ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Seria: GÓRKICTWO z Nr kol Józef Bąkowski Kopalnia Soli "Kłodawa"

Podobne dokumenty
WARSZTATY 2007 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie

ZAGROŻENIA NATURALNE W OTWOROWYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH

GOSPODARKA ZŁÓŻ SUROWCÓW MINERALNYCH i ICH OCHRONA

METODYKA POSZUKIWAŃ ZLÓŻ ROPY NAFTOWEJ I GAZU ZIEMNEGO

X POLSKO-NIEMIECKA KONFERENCJA ENERGETYKA PRZYGRANICZNA POLSKI I NIEMIEC DOŚWIADCZENIA I PERSPEKTYWY SULECHÓW, LISTOPAD 2013

ZAGROŻENIE WYRZUTAMI GAZÓW I SKAŁ

Analiza zmiany objętości węglowodorów gromadzonych w danej strukturze w czasie geologicznym z wykorzystaniem modelowania PetroCharge

EKSPLOATACJA W WARUNKACH WYSTĘPOWANIA W STROPIE WYROBISK DOLOMITU KAWERNISTEGO NA PRZYKŁADZIE POLA G-12/7 KGHM POLSKA MIEDŹ SA O/ZG RUDNA

Zadanie B. 1. Interpretacja strukturalna danych profili sejsmicznych

EMISJA GAZÓW CIEPLARNIANYCH Z NIECZYNNEGO SZYBU - UWARUNKOWANIA, OCENA I PROFILAKTYKA

Potencjał dla poszukiwań złóŝ gazu ziemnego w łupkach dolnego paleozoiku (shale gas) w Polsce

KONFERENCJA BEZPIECZEŃSTWO ENERGETYCZNE KRAJU CZY PORADZIMY SOBIE SAMI?

Zagrożenia pogórnicze na terenach dawnych podziemnych kopalń węgla brunatnego w rejonie Piły-Młyna (woj. Kujawsko-Pomorskie)

Schemat uzbrojenia odwiertu do zatłaczania gazów kwaśnych na złożu Borzęcin

Bezpieczeństwo realizacji badań geologicznych pod kątem projektu CCS. Marek Jarosiński, PIG-PIB kierownik Programu Bezpieczeństwo Energetyczne

Aktywność sejsmiczna w strefach zuskokowanych i w sąsiedztwie dużych dyslokacji tektonicznych w oddziałach kopalń KGHM Polska Miedź S.A.

ZagroŜenia naturalne w otworowych zakładach górniczych. Spis treści

Krzysztof JAKIEL, Janusz MADEJ, Janusz RADOMIŃSKI Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

1. Wprowadzenie. Tadeusz Rembielak*, Leszek Łaskawiec**, Marek Majcher**, Zygmunt Mielcarek** Górnictwo i Geoinżynieria Rok 29 Zeszyt 3/1 2005

Śnieżka najwyższy szczyt Karkonoszy (1602 m n.p.m.)

Nowe wnioski koncesyjne wg stanu na dzień 1 marca 2014 r. SUROWCE ENERGETYCZNE

KORŇANSKÝ ROPNÝ PRAMEN UNIKATOWE GEOSTANOWISKO PÓŁNOCNEJ SŁOWACJI KORŇANSKÝ ROPNÝ PRAMEN UNIQUE GEOSITE OF NORTHERN SLOVAKIA

Znaczenie terytorium województwa lubelskiego w ogólnopolskim projekcie rozpoznania geologicznego dla poszukiwań shale gas i tight gas

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA. w sprawie dokumentacji geologicznej złoża kopaliny

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Koncepcja prowadzenia eksploatacji w polu I/9 w kopalni Lubin, w obustronnym sąsiedztwie lokalnych stref uskokowych

WYSTĘPOWANIE METANU W POKŁADACH WĘGLA BRUNATNEGO. 1. Wstęp. 2. Metodyka wykonania badań laboratoryjnych próbek węgla na zawartość metanu

Marek Narkiewicz GAZ ŁUPKOWY W POLSCE MIĘDZY GEOLOGIĄ A NADZIEJĄ

ZASTOSOWANIE GEOMETRII INŻYNIERSKIEJ W AEROLOGII GÓRNICZEJ

UWARUNKOWANIA GEOLOGICZNE EKSPLOATACJI OTWOROWEJ I PODZIEMNEGO ZGAZOWANIA WĘGLA. Prof. dr hab.. inŝ. Marek Nieć

kolei wynika z typu samego kerogenu występującego w badanych dolomitach. Próbki skał macierzystych przeznaczone do eksperymentu pirolizy wodnej

POTENCJAŁ ZASOBOWY POLSKI W ZAKRESIE GAZU I ROPY NAFTOWEJ Z PUNKTU WIDZENIA DZIAŁALNOŚCI POSZUKIWAWCZEJ PGNIG SA

OCENA WARUNKÓW GRUNTOWO WODNYCH DLA PROJEKTOWANEJ KANALIZACJI W PRĄDNIKU KORZKIEWSKIM GMINA WIELKA WIEŚ POWIAT KRAKÓW

2. Ocena warunków i przyczyn występowania deformacji nieciągłych typu liniowego w obrębie filara ochronnego szybów

PORÓWNANIE METOD NORMATYWNYCH PROJEKTOWANIA OBUDOWY STALOWEJ ŁUKOWEJ PODATNEJ STOSOWANEJ W PODZIEMNYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH***

