtyckim. Celem prac było przygotowanie wiarygodnego modelu skały łupkowej nasyconej gazem na podstawie połączenia punktowych danych laboratoryjnych z ciągłymi profilowaniami geofizyki otworowej i przestrzennym rozkładem parametrów z sejsmiki. Opracowania wykonano dla utworów ordowicko-sylurskich na obszarze basenu bałtyckiego w strefie koncesji Wejherowo (PGNiG SA.) oraz morskich koncesji na Bałtyku (Lotos-Petrobaltic SA.). Dane geofizyki otworowej oraz wyniki badań laboratoryjnych były udostępnione przez ww. firmy. Dodatkowo pobrano ponad 70 próbek skał łupkowych ordowicko-sylurskich na obszarze koncesji Wejherowo i wykonano na nich komplet badań laboratoryjnych wraz z kompleksowa interpretacją. Przeprowadzono rozpoznanie wielkości (porowatości), kształtu i wypełnienia przestrzeni porowej w części łupkowej i nieilastej badanej formacji. Przedmiotem badań była także przepuszczalność oraz podział przestrzeni porowej na części wypełnione ruchomymi i nieruchomymi mediami. Wykonano także połączenie parametrów zbiornikowych z innymi parametrami charakteryzującymi skały nasycone gazem i skały otaczające. Wykorzystano zestawy profilowań geofizyki otworowej (jądrowych, elektrycznych, akustycznych, GEM i NMR), wykonane przez firmy serwisowe (Geofizyka Kraków, SA., Geofizyka Toruń SA., Halliburton i Schlumberger) oraz wyniki badań laboratoryjnych wykonane w większości przez INiG-PIB w Krakowie, laboratorium Instytutu Nauk Geologicznych PAN oraz zagraniczne laboratoria. Dostępne, pomierzone parametry pozwoliły na wyznaczenie własności szkieletowych skał (skład mineralny, gęstość, TOC, CEC), oraz budowę modelu mineralogiczno – geofizycznego pozwalającego przeliczać parametry mierzalne geofizyczne (Pe, Σa, konc. K, U, Th, Si, Al, Ca, Fe itp.) na własności szkieletowe. Są one niezbędne dla określania porowatości i nasycenia. Wykonano statystyczne opracowanie wyników badań laboratoryjnych z wykorzystaniem regresji wielokrotnej oraz technik SVM oraz SSN ze szczególnym uwzględnieniem modeli regresyjnych dla wyznaczania własności szkieletowych skał łupkowych. Oceniono heterogeniczność skały łupkowej z gazem z wykorzystaniem statystycznych metod klasyfikacyjnych na podstawie wyników profilowań geofizyki otworowej i badań laboratoryjnych. Wykonano symulacje z wykorzystaniem metody Monte Carlo odpowiedzi sond radiometrycznych w reprezentatywnym profilu ordowicko – sylurskiej formacji łupków gazonośnych. Określono dynamiczne parametry sprężyste na drodze modelowania programem Estymacja oraz z pomiarów in situ: prędkości fal P i S oraz modułów Younga, odkształcenia objętości i postaci oraz współczynnika Poissona, a także gęstości objętościowej umożliwiło połączenie informacji in situ w skali makro (sejsmika) i mezzo (geofizyka otworowa) oraz danych laboratoryjnych (skala mikro i nano). Na wybranych próbkach skał łupkowych wykonano badania mikrotomograficzne wraz z trójwymiarowa rekonstrukcją i wizualizacją i interpretacją obrazów tomograficznych. Do powierzchniowego rozpoznania zmienności parametrów, zbiornikowych i sprężystych, czyli lokalizacji sweet spotów wykorzystano dane sejsmiczne. Opracowano metodykę wykorzystania wysokorozdzielczych danych sejsmicznych do określenia jednoznacznej korelacji atrybutów sejsmicznych i atrybutów z akustycznych obrazów falowych z parametrami petrofizycznymi z danych geofizyki otworowej i wyników badań laboratoryjnych jest unikatowym sposobem na uzyskanie wiarygodnego przestrzennego rozkładu parametrów petrofizycznych. Przedmiotem prac była także metodyka badania azymutalnych zmian prędkości i amplitudy fal podłużnych z wykorzystaniem atrybutów AVO do identyfikacji sweet spotów. Dopasowano system GeoWin do zadań związanych z przetwarzaniem i interpretacją profilowań geofizyki otworowej w skałach łupkowych.

