Geochemiczne kryteria genezy gazu ziemnego w utworach miocenu pomiędzy Pilznem a Przemyślem - ocena przydatności energetycznej i oddziaływania na środowisko naturalne

Abstract

The aim of this study is to determine the molecular and isotope compositions and origin of gaseous hydrocarbons in the Miocene strata of the Polish part of the Carpathian Foredeep. The study area is located between Pilzno and Przemysl in the eastern part of the Polish Carpathian Foredeep. Analyses of molecular composition and stable carbon isotope composition of methane, ethane, propane and stable hydrogen isotope composition of methane were carried out. Natural gas is accumulated in the Badenian and Lower Sarmatian reservoirs. It is dominated by methane from the microbial carbon dioxide reduction, and occurrence in the marine environment. During the microbial and initial phase of lowtemperature thermogenic and/or diagenetic processes the ethane and propane were produced. The molecular and isotopic compositions of accumulated natural gases are similar what indicate homogeneity of generation processes within the whole Miocene succession. The high sedimentation rate and the rhythmic and cyclic deposition of Miocene clays and sands were facilitated the occurrence of the gas accumulations and multihorizontal gas fields. Gases were generated in claystone/mudstone horizon and migrated to the overlying sandstone horizon which was covered by another claystone/mudstone bed. The results of this study allowed to determine evaluation of energy usefulness and the environmental impact of natural gas.

Celem niniejszej pracy jest określenie składu cząsteczkowego i izotopowego oraz genezy gazu ziemnego zakumulowanego w utworach miocenu autochtonicznego polskiej części zapadliska przedkarpackiego pomiędzy Pilznem a Przemyślem. W ramach badań przeprowadzono analizę składu cząsteczkowego oraz trwałych izotopów węgla w metanie, etanie i propanie oraz trwałych izotopów wodoru w metanie. Gaz ziemny zakumulowany jest w utworach badenu i dolnego sarmatu. Dominującym składnikiem analizowanego gazu jest metan, który został wytworzony podczas mikrobialnego procesu redukcji dwutlenku węgla. Niewielka ilość obecnych w badanym gazie wyższych węglowodorów gazowych (etan i propan) wytworzone zostały w czasie procesów diagenetycznych oraz sporadycznie w początkowej fazie niskotemperaturowych procesów termogenicznych. Wyniki przeprowadzonych badań wykazały, iż w całym profilu ów miocenu warunki generowania mikrobialnego gazu ziemnego były podobne. Wysokie tempo sedymentacji oraz rytmiczna i cykliczna depozycja osadów ilastych i piaskowcowych są odpowiedzialne za wygenerowanie mikrobialnego gazu ziemnego w utworach miocenu autochtonicznego oraz wypełnianie wielohoryzontowych złóż gazu ziemnego na obszarze badań. Gaz ziemny został wygenerowany w utworach ilastych, po czym migrował do wyżej zalegających piaskowców, które następnie były przykrywane kolejnym pakietem utworów ilastych. Otrzymane wyniki badań pozwoliły na określenie przydatności energetycznej i oddziaływania na środowisko naturalne gazu ziemnego.