Andrzej Gonet*, Aleksandra Lewkiewicz-Ma³ysa*, Jan Macuda* ANALIZA MO LIWOŒCI ZAGOSPODAROWANIA WÓD MINERALNYCH REJONU KROSNA**

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA. w sprawie zagrożeń naturalnych w zakładach górniczych 1

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA SPRAW WEWNĘTRZNYCH I ADMINISTRACJI. z dnia 14 czerwca 2002 r. w sprawie zagrożeń naturalnych w zakładach górniczych.


WYRZUTY SKAŁ I GAZÓW ORAZ SYSTEMY ZWALCZANIA TYCH ZAGROŻEŃ

Środowiskowe aspekty wydobycia gazu łupkowego

wiedza o gazie z łupków w Europie

Złoże naturalne nagromadzenie kopaliny lub kilku kopalin, które może być przedmiotem eksploatacji.

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1

dr hab. inż. LESŁAW ZABUSKI ***

Metody oceny stanu zagrożenia tąpaniami wyrobisk górniczych w kopalniach węgla kamiennego. Praca zbiorowa pod redakcją Józefa Kabiesza

Uwagi na temat stosowania gazów obojętnych (azotu, dwutlenku węgla) do gaszenia pożaru w otamowanym polu rejony wydobywczego

Pytania (w formie opisowej i testu wielokrotnego wyboru) do zaliczeń i egzaminów

ROZDZIAŁ 1. MAKROSKOPOWE OZNACZANIE MINERAŁÓW I SKAŁ

RM R O Z P O R Z Ą D Z E N I E RADY MINISTRÓW z dnia 8 lipca 2011 r.

Centralna Stacja Ratownictwa Górniczego S.A. Marek Zawartka, Arkadiusz Grządziel

Badania środowiskowe w procesie poszukiwania i rozpoznawania gazu z formacji łupkowych

BADANIA GEODEZYJNE REALIZOWANE DLA OCHRONY OBIEKTÓW PRZYRODY NIEOŻYWIONEJ NA TERENIE WYBRANYCH OBSZARÓW DOLNEGO ŚLĄSKA

PRZYKŁAD ANALIZY WPŁYWU PRĘDKOŚCI POSTĘPU FRONTU EKSPLOATACYJNEGO NA PRZEBIEG DEFORMACJI NA POWIERZCHNI TERENU

ul. 28 Czerwca 1956 r., 398, Poznań tel. (61) , fax (061) ,

PL B1. Sposób podziemnej eksploatacji złoża minerałów użytecznych, szczególnie rud miedzi o jednopokładowym zaleganiu

Warszawa, dnia 19 lutego 2013 r. Poz. 230 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 29 stycznia 2013 r.

Wykonanie stymulacji produktywności metanu w otworach Gilowice 1 i Gilowice 2H

PYTANIA EGZAMINACYJNE DLA STUDENTÓW STUDIÓW STACJONARNYCH I NIESTACJONARNYCH I-go STOPNIA

Wykład 1. Wiadomości ogólne

ANALIZA ODLEGŁOŚCI I CZASU MIĘDZY WSTRZĄSAMI ZE STRZELAŃ TORPEDUJĄCYCH A SAMOISTNYMI O ENERGII RZĘDU E4 J W WARUNKACH KW SA KWK,,PIAST

Charakterystyka warunków geologiczno-inżynierskich podłoża Krakowa z uwzględnieniem nawarstwień historycznych

Bardzo poważne luki naukowe w geotechnice stosowanej w przemyśle wydobycia gazów łupkowych

RZEKROJE PALEOTEKTONICZNE ( PALEOSTRUKTURALNE ) (PPT)

Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Górnictwo i Geologia stacjonarne/niestacjonarne II stopnia Górnictwo podziemne

UWARUNKOWANIA SILNYCH ZJAWISK GAZOGEODYNAMICZNYCH ZAISTNIAŁYCH W KOPALNIACH PNIÓWEK I ZOFIÓWKA

Wizytacja stacji hydrogeologicznych sieci obserwacyjno-badawczej wód podziemnych kwietnia 2015 r.

