Repedezett sznhidrognrezervor cementcijnak komplex vizsglata lls trsgben Szab

Repedezett szénhidrogén-rezervoár cementációjának komplex vizsgálata Üllés térségében Szabó Barbara, SZTE-TTIK Földtudományok Doktori Iskola, Ph. D 2. Ifjú Szakemberek Ankétja – Baja, 2008. március 28 -29.

A kutatási terület elhelyezkedése • Keceli Bazalt Formáció • szénhidrogén kutató fúrások • tufás márga közberétegzések (Endrődi Márga Formáció) • atipikus szénhidrogén rezervoár

Cél: a posztmagmás események során uralkodó fiziko-kémiai viszonyok feltárása → repedés keletkezési mechanizmusok → ásvány paragenezis a repedésekben → szénhidrogén migráció A vizsgálat lépései: 1. A kőzetváz vizsgálata 2. Pórusok és hólyagüregek 3. Repedések tipizálása (makro- és mikroszkópos vizsgálatok alapján) 4. A repedéskitöltő ásványok sorrendjének megállapítása - ásványszekvencia (optikai és elektronmikroszkópi vizsgálatok, röntgendiffrakciós vizsgálatok, Raman mikrospektroszkópia) 5. Az ásványok stabilitásának a vizsgálata (THERIAK-DOMINO szofver csomag) 6. Az ásványokban csapdázott fluidumzárványok vizsgálata (mikrotermometria, Raman mikrospektroszkópia, UV-fluoreszcens mikrospektroszkópia)

Bazaltvulkanizmus és posztmagmás átalakulás • Piroklasztit, láva • Márga közberétegzés, tufaréteg Sztratovulkán Időszakos vulkanizmus • Hólyagüregekben és repedésekben gazdag • Zöldesszürke, zöldesbarna szín Magas illótartalom Gyors hűlés Átalakult kőzet

Bazaltvulkanizmus és posztmagmás átalakulás • Piroklasztit, láva • Márga közberétegzés, tufaréteg Sztratovulkán Időszakos vulkanizmus • Hólyagüregekben és repedésekben gazdag • Zöldesszürke, zöldesbarna szín Magas illótartalom Gyors hűlés Átalakult kőzet • Irányítatlan, szferolitos, amigdaloidális szövet • Plagioklász feno- és mikrofenokristályok • Átalakult piroxének és amfibolok Cserepesné Meszéna B. 1978, Pap S. 1983, Nusszer A. 1987

Pórustér cementáció • laumontit ± kalcit Hólyagüreg kitöltés • Lapillikben: Qtz ± Chl ± Cc ± Lau • Láva kőzetben: - repedésektől távol: Pr ± Chl ± Cc - repedésközelben: Chl ± Cc ± repedéskitöltő ásvány(ok)

Repedéstípusok – 1. típusú repedés • • kis repedéssűrűség a repedések dőlése: 70 -90° mállott kőzetanyag → kalcit növekedési verseny a kalcitkristályok között antitaxiális szövetű kalcitér keskeny zeolit szegély „crack-seal mechanizmus” Következtetések: • lassú felnyílás • diffúziós transzportfolyamat → kalcit • zeolit kiválás a legfiatalabb • mállott kőzet → kalcit → heulandit

Repedéstípusok - 2. típusú repedés • • • sűrű repedéshálózat részben cementált nincs domináns orientáció prehnit (Ca 2 Al 2 Si 3 O 10(OH)2)→ kalcit → laumontit (Ca. Al 2 Si 4 O 12*4 H 2 O) két kalcitfázis jól fejlett laumontit kristályok Következtetés: • f. CO 2 szerepe • nyílt rendszer • gyors kristálynövekedés (laumontit) → újra felnyílás • tektonikai folyamatok hatására felnyílt repedésrendszer

