TOGEOS CESTA KE