WYNIKI BADAÑ HYDROGEOLOGICZNYCH

2. Budowa geologiczna górotworu w rejonie pola Pagory

WYKORZYSTANIE ATRYBUTÓW SEJSMICZNYCH DO BADANIA PŁYTKICH ZŁÓŻ

GAZ ZE ŹRÓDEŁ NIEKONWENCJONALNYCH POTENCJAŁ POSZUKIWAWCZY, DOTYCHCZASOWE DOŚWIADCZENIA mgr inż. Aldona Nowicka, mgr inż. Małgorzata Koperska PGNiG SA

Grzegorz SPORYSZ, Stanisław PIĄTKOWSKI, Marcin KULAWIK Centrum Badań i Dozoru Górnictwa Podziemnego Sp. z o.o., Lędziny

Przykłady wykorzystania mikroskopii elektronowej w poszukiwaniach ropy naftowej i gazu ziemnego. mgr inż. Katarzyna Kasprzyk

D O K U M E N T A C J A G E O T E C H N I C Z N A ( O P I N I A G E O T E C H N I C Z N A )

ZASTOSOWANIE METOD GEOELEKTRYCZNYCH W ROZPOZNAWANIU BUDOWY PODŁOŻA CZWARTORZĘDOWEGO.

Badanie procesów dyfuzji i rozpuszczania się gazu ziemnego w strefie kontaktu z ropą naftową

Gospodarka wodna w fazie poszukiwania i eksploatacji złóż gazu

Ogólny zarys koncepcji rachunku ABC w kopalni węgla kamiennego

1. Pochodzenie i klasyfikacja zasobów przyrodniczych... 11

Temat: kruszyw Oznaczanie kształtu ziarn. pomocą wskaźnika płaskości Norma: PN-EN 933-3:2012 Badania geometrycznych właściwości

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Katedra Górnictwa Podziemnego

Spis treści : strona :

PL B1. Sposób podziemnej eksploatacji pokładowych i pseudopokładowych złóż minerałów użytecznych BUP 07/04

Surowce energetyczne (węgiel kopalny, ropa naftowa, gaz ziemny)

Warszawa, dnia 15 grudnia 2016 r. Poz. 2023

PRACOWNIA GEOTECHNIKI, GEOLOGII INśYNIERSKIEJ, HYDROGEOLOGII I OCHRONY ŚRODOWISKA. Luty 2014 r.

Zagrożenia środowiskowe na terenach górniczych

Gaz z łupków nowe wyzwanie na obszarze wyniesienia Łeby

Skorupa kontynentalna - analiza geologiczna skał i obszarów

Przydatność metody georadarowej w rozwiązywaniu zagadnień geologiczno inżynierskich w górnictwie odkrywkowym


Mapy litologiczno-stratygraficzne.

Pracownia Badań i Ekspertyz GEOSERWIS Waldemar Jaworski Winów ul.ligudy 12a, Prószków tel ;

WĘGIEL KAMIENNY PODSTAWOWY SUROWIEC POLSKIEJ ENERGETYKI ZASOBY GEOLOGICZNE BILANSOWE

Poszukiwanie i dokumentowanie złóż

Lokalizacja przypuszczalnych stref akumulacji gazu na poziomie wapienia podstawowego w kopalni miedzi Rudna

Badania geodezyjno-grawimetryczne efektów procesów geodynamicznych zachodzących w naruszonym eksploatacją górotworze solnym

Wpływ zaburzeń tektonicznych na przebieg deformacji masywu skalnego w obrębie eksploatowanego pola

ZŁOŻA SOLI KAMIENNEJ W POLSCE I MOŻLIWOŚCI ICH WYKORZYSTANIA

ROZPORZĄDZENIE. MINISTRA ŚRODOWISKA l)

Transkrypt:

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Seria: GÓRKICTWO z. 140 1986 Nr kol. 865 Józef Bąkowski Kopalnia Soli "Kłodawa" WYSTĘPOWANIE WĘGLOWODORÓW W STRUKTURZE SOLNEJ KŁODAWY Streszczenie. Omówiono występowanie gazów, szczególnie węglowodórowycniolejowych w Kłodawskiej kopule solnej, geologiczne umiejscowienie tych zjawisk wraz z metodami badań zastosowanymi w poszukiwaniu i wykreślaniu stref ich występowania. W artykule przedstawiono również geochemiczne właściwości węglowodorów spotykanych w KłodawskieJ kopule oraz zidentyfikowane dotychczas, możliwe typy genetyczne zarejestrowanych bitumenów i olejów. Wyniki badań nad występowaniem węglowodoru przeprowadzone w celu obniżenia związanego z nim zagrożenia dla wyrobisk górniczych okazały się pozytywne. Z drugiej strony postępy w badaniach geochemicznych wykazują, że zagadnienie poszukiwań złóż węglowodorowych w okręgu Kładawskiej struktury solnej jest bardziej złożone niż zakładano dotychczas. WSTĘP Poszukując na obszarze Kujaw złóż ropy związanych ze strukturami solnymi, Przemysł Naftowy wykonał w latach 1946-1950 w Kłodawie i okolicy szereg wierceń. Wiercenia te, jak również następne, odwiercone przez innych wykonawców w latach 1950-1953 nie napotkały ropy naftowej, jednak odkryły złoża soli magnezowo-potasowej i kamiennej, co umożliwiło podjęcie decyzji o budowie kopalni. Już podczas etapu rozpoznawania struktury kłodawskiej wierceniami z powierzchni zanotowano w profilach niektórych wierceń (K-24, K-25, K-32) przejawy bitumiczności. Pozostawały one przede wszystkim w związku z brekcją gipsowo-anhydrytową płaszcza przykrywającego północno-wschodnią ścianę wysadu solnego. Po zgłębieniu szybów kopalnianych rozpoczął się drugi etap rozpoznania, ograniczony do środkowej części wysadu solnego, stanowiącej obszar górniczy kopalni soli "Kłodawa". Jest to etap rozpoznania podziemnego robotami geologiczno-rozpoznawczymi, udostępniającymi i przygotowawczymi wykonywanymi jako chodniki, przekopy i kierunkowe otwory wiertnicze. Poniżej scharakteryzowano wystąpienia węglowodorów w kłodawskiej strukturze solnej na podstawie dotychczasowych obserwacji i badań licznych przejawów bitumiczności, napotkanych w ciągu ostatnich 30 lat w podziemnych wyrobiskach kopalni "Kłodawa.

