Analiza obrazu szlifów mikroskopowych piaskowców węglowieckich jednostki podśląskiej

Abstract

Analizie poddano szesnaście obrazów cyfrowych szlifów mikroskopowych dolnokredowych piaskowców węglowieckich, pobranych w czterech odsłonięciach w rejonie Węglówki i Małej Krasnej, które poprzez swoje właściwości stanowią skałę zbiornikową dla węglowodorów. Obrazy zostały wykonane w skaningowym mikroskopie elektronowym przy różnych powiększeniach. Za pomocą technik cyfrowej analizy obrazu, w programie ImageJ odseparowano fazę mineralną od przestrzeni porowej, ustalono procentowy udział szkieletu ziarnowego, cementów i całkowitej porowatości optycznej (TOP). Analiza wykazała, że najistotniejszą rolę w kształtowaniu porowatości przez skałę miała wczesna i ograniczona cementacja krzemionkowa, która usztywniła szkielet ziarnowy i opóźniła postęp kompakcji. Cementacja węglanowa doprowadziła do silnej redukcji porowatości badanych piaskowców, ograniczonej do konkrecji węglanowych, w których niemal cała przestrzeń międzyziarnowa została wypełniona przez spoiwo węglanowe. Niewielki udział konkrecji wynika z mało zasobnego źródła węglanów w utworach je otaczających. Wyniki analizy obrazu okazały się być zbieżne zwłaszcza z oznaczeniami porowatości otwartej z piknometru helowego, a w mniejszym stopniu z wynikami analizy planimetrycznej uzyskanymi przez dr G. Stańczak podczas klasycznej analizy petrograficznej i piknometrii. Pozwala to uznać metodę wyznaczania całkowitej optycznej porowatości (TOP) w wyniku analizy obrazu szlifów mikroskopowych jako wiarygodny sposób pomiaru przestrzeni porowej skały, która jest istotna w badaniach właściwości zbiornikowych skał.

Hydrocarbon exploration in the Weglowka Oil Field lies at the origin of the global petroleum industry, and through their properties, the Węglówka Beds are the reservoir rocks for oil and gas. The specimens were taken from four outcrops located at the Węglówka and Mała Krasna area, and in this work sixteen digital images of the Węglówka Sandstones thin section were analyzed. Digital images were taken under the scanning electron microscope at various magnifications. By using techniques of digital image analysis of the ImageJ software, the pore phase was separated from the mineral phase, and after applying standard procedures, the percentage of the grain framework, cements and total optical porosity (TOP) was obtained. The analysis showed that the most significant role in maintaining the porosity of the Węglówka sandstones played early and limited silica cementation, which braced the grain framework and delayed the progress of compaction. Carbonate cementation led to the considerable reduction of the porosity, revealed as carbonate concretions in which almost the entire intergranular space is filled by the carbonate cement. A small presence of concretions is due to low source of the carbonates in surrounded deposits. Results of digital image analysis proved to be consistent with those obtained by Dr. G. Stańczak during the classical petrographic analysis and pycnometer analysis, allow to consider this method to be effective for the research on reservoir rocks properties.