Integracja mikrotermometrii inkluzji fluidalnych i modelowań historii termicznej/pogrążania w badaniach pochodzenia węglowodorów i ich nagromadzeń w skałach dolomitu głównego (Ca2) północno-zachodniej Polski (otwór wiertniczy Benice-3)

Badania inkluzji fluidalnych są bardzo pomocne w zrozumieniu procesów cementacji w skałach zbiornikowych oraz określenia relacji między nimi a migracją węglowodorów. W połączeniu z modelowaniem basenów badania te pozwalają uszczegółowić historię pogrążania, temperatury i ciśnienia danego basenu sedymentacyjnego. Przykład integracji tych metod badawczych stanowią prezentowane w artykule wyniki badań przeprowadzonych na próbkach z otworu wiertniczego Benice-3. Próbki pobrano z utworów węglanowych dolomitu głównego (Ca2), występujących w obrębie platformy węglanowej Kamienia Pomorskiego (PWKP, Pomorze Zachodnie). Obszar ten stanowi północno-zachodnią część polskiego basenu cechsztyńskiego. Na obszarze PWKP znajduje się jedno z największych polskich złóż ropy naftowej Kamień Pomorski, występujące w węglanowych facjach platformowych Ca2. Skały zbiornikowe reprezentują facje doloziarnitów zdeponowanych w strefie płycizn oolitowych. Inkluzje fluidalne znaleziono we wczesnodiagenetycznych cementach anhydrytowych. Po uzyskaniu danych mikrotermometrycznych obliczono rzeczywiste wartości temperatury i ciśnienia precypitacji cementów anhydrytowych, które wynoszą: 94–110°C oraz 270–330 bary. Stężenie solanki wynosi od 1,6 do 5,2% wag. równoważnika NaCl z małą ilością CO2 oraz CaCl2. Skład jest typowy dla roztworów formacyjnych związanych z procesami anhydrytyzacji skał dolomitu głównego w warunkach płytkiego do średniego pogrzebania. Porównując wyniki otrzymane z pomiarów inkluzji fluidalnych z modelowniami historii pogrzebania basenu sedymentacyjnego stwierdzono, że temperatury 94–110°C zostały osiągnięte przez cementy anhydrytowe w okresie wczesnej–późnej jury, tj. ok. 153–181 mln lat temu. Migracja roztworów niosących węglowodory miała miejsce przed migracją fluidów, które doprowadziły do anhydrytyzacji, ale po procesach dolomityzacji.

Fluid inclusion studies can be very helpful in understanding petroleum genesis and hence aid hydrocarbon exploration. When combined with basin modeling, such studies may allow detailed refinements to the general burial–temperature–pressure history of a sedimentary basin. As a case study, borehole data derived from the Main Dolomite (Ca2) carbonates of the Benice-3 well located within the Kamień Pomorski carbonate platform (KPCP, West Pomerania) of the northwestern part of the Polish Zechstein Basin were considered. The KPCP area contains one of the largest Polish oilfields, Kamień Pomorski, localized within the Ca2 platform facies and contains geological reserves of 317974 BBL of oil. The reservoir rocks of the Ca2 are characterized primarily by oolitic dolograinstone facies deposited within the oolite shoal zone. In this study, fluid inclusion data were obtained from early diagenetic anhydrite cements. After pressure correction, these data revealed temperatures within the range 94–110°C with pressures of 270–330 bars. The composition of the brine was found to be from 1.6 to 5.2 wt. % NaCl with small amounts of CO2 and CaCl2. This represents formation brines associated with an anhydritization process of the Main Dolomite rocks during shallow-to-intermediate burial conditionss. By integration of the results of fluid inclusion microthermometry with a basin modeling approach claimed that temperatures of 94–110°C were obtained by anhydrite cements during Early–Late Jurassic time. Migration of hydrocarbon-bearing solutions was before migration of fluids which led to anhydritization but after dolomitization.