16 J. Bąkowski CHARAKTERYSTYKA ZJAWISK! WĘGLOWODOROWYCH Ha wszystkich etspach działalności górniczej, od eksploracji do eksploatacji, napotyka się w wysadzie wystąpienia węglowodorów ciekłych i gazowych, zakumulowanych najczęściej w solach kamiennych, anhydrytach oraz w ekełach węglanowych (dolomitach, wapieniach, iłołupkach węglanowych), przy czym stopień nasycenia substancją węglowodorową i sposób jej rozmieszczenia w skale byws zróżnicowany. Ropa naftowa w solach tworzy najczęściej nagromadzenia w płaszczyznach uławicenia wzdłuż partii bardziej przepuszczalnych, występujące w zespołach składających się z warstw soli zropisłej miąższości do kilku decymetrów z naprzemianległymi większej miąższości warstwami soli czystych, a także wypełnia związane z dyslokacjami systemy szczelin i nasyca epigenetyczne utwory solne. W anhydrytach i skałach węglanowych ropa wypełnia drobne szczeliny, kawerny i pory jawiąc się jako wysięki i plamy na powierzchni skały. W przypadku otwarcia wyrobiskiem większego systemu szczelin następuje wyciek ropy, jednak jej ilość sporadycznie tylko osiąga kilkaset litrów. Ropa towarzyszy czasem także wyciekom solanki. Dotychczas w kopalni "Kłodawa" zarejestrowano 70 wycieków ropy. Sposób nagromadzenia węglowodorów gazowych (i innych gazów) w skałach narzuca podział na: - gazy wolne, - gazy słabo związane, - gazy mocno związane ze skałą. Gazy wolne wypełniają systemy kawern i szczelin niekiedy w towarzystwie ługów i solanek. Otwarcie takiego systemu powoduje mniej lub bardziej długotrwały wypływ gazu (wydmuchnięcie, fukacz). Gazy słabo związane ze skałą wypełniają pory skalne i najmniejsze przestrzenie między ziarnami łączące się z sobą. Wyrobisko górnicze w takim górotworze powoduje powolne odgazowanie skały na głębokość do paru metrów. Najgroźniejszą formą występowania gazów są gazy mocno związane ze skałą. Występują one w systemach niezależnych porów i inkluzji wewnątrz kryształów oraz na ich zrostach. Skała z tych gazów odgazowuje się tylko powierzchniowo. Są one przyczyną niebezpiecznych wyrzutów, którym oprócz nagłego uwolnienia się dużych ilości skomprymowanego gazu towarzyszy odspojenie pewnej części skały od calizny, zniszczenie jej struktury, tj. rozkruszenie i przemieszczenie na pewną odległość. 0 rozmiarach tych zjawisk informuje mas8 wyrzuconej skały. W Kłodawie dochodzi ona do 800 t. Do końca 1984 r. zarejestrowano 285 zjawisk gazowych, tj. wydmuchnięć, wypływów i wyrzutów ze stwierdzoną zawartością węglowodorów (głównie metanu), w tym 166 wyrzutów gazu i skały. Warto wspomnieć, że w wysadzie kłoćawskim występują również zjawiska gszowe, w tym wyrzuty gazów i skał z udziałem prawie czystego azotu.