Rozkład przestrzenny parametrów petrofizycznych formacji na podstawie wyników badań laboratoryjnych, profilowań geofizyki otworowej i sejsmiki, projekt NCN: N N307 294439

Kierownik: Jadwiga Jarzyna

Wykonawcy: zespół AGH – Bała M., Cicha M., Gołębiowska M., Krakowska P., Marzec P., Niepsuj M., Pietsch K., Puskarczyk E., Semyrka R., Staszowska T., Wawrzyniak-Guz K. oraz W.M. Kwiatek i Bielecki J. (IFJ PAN, Kraków) Gruszczyk M. (Geofizyka Kraków S.A.), Współpraca: Zalewska J. z zespołem (INiG, Kraków), Kołodziejczyk I., Czerwińska B., Pasek P., Stankiewicz B., Jędrys J. (Geofizyka Kraków S.A.).

Okres realizacji: 2010-2013

Cel: Projekt składał się z trzech integralnych części. Jedna dotyczyła wyznaczania własności fizycznych skał na podstawie badań laboratoryjnych na próbkach wyciętych z rdzeni wiertniczych i wyników pomiarów, przetwarzania oraz interpretacji profilowań geofizyki otworowej, ze szczególnym uwzględnieniem akustycznych obrazów falowych. Druga część obejmowała wyznaczanie i analizę związków między różnorodnymi atrybutami sejsmicznymi a wynikami obliczenia takich samych atrybutów dla akustycznych obrazów falowych. W tej części najistotniejszym elementem, obok wybrania efektywnego atrybutu, było skalowanie danych sejsmicznych oraz geofizyki otworowej dla uzyskania podobnej rozdzielczości wyników. Trzecia część pracy obejmowała połączenie uzyskanych wyników i utworzenie trójwymiarowego rozkładu parametrów fizycznych w ośrodku skalnym. Wyniki pomiarów i interpretacji geofizyki otworowej oraz badań laboratoryjnych udostępniło PGNiG SA.

Określenie potencjału zbiornikowego skał osadowych wieku prekambryjskiego i paleozoicznego na podstawie badań laboratoryjnych i profilowań geofizyki otworowej

Kierownik: Paulina Krakowska

Wykonawcy: Jadwiga Jarzyna, Edyta Puskarczyk, Roman Semyrka

Okres realizacji: 2012-2014

Cel: W projekcie przeprowadzono, oprócz standardowych badań laboratoryjnych, badania i interpretację wyników: NMR, porozymetrii rtęciowej, mikro i nanotomografii komputerowej, estymację przepuszczalności z wykorzystaniem metod numerycznych do rozwiązywania zagadnień przepływu płynu przez ośrodek porowaty, wytrzymałości skał na jednoosiowe ściskanie, przetworzenie i interpretację wyników profilowań geofizyki otworowej, integrację wyników badań laboratoryjnych i geofizyki otworowej oraz skalowanie danych, konstrukcję zróżnicowanych modeli skał osadowych wieku prekambryjskiego i paleozoicznego, będących potencjalnymi skałami zbiornikowymi.

Czasowe zmiany pola siły ciężkości w wybranych obszarach polskiego segmentu zewnętrznych Karpat Zachodnich, a współczesne procesy geodynamiczne.

Kierownik: Janusz Madej

Wykonawcy: Monika Łój, Sławomir Porzucek, Włodzimierz Jerzy Mościcki, Witold Zuchiewicz,

Okres realizacji: 2004 – 2006

Uzyskane wyniki prac grawimetrycznych, w postaci czasowych zmian siły ciężkości porównane zostały z wynikami pomiarów geodezyjnych prowadzonych metodą GPS oraz z wynikami prac geologicznych. Celem tak przeprowadzonej analizy była próba powiązania zmian zachodzących w rozkładzie pola siły ciężkości z procesami geodynamicznymi zachodzącymi w skorupie ziemskiej.

Badania geodynamiczne polskiego segmentu Zewnętrznych Karpat Zachodnich.

Kierownik: Janusz Madej

Wykonawcy: Monika Łój, Sławomir Porzucek, Witold Zuchiewicz,

Okres realizacji: 2009 – 2011

Cel: Prowadzone na terenie Polski badania młodej aktywności tektonicznej opierają się przeważnie na wykorzystaniu tylko jednej metodyki badawczej umożliwiającej śledzenie geodynamicznych parametrów fizycznych. Cele realizowanego przez projektu badawczego było kompleksowe podejście do postawionego zadania. Dla celów śledzenia neotektonicznych ruchów skorupy ziemskiej na terenie Zachodnich Karpat fliszowych wspólne badania grawimetryczne, geodezyjne, geologiczne, i morfostrukturalne prowadzone były w dwóch poprzednio zastabilizowanych profilach oraz trzecim zlokalizowanym w rejonie Doliny Soły. Uzyskane wyniki prac grawimetrycznych, w postaci czasowych zmian siły ciężkości porównane zostały z wynikami pomiarów geodezyjnych prowadzonych metodą GPS oraz z wynikami prac geologicznych. Wyniki z lat 2009-2001 porównane zostały również z wynikami badań prowadzonymi w tamach projekty KBN w latach 2004 – 2006.

Celem tak przeprowadzonej analizy była próba powiązania zmian zachodzących w rozkładzie pola siły ciężkości z procesami geodynamicznymi zachodzącymi w skorupie ziemskiej.

Ocena stopnia rozluźnienia górotworu nad pustkami o znacznych rozmiarach metodą grawimetryczną

Kierownik: Sławomir Porzucek

Wykonawcy: Janusz Madej, Monika Łój, Marek Cała, Tomasz Lipecki, Wojciech Jaśkowski

Okres realizacji: 2007-2009

Cel: W projekcie wykonano profilowe badania mikrograwimetryczne oraz wieżowego gradientu pionowego siły ciężkości nad podziemnymi pustkami, powstałymi wskutek działalności człowieka. Obmiary geodezyjne pustek pozwoliły na wyeliminowanie grawitacyjnego wpływu pustek, co umożliwiło, w około połowie badanych przypadków, uchwycić rozwój strefy spękań nad obiektami podziemnymi drążonymi metodą górniczą. Badania potwierdziły zatem możliwość zastosowania metody mikrograwimetrycznej do oceny stanu górotworu nad pustkami antropogenicznymi.

Podwyższenie efektywności analizy własności petrofizycznych skał przy wykorzystaniu magnetycznego rezonansu jądrowego

Kierownik: Edyta Puskarczyk

Wykonawcy: Jadwiga Jarzyna

Okres realizacji: 2007-2008

Cel: Celem projektu było zwiększenie efektywności przetwarzania i interpretacji sygnałów magnetycznego rezonansu jądrowego NMR. Szczególną uwagę skupiono na stworzeniu metody do indywidualnego dopasowywania czasów odcięcia (cutoff), w celu jak najdokładniejszego wyznaczenia objętości wody ruchomej i związanej (w tym wody kapilarnej i wody związanej w minerałach ilastych). Stworzono oprogramowanie do indywidualnego wyznaczania granic (cutoffs).

************************

Projekty częściowo realizowane w Katedrze Geofizyki (z ostatnich 3 lat):

Blue Gas – Gazgeolmod – Opracowanie map zasięgu, biostratygrafia utworów dolnego paleozoiku oraz analiza ewolucji tektonicznej przykrawędziowej strefy platformy wschodnioeuropejskiej dla oceny rozmieszczenia niekonwencjonalnych złóż węglowodorów

Okres realizacji: 2014-2017

Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Jan Golonka,