Możliwości identyfikacji stref rozwoju paleokrasu w rejonie przedgórza Karpat na podstawie danych otworowych i sejsmicznych

Abstract

Zainteresowanie utworami węglanowymi górnej jury i dolnej kredy występującymi w podłożu zapadliska przedkarpackiego związane jest głównie z licznymi odkryciami złóż węglowodorów. Pułapki złożowe obecne w tym kompleksie charakteryzują się znacznym udziałem porowatości szczelinowej, związanej między innymi z różnymi formami krasowymi (takimi jak kawerny, brekcje krasowe czy szczeliny), rozpoznanymi na podstawie analiz rdzeni i pomiarów geofizyki otworowej. Istotną kwestią, zarówno dla rozwiercania tego typu złóż, jak i prowadzenia dalszych prac poszukiwawczych w tym rejonie, jest szczegółowe rozpoznanie przestrzennego zasięgu stref rozwoju paleokrasu. Zakres wykonanych badań obejmował identyfikację różnych form paleokrasu, przeprowadzoną na podstawie danych otworowych, uzyskanych zarówno podczas wiercenia, jak i eksploatacji złóż, a także na podstawie dostępnych wyników pomiarów upadomierzem sześcioramiennym, sondą akustyczną CAST i skanerem mikroopornościowym XRMI. Interpretację tę powiązano z analizą danych sejsmicznych 3D. Do analizy wykorzystano przede wszystkim atrybuty sejsmiczne, takie jak: RMS Amplitude, Instantaneous Frequency, Relative Acoustic Impedance, Variance, dla których uzyskane obrazy najlepiej korespondowały z wyznaczonymi na podstawie danych otworowych interwałami krasowymi. Obserwowane w zapisie sejsmicznym obniżenia częstotliwości, osłabienia amplitudy czy też nieciągłości i brak uporządkowania refleksów sejsmicznych w interwałach rozwoju paleokrasu powiązać można ze wzrostem absorbcji fali sejsmicznej w obrębie stref o zwiększonym zeszczelinowaniu. Przeprowadzona analiza wykazała, że poszczególne rejony obszaru badań cechuje dosyć zróżnicowany zapis atrybutowy, na co wpływ ma m.in. obecność zalegających powyżej ewaporatów miocenu czy też występowanie reaktywowanych dyslokacji. Na znacznej części obszaru badań anomalny zapis sejsmiczny związany ze wspomnianą serią ewaporatową maskuje rzeczywisty charakter przystropowej partii kompleksu węglanowego górnej jury – dolnej kredy, nie pozwalając na jej szczegółową interpretację. W takim przypadku w obrazie sejsmicznym rozpoznawalne są jedynie interwały krasowe występujące w nieco niższej części profilu utworów jury górnej, rozwinięte najczęściej w obrębie kompleksów biohermowych. Na analizowanym zdjęciu sejsmicznym 3D najwyraźniej zaznaczają się jednak strefy rozwoju paleokrasu rozwinięte w otoczeniu paleodolin, jak również formy paleokrasu ściśle związane ze strefami dyslokacji.

Examples of Paleokarst in Mesozoic Carbonate Formations in the Carpathian Foreland Area

“…Analyses of geological and drilling data showed that the volume of karst structures can account for a significant portion of porosity for some hydrocarbon fields [18]. The later research work, covering the region of hydrocarbon fields in the central part of the Carpathian Foreland, confirmed the occurrence of buried paleokarst structures [19].…”

“…The examples presented in this paper document the occurrence of various paleokarst forms in the Polish part of the Carpathian Foreland. Previous research on karst formations in the area has mainly focused on the analysis of geological and borehole data [19,20]. Of the available borehole data, the records obtained from high-resolution survey methods such as the X-tended Range Micro Imager (XRMI) and Circumferential Acoustic ScanningTool (CAST) proved to be the most useful.…”

“…The recognized paleokrast zones are most often located directly in the topmost part of the Upper Jurassic and Lower Cretaceous carbonate complexes. It is notable that locally the paleokarst intervals identified in the top of the carbonate complex may not be visible in the seismic image, as they are affected by the anomalous seismic reflection from the overlying anhydrite horizon [19]. Karst forms have also been identified in the deeper part of the carbonate formations in the immediate area of fractures and faults.…”

“…The rock formations within the area belong to four main structural stages: Neoproterozoic, Paleozoic, Permian-Mesozoic and Miocene. A more detailed description of the geological structure of the area was presented in the authors' earlier publications [19][20][21]. The oldest structural stage in the research area is represented by a series of Neoproterozoic anchimetamorphic rocks.…”

“…The determined intervals are characterized by an increase in values on gamma logging, an increase in diameter and a decrease in values on resistivity, density and acoustic logging. The results of the analyses may indicate, among other things, the presence of numerous voids, a weaker diagenesis of cave sediments or an increase in the clay content of the secondary sediment filling the karst voids [19]. In addition, standard geophysical measurements were used to identify the carbonate series of the Jurassic and Cretaceous sediments in the individual boreholes and to correctly identify the karst surfaces and define the interpreted karst formations.…”