Wstęp
Wielokrotnie pisałam w swoich notkach o konieczności robienia map zasobów kopalin stałych oraz zasobów kopalin płynnych (wody, ropy, gazu). Powtórzę to kolejny raz, korzystając z okazji omawiania trzęsień ziemi w Holandii spowodowanymi usunięciem naturalnej podsadzki płynnej, jaką były dla górotworu nadległego węglowodory. Skala tego niebezpiecznego zjawiska, dotyczącego dużego obszaru nad bardzo dużym złożem oraz nad złożami satelitarnymi, wymusiła na koncernie wydobywczym zmianę podejścia do zagrożeń, bo tak dalej być nie może. Ze złoża o zasobach początkowych 2800 mld m3, wydobyto już około 75% gazu. To co w nim zostało w stosunku do naszych zasobów jest wielkością niebotyczną, wynoszącą 700 mld m3. (Gdybacze wiedzą na ile lat by nam to starczyło).
Mapy zasobów kopalin
Wykonywanie map elementarnych, obrazujących rozkład danych mierzalnych, takich jak:
- wysokość zalegania względem poziomu morza,
- grubość, zwana w geologii miąższością,
- porowatość dla kopalin płynnych czy procentowa zawartość pierwiastków stałych - metali, węgla,
nie wyczerpuje listy map pożądanych dla lepszej oceny zasobów i niezbędnych w kontaktach dane - specjalista oraz specjalista - człowiek zainteresowany daną dziedziną.
Od 40 lat jestem przekonana o potrzebie wykonywania map iloczynowych konstruowanych na podstawie danych zlokalizowanych (dane z wierceń, dane z sejsmiki). W dobie wielkiego postępu w technikach obliczeniowych w konstrukcji map iloczynowych można dojść do przedstawiania na mapach zmiennych wartości zasobów w dowolnie wybranej walucie. Ale wróćmy do początku i do gazu:
Podstawowym iloczynem w ocenie zasobów gazu jest miąższość zbiornika wypełnionego gazem (h) i jego porowatości (m):
Iloczynowa mapa mh obok map miąższości i porowatości stanowi pierwszy krok wtajemniczenia naftowego geologa złożowego.
Mapa ta może nie różnić się istotnie od mapy miąższości złoża w przypadku małego zróżnicowania porowatości, może być jednak bardzo przydatna w kolejnych krokach oswajania wiedzy o złożu. W dobie cyfryzacji każdy obraz przedstawiający krajobrazy z tej wycieczki intelektualnej jest warty zapisania na dysku. Może się bowiem okazać, że z obszarów o podobnej wysokości zbiornika (mh) będziemy odbierać bardzo różne ilości gazu. To zróżnicowanie może wynikać z różnej przepuszczalności piaskowców spowodowanej średnicą ziaren. Drobnoziarniste piaskowce zawierają dużą ilość wody związanej ze skałą, bo ich powierzchnia jest bardzo duża w stosunku do skał zbudowanych z ziaren większych.
Jeśli dysponujemy danymi zlokalizowanymi dotyczącymi badań wody związanej możemy wykonać mapę iloczynową miąższości zbiornika dla gazu, która zawsze jest zbiorem mniejszym od zbioru z mapy mh.
Iloczynowa mapa zasobów gazu ziemnego mh[alfa]
Pod oznaczeniem alfa kryją się warunki występowania gazu ziemnego w złożu:
- jego ciśnienie, związane z głębokością oraz gradientem jego przyrostu, zwykle większego od ciśnień hydrostatycznych (1 atm/10 m)
- temperatury złożowej (pomiary temperatur konfrontowane z gradientem lokalnym ich przyrostu)
- obliczona na podstawie danych o ciśnieniu, temperaturze i składzie chemicznym gazu jego ściśliwość / kompakcja.
Problemy te są rozbite we wzorach na obliczanie zasobów gazu na poprawkę temperaturową oraz na poprawkę odstępstwa zachowania się gazów rzeczywistych od teoretycznego zachowania gazów idealnych. Charakterystykę zachowania się gazu konkretnego można zbadać laboratoryjnie. Przypuszczam, że dla złoża Groningen takie badania zrobiono i wiedza o zasobach tego złoża, zarówno tych pierwotnych oraz pozostałych jest wielka. Ale co ja mogę w tej sprawie zrobić, aby ogarnąć jako tako ten problem?
Dzisiejsze rozważanie o zasobach złoża Groningen
Wybrałam na chybił trafił dane punktowe z dwóch map zawartych w publikacji polskiej. Blok Y17, X10 ma miąższość 162 m oraz porowatość 0,19 (19%). Iloczyn mh = 30,78 m. Ciśnienie pierwotne wynosiło 350 bar, temperatura złożowa przy gradiencie równym 300C/1000 m może wynosić około 90-1000C. Sięgnęłam do opracowanych przez siebie i opublikowanych tablic i mogę tym warunkom przypisać 250 Nm3 gazu w złożu o objętości 1 m3. Na 1 m2 powierzchni bloku Y17, X10 zasoby pierwotne gazu wynosiły około 7700 m3/m2; 7,7 mld m3 na 1 km2; 17 mld m3/bloku Y17, X10.
Jaką powierzchnię może mieć złoże o zasobach 2800 mld? Wychodzi mi 364 km2.
Rzeczywista powierzchnia złoża Groningen wynosi aż 862 km2 [źródło], czyli jest ponad 2,3 razy większa od tego co oszacowałam na podstawie danych pochodzących z jednej przypadkowo dobranej próbki dla skomplikowanego obiektu. Nie wiedziałam i nadal nic nie wiem o wodzie związanej oraz o miąższości odprężanej skały, czy jest to całkowita miąższość, czy też część złożowa. Te dwie dane obniżają zasobność bloku / klastra.
Czasem dostaję nagrodę za pracę nad tematem zasobów kopalin energetycznych. Wczoraj dostałam prezent od Google, publikację geologa o złożu Groningen z 2010 roku [źródło]. Z niej pochodzi przekrój, który nam daje lepsze, za mało powiedziane, całkiem dobre pojęcie o tym super złożu.
Dzisiaj miałam ponowne trudności z wyszukaniem linku do tego artykułu, który wczoraj pobrałam. Po cierpliwych zmianach pytania pojawił się i mogę cały artykuł polecić do przeczytania. Widzimy na tym przekroju skomplikowaną budowę złoża, które wcale nie jest tak proste jak stół bilardowy. Widać tu karboński pagórek po prawej wyniesiony ponad kontur woda-gaz (tak jak w pierwszym złożu Bogdaj Uciechów w Polsce) i wiele innych detali, mimo że przekrój jest z gatunku schematycznych.