Repedéstípusok - 3. típusú repedés • sűrű repedéshálózat • nincs domináns orientáció • jól cementált • sztilbit (Na. Ca 4 Al 8 Si 28 O 72*30 H 2 O) → mezolit (Na 2 Ca 2 Al 6 Si 9 O 30*8 H 2 O) ± analcim (Na. Al. Si 2 O 6*H 2 O) → mezolit ± heulandit (Ca, Na)2 -3 Al 3(Al, Si)2 Si 13 O 36 *12 H 2 O → sztilbit Következtetés: • új ásványok • változó kémiai rendszer • tektonikai folyamatok vagy „hydrofracturing”

A repedések tipizálása

DOMINO modellezés - 2. típusú repedés • meghatározott hőmérséklet intervallumban fordulnak elő : 110 - 250 °C → pontosítás • A kristályosodó ásványok megjelenése elsősorban nem nyomás függő. • kiválásukat a magas széndioxid szint korlátozza

Fluidumzárvány vizsgálatok – Prehnit ( 2. típusú repedés) Elsődleges és másodlagos vizes fluidumzárványok vizsgálata: • Raman mikrospektroszkópia: a fluidum összetételének meghatározása – másodlagos fluidumzárványok H 2 O-CH 4 összetétel • Mikrotermometria: Thom meghatározása – elsődleges fluidumzárványok Következtetés: • a fluidum csapdázódásának hőmérséklete minimum 160 °C (elsődleges fluidumzárványokból mért értékek) → A prehnit kiválásának minimális hőmérséklete. → T 160 – 250 °C között

DOMINO modellezés - 3. típusú repedés • A kémiai rendszer változik a repedéskitöltő ásványok kiválása során. • A heulandit és a sztilbit a nyomástól függetlenül 190 °C alatt stabil. • Az analcim stabilitása széles hőmérsékleti tartományon (50 – 450 °C). → mikrotermometria + átfedés van a heulandit és a sztilbit p-T stabilitási tartományával → biztos: végig 190 °C alatt volt a hőmérséklet!

Fluidumzárvány vizsgálatok – 3. típusú repedés Fluidumzárványok az analcimban és a heulanditban azonosíthatók. Fluidumzárvány generációk az analcimban: • korai elsődleges vizes (L+V) • pszeudomásodlagos vizes (L+V) • köztes elsődleges sárga fluoreszcenciát mutató HC 1 (L+L/V) • késői elsődleges vizes (L+V) és vele kogenetikus kék fluoreszcenciát mutató HC 2 (L+V) Vizsgálatok: 1. homogenizációs hőmérséklet mérések → a csapdázódás minimális hőmérséklete 1. fluidum összetétel vizsgálatok

Fluidumzárvány vizsgálatok – 3. típusú repedés Thom mérések az analcimból: • Vizes zárványok 130 °C körül mutatják a bezáródás minimális hőmérsékletét → az analcim kristályosodásának minimális hőmérséklete → végig 190 °C alatt a hőmérséklet, analcimnál min. 130 °C volt a kristályosodáskor • A (késői elsődleges vizes zárványokkal egyidős) elsődleges szénhidrogén zárványokból (1. zóna) mért Thom 115 – 125 °C körüli.

Fluidumzárvány vizsgálatok – 3. típusú repedés - Összetétel meghatározás • szénhidrogén zárványok: HC 1(L+L/V) és HC 2 (L+V) – lehetőség: UV-fluoreszcens mikrospektroszkópia: összehasonlítás nyersolaj mintával (Üllés-65) → HC 2 - kb. 5 zóna → λmax= max. intenzitáshoz tartozó hullámhossz Q= R/G= A fluoreszcens spektrum 650 és 500 nm λ-nál mért hányadosa +

Konklúzió – Eredmények összefoglalása

Köszönöm a figyelmet! Köszönetnyilvánítás: MOL Nyrt. Dr. Gyurcsányi Róbert (BMGE) Szabó András (BMGE) Berkesi Márta (ELTE) Mineralogisches-Petrologisches Institut, Montanuniversität Leoben