Występowanie węglowodorów w strukturze.. 17 GEOLOGICZNE TŁO WYSTĘPOWANIA' WĘGLOWODORÓW W zgeneralizowanym ujęciu kłodawski wysad solny formuje dwie antykliny, przedzielone głęboką synkliną (rys. 1 i 2). Antyklina północno-wschodnia "brzeżna" w jądrowej części zbudowana jest z soli starszych, oskrzydlonych od południowego-zachodu solami młodszymi. Sole te na skrzydle północno-wschodnim zostały ścięte wzdłuż powierzchni dyslokacyjnej, ograniczającej wysad solny. Synklinę w środkowej części wysadu wypełniają sole młodsze i najmłodsze, natomiast masyw antyklinalny po stronie południowo-zachodniej budują głównie utwory piętra Z2 oraz w pewnym stopniu Z1, a w synklinalnych partiach dygitacji również Z3. Strefy występowania węglowodorów w wysadzie mają charakter tektoniczny, jednak najwięcej przejawów ropo- i gazonośności wiąże się z utworami Z2. W solach młodszych (Z3) nieliczne napotykane wyrzuty gazów i skał pochodzą głównie z zubru brunatnego, natomiast w utworach najmłodszych (Z4) w soli różowej (pole eksploatacji nr 3) zarejestowano kilka małych wyrzutów soli i metanu oraz nikłe ślady ropy, a w zubrze czerwonym liczne wyrzuty skały i azotu ze śladami węglowodorów. W polu nr 1 eksploatacji starszej soli kamiennej, tj. w południowej części antykliny NE występ.uje strefa silnie zropiałej soli epigenetycznej o znacznym nagromadzeniu gazów węglowodorowych. Jest ona źródłem większości wyrzutów gazów i skał. Charakterystyczne jest, że śledząc ją ku NW stwierdza się lokalny zanik ropy naftowej, podczas gdy gazy przechodzą do aoli młodszych, gdzie ujawniają się w postaci wyrzutów. W północnej części antykliny północno-wschodniej (rejon pola eksploatacji nr 2) zropienia starszej soli kamiennej układają się warstwowo, zgodnie z rozciągłością. Do poziomu 600 m zanotowano tu kilka drobnych zjawisk wyrzutowych i wydmu- chnięć gazów. Ostatnio na niższych poziomach napotkano w soli bloki (porwaki) anhydrytu głównego, którym w paru wypadkach towarzyszyły wypływy węglowodorów, czasem z solanką. Na poziomie 630 m z takiego bloku anhydrytu wystąpił również ok. 100-tonowy wyrzut skały z gazem. Znamienne dla antykliny północno-wschodniej jest również występowanie bloków iółtawoszarego, zropiałego dolomitu pośród brekcji granicznej oddzielającej sól kamienną od utworów kajpru. Zostały one stwierdzone w większości poziomych otworów, które przebiły NE ścianę wysadu. Być może pośredniczą one w migracji węglowodorów do soli starszej. Antyklinalny masyw południowo-zachodni budują głównie niższe poziomy soli starszej. Vf związku z tym w przygotowanym tu do eksploatacji polu nr 4j jakość soli jest gorsza niż w polach 1 i 2. Dodatkowo pole to deprecjonują pospolicie występujące porwaki anhydrytu podstawowego i rzadziej łupku cuchnącego. Te ostatnie są źródłem największych wyrzutów gazów i skał w omawianym rejonie (do 500 t). Mniejsze wyrzuty występują też w soli kamiennej. Partiom wyrzutowym towarzyszą przeważnie nagromadzenia

IS J. Bąkowski R & b. 1. Wyrzuty gazów i skał na tle pośredniego poziomu kopalni "Kłodawa' 1 - adl kamienna biała (Z2 + Z1), 2 - anhydryt (Z3), 3-80le magnezowopotasowe (Z3), 4 - zuber brunatny (Z3), 5 - aól kamienna różowa (Z4), 6 - zuber czerwony (Z4), 7 - wyrzut ekały z.węglowodorami, 8 - wyrzut akały z azotem, 9 - wyrzut akały z węglowodorami i siarkowodorem Fig. 1. Squealers and rock outbursts against the background of the mean lavel or tlie coal mine "Klodawa" 0.5 km

Występowanie węglowodorów w strukturze.. 19 -JOOO 0.5km Ąys. 2. Przekrój geologiczny przez kłodawski wysad aolny a - czapa iłowo-gipsowa. Pozostałe oznaczenia jak na rys.1 Pig. 2. Soil profile of the Klodawian salt diapir ropy naftowej. Na podkreślenie zasługuje udział siarkowodoru w mieszaninie występujących tu gazów. Największa zmierzona jego zawartość wynosiła 47.6695 [43. Omawiany rejon cechuje szczególnie zawikłana budowa wewnętrzna. Skomplikowane strefy kontaktowe soli starszych z najstarszymi oraz zaburzenia związane z kontrastowym zachowaniem się sztywniejszych warstw anhydrytów i utworów łupku cuchnącego, połamanych i rozwleczonych wzdłuż fałdującej się powierzchni ich kontaktu z solą kamienną, powodują, że czytelność rysów tektoniki i litostratygrafii bywa tu utrudniona. BADANIA ZJAWISK WĘGLOWODOROWYCH W KOPALNI "KŁODAWA1' Wobec zagrożenia bezpieczeństwa kopalni przejawiającego się występowaniem gazów, a zwłaszcza wyrzutów gazów i skał, podstawowym celem rozpoczętych w końcu 1955 r. badań było określenie gazonośności skał solnych, poznanie mechanizmów powstawania zjawisk zagrożenia, ustalenie geologicznego tła ich występowania oraz opracowanie; skutecznych metod ich prognozowania i zwalczania. W początkowym okresie ustalono rodzaje napotykanych gazów i przeprowadzono, bez większego powodzenia, próby zastosowania metod badawczych stosowanych na złożach węgla. Zasadniczy postęp w badaniach groźnych dla górnictwa solnego wyrzutów gazów i skał nastąpił z wprowadzeniem oryginalnej metody pomiarów gazonoś-

20 J. Bąkowski ności aparatem Englęra, polegającej na mierzeniu ilości gazów wypływających z przewiercanej atopniowo calizny skalnej, w litrach na minutę, przez ustalony czasokres. Metodą tą, opracowaną przez Czesława Poborskiego, wykonano w Kłodawie, w latach 1962-1963, kilka serii pomiarów, w lokalizowanych w nawiązaniu do geologicznej budowy górotworu otworach badawczych. Zestawiane wykreśłnie wyniki pomiarów wraz z chemicznymi analizami gazów pozwoliły na ustalenie rodzajów powiązania gazów ze skałą oraz określenie sposobów i prędkości odgazowywania się przewierconych skał o zróżnicowanej gazonośności. Przydatność opisanej metody spowodowała stosowanie jej przez następne lata do dnia dzisiejszego. V szczególności w latach 1966-19.71 Hydrokop wykonał w Kłodawie kolejne serie badań w różnych rejonach i polach eksploatacyjnych stosując z dobrymi rezultatami metodę Cz. Poborskiego. Bównocześnie z pomiarami wypływów gazów wykonywano szczegółowe kartowanie geologiczne z próbą makroskopowego wyróżniania utworów wyrzutowych. Ze względu na pospolicie występujące w nich ślady ropy naftowej pomocna tu była metoda fluorescencyjna. Z czasem aparat Englera zastąpiono zmodyfikowaną sondą typu "Inowrocław", umożliwiającą pomiar wypływu gazu z dowolnego odcinka otworu badawczego, a także wprowadzono określanie zawartości gazów w skałach solnych przez rozpuszczanie w wodzie znormalizowanych próbek, pobierenych sposobem wiertniczym. W ostatnich latach w zakresie omawianych zagadnień kopalnia współpracuje z OBR Górnictwa Surowców Chemicznych w Krakowie. Kompleksowe stosowanie przedstawionych metod badawczych doprowadziło do wydzielenia w poszczególnych rejonach kopalni pól: - aoli wyrzutowej (strefa wyrzutowa), - soli gazonośnej-niewyrzutowej (strefa gazowa), - aoli niegazonosnej (strefa niegazowa)*' Poprawność okonturowania wymienionych stref w ogromnej mierze zależy od komplikacji budowy geologicznej danego rejonu i zagęszczenia prac badawczych. Dotychczasowa praktyka potwierdza prawidłowość wydzieleń poszczególnych stref w antyklinie wschodniej (w polach 1 i 2) oraz w środkowej synklinie w zakresie głębokości do 600 m. Poniżej tej głębokości znaczne narastanie komplikacji tektonicznych narzuca konieczność kontynuowania tam badań. Ze względu na zawikłaną budowę geologiczną w brzeżnej antyklinie przy SV ścianie wysadu prowadzenie! dalszych badań będzie nieodzowne. We wszystkich solach występuje pewna ilość uwięzionego gazu. Do 30 ml/kg określa się ją jako gazonośność ęierwotną lub naturalną. W przedstawionym wyżej podziale sól niegazonośna to taka, która zawiera gazu do 30 ml/kg, gazonośna powyżej 30 do 60 ml/kg, wyrzutowa ponad 60 ml/kg.

Występowanie węglowodorów w strukturze.. 21 Stwierdzona duża różnorodność składu mieszanin gazowych w zakresie nawet głównych składników oraz dsieko idące zróżnicowanie'organoleptycznie!stwier-' Idzanych cech wyciekającej w różnych rejonach kopalni ropy naftowej komplikowały poglądy na genezę napotykanych w wysadzie kłodawskim węglowodorów i dróg ich migracji. Korzystając z zainteresowanie tym zagadnieniem J. Calikowskiego, z Instytutu Geologicznego w Warszawie, przekazano mu materiał do badań geochemicznych złożony z próbek zgazowanych i zropiałych soli oraz wolnych gazów i ropy naftowej. Ha podstawie wykonanych przez niego wraz z zespołem badań można podać następującą charakterystykę węglowodorów z wysadu Kłodawy [3] j Skład chemiczny mieszanin gazowych określony chromatograficznie antyklina HE antykllna SW metan 3,3 58,5% obj. 6,0-32,7 % obj. cięższe węglowodory 0,45-2,01 1,91-4,6 2 azot 34,0-74,3 34,1-71,0 C02 2,4-49,0 2,0-34,2 argon 2,3-6,5 1,4-5,2 hel 0-0,13 0,01-0,06 H2S 0 4,9-47,66 Skład gazów z wysadu kłodawskiego wskazuje na możliwość występowania trzech grup genetycznych: gazów azotowych, bezgazolinowych i gazolinowych. W obrębie tych ostatnich podgrupę stanowią gazy z zawartością HjS, który głównie napotyka się w antyklinie południowo-zachodniej.,w gazach wszystkich grup występują domieszki C02 i gazów szlachetnych. Najprawdopodobniej gazy o przewadze azotu są pochodzenia abiogennego, bezgazolinowe powstały w utworach karbońskich,a gazolinowe w cechsztyńskich. Oczywiście w rzeczywistości gazy te występują jako mieszaniny różnych grup genetycznych. Co się tyczy ropy naftowej, to wykonane badania geochemiczne oraz duża ilość materiałów porównawczych z różnowiekowych skał różnych obszarów Niżu Polskiego dały podstawy do podjęcia próby genetycznego powiązanie przejawów roponośności wysadu kłodawskiego ze skałami macierzystymi występującymi na Niżu Polskim. Wyróżniono prawdopodobne typy genetyczne bituminów i rop naftowych, stwierdzając ich przypuszczalne pochodzenie z utworów syluru, karbonu i cechsztynu,a także grupę, dla której, Jak dotychczas, nie można ustalić więzi genetycznej ze skałami macierzystymi. Charakterystyczne jest to, że bituminy tej grupy pochodzą ze strefy granicznej wysadu solnego, głównie z dolomitów nawierconych w tej strefie. W świetle rozważań K. Fomkina i in. [5] jest możliwe, że macierzystymi skałami dla tych bituminów są utwory mezozoiczne.

22 J. Bąkowskl POSZUKIWAWCZE ZAGADNIENIE KOPY NAFTOWEJ PRZY WYSADZIE KŁODAWY Obecność węglowodorów w wysadzie kłodawakim pozostaje w związku z Jego tektogenezą. Według J. Poborskiego [7] wysad kłodswski powstał ze zwarcia się dwóch entyklin solnych, które spływając grawitacyjnie ku Bobie po pochyłych równiach podłoża, zwarły się na linii jego dyslokacji. W późniejszych stadiach, w ciągu jury i kredy, podłoże ulega poćwiartowaniu na kry, a jego główna dyslokacja o charakterze uskoku powiększa się. Odkłute od podłoża masy Boli wynoszone są wysoko w górę w różnych stadiach powstawania wysadu (rys.3), stwarzając możliwości migracji i akumulacji bituminów generowanych w utworach podłoża precechsztyńskiego [S]. Według omówionych wyników nowszych badań geochemicznych [3j, w wysadzie występują bituminy generowane w osadach syluru, karbonu i cechsztynu a także o nieokreślonej genezie. Stwierdzenie to znacznie komplikuje zagadnienie poszukiwawcze ropy przy strukturze Kłodawy w stosunku do przedstawionego w 1966 r. przez J. Bąkowskiego i A. Tokarskiego [2]. Napotkanie w ostatnich latach w antyklinie południowo-zachodniej porwaków akał z poziomu łupku cuchnącego (bitumicznych, silnie wyrzutowych) oraz geochemiczne określenie występującej w porwakach dolomitu wschodniej ściany wysadu ropy, jako o nieustalonej genezie, wydaje się przesądzać o konieczności zrewidowania przyjętej wówczas (w 1966 r.) pozcji stratygraficznej tego dolomitu jako przynależnego do soli starszych. Motywy przewodnie poszukiwań naftowych na srukturach solnych przedstawili w 1970 r. J. Poborski i S. Marek [8]. Między innymi zwracają oni uwagę na dobre warunki migracji epigenetycznych węglowodorów w strefach ponad wybitnymi dyslokacjami podłoża. Dla Kłodawy na pierwszym miejscu stawiają rozpoznanie SW ściany struktury jako związanej poniekąd z taką dyslokacją,a także wstecznie przechylonej,a więc; stwarzającej dobre warunki do powstawania pułapek dla bituminów. Tymczasem dobrze zbadana w ostatnich latach najwyższe część tej ściany (do głębokości 600 m), ha poziomym odcinku długości około 0,8 km, manifestuje się jako urozmaicona morfologicznie powierzchnia o zmieniającym się nachyleniu od wstecznego, tj. ku południowemu zachodowi do północnowschodniego. Przedstawione przykłady narastania komplikacji zagadnienia występowania bituminów w strefach przywysadowych w miarę rozwoju badań wskazują na to, że ewentualne poszukiwania ropy w tych strefach będą złożone i trudne.

Występowanie węglowodorów w strukturze#». 33 *H rh u O N '-'n 3 >s 4» g O r*w >>N 3 œ a 0 H H H ^ 4» N O N T3 X> -H *o «W > O X 0 * h cc > C P X) 0 G -H O 0 h 0 a rh r\1 O "O ««T3 O rm >ł H 1 -H Ä N 4* 3 < st3 TJ 4» OJ O 0 «M.* tsj P. O 3 M <«-s m 4» ^ tx i H CD N N ü 0» ^» H +» G N 4* N bû G rh O 0) T3 -H 4» bo O 1 O O H r V O 4» 0 a g 4» 3 Q H CD O 4» 1 G Sí 4» >> n «J ( M O rh ctf» O X * x oj CD T r~i 3 4» tsj -H G? 4» Û3 4> 3 r o Ï 3 rh N CC 4) rh *H O W N rh U U H O c a s i (XbO 4* O X 0) >> N O H t-3 N H M > 5 s i CD c c z Vt O u O rm 'C M Xi H E U ) 55 0 0 1 (X D H J í» rh 1 O G :o *"3 -H G OJ 0 O W rm 'O -H 55 O 4* 3 -H O I C N I >ït? CD CO N O O CD +* <*-* t -5 X J >» * X5 O G X3 H ^ O T5 bû G N G» M -N 1 H (X O -H * 1 s œ >» T3 Œ H K O - M O O X ^ X co 0 M >> bo ro N co a m * 0 1 O N bo >» rsl H H «r - s a, O c o -h H tsj H O fi* H w O N M

24 J. Bąkowskl LITEHATUKA [1] Bąkowakl J., Biały M., Litoński A., Poborski J. s Occurrence, Investigation and Forecasting of Sudden Outbursts in Polish Salt Hines. International Congress "Sudden Outbursts of Gas end Kock", Leipzig (DDR-NHD) 1966. [2] Bąkowski J., Tokarski A. 1 Wschodnia ściana Kłodawy jako element naftowoposzukiwawczy. Zeszyty Naukowe AQH, 1966 r. nr 139. [3] Calikowaki J., Gondek B., Tokarska K. t Wyjaśnienie wieku podłoża przedpermakiego na przykładzie badań produktów przemian substancji organicznej w utworach permu. Prace Instytutu Geologicznego, Warszawa 1979. [4]Cybulski C.: Nowsze poglądy na migrację bituminów wraz z próbą prognozowania zagrożenia wyrzutowego poprzez określenie "aureoli kontaktowej" na przykładzie pola 4 kopalni soli "Kłodawa". Wybrane prace z zakresu wyrzutów gazów i skał. Komisje de. zagrożeń wyrzutami gazów i skał w kop. węgla kamiennego 1983, zeszyt 7. [5]Fomkin K.t Karnkowski P., Korab Z., Wilczek T. s Możliwości powstawania węglowodorów w utworach mezozoicznych Niżu Polskiego. Przegląd Geologiczny 1983, nr 8-9. [6] Poborski Cz., Poborski J.< Z badań nad gazonośnością skał w kopalniach soli regionu kujawskiego. Przegląd Górniczy 1965, nr 2. [7] PoborBki J.t Przewrót w poglądach na tektonikę wybadów solnych w regionie kujawskim. Materiały z kolokwium na temat geologii salinarnej w regionie kujawskim. AGH 1971. [8] Poborski J., Marek S.s Renesans poszukiwań naftowych na strukturach solnych regionu kujawskiego. Przegląd Geol. 1970, nr 7. [9]Poborski J., Slizowski K. 1 Geological Prediction of the Mining Feasibility within the Salt Domes of Upper Permian Zechstein, Central Poland. Sixth International Symposium on Salt., Toronto, Prov. Ontario, Canada, 1983. Wyd. Salt Institute, Alexandria, Virginia, USA 1984. Recenzent! Prof. dr hab inż. Józef Sztelak Wpłynęło do Redakcji w maju 1985 r.

Występowanie węglowodorów w strukturze... 25 yrjiebcwopcwh B cojihhom CTPyKTyPE KJIOMBH P e a u ic e B c i a r te orwoahti ra3onpoflbjieaaa s cojlhhom xynoxe "KaojiaBa", cpean icoropux oco6oe BHHnaaHe yuexeho yraeboiopoahja«rasau, a iaxxe Be$ienpoaBaeHaa. 0xapaKiepn3oEaHa reoxorhuecxaff ocaoba s t h x fibxehhft a xeioxh h o h c x o b a oxohtypabaaaa ae^terasochux s o b. IIpKBexeHa reoxamaaecaaa xapaxiepacihka yraeboioposob cojwhoro aynoxa "KxoAaBa" a nepeaacaebu BusexeHHue rebeiaaecaae lanu CaiyMOB a He$ie&. IIoKa3aHO, bto H3yaeHae yrxeboaoposhhx npoflbxehaa ]b acnexre OopBOu 3a 6e3o- nachooib naxth, saet noxoxaiexbhhe pe3yxłiath. j C xpyrob cropoh«, no uepe pa3baiaa reoxamaaecxax HCCxexoBaHH#, ycxoxhanca npocxeua noacaos yrxebo- XopoABax 3axexe0 Ha coxkhoa dpyxiype KxoxaBH. OCCURRENCES OP HYDROCARBONS IN SALT STRUCTURE AT KŁODAWA S u m m a r y Occurrences of gases, especially hydrocarbon onea, and oil in the Kłodawa salt dome are discussed. Geological setting of these phenomena are discussed along with methods of studies used in search and delineation of zones of the occurrences. The paper also presents geochemical characteristics of hydrocarbons found in the Kłodawa dome and the hitherto identified possible genetic types of the recorded bitumens and oils. Results of studies on hydrocarbon occurrences, carried out in order to reduce the related hazards for mining works, are shown to be positive. On the other hand, the developments in geochemical studies show that the question of search for hydrocarbon deposits in area of the Kłodawa salt structure is more complex than hitherto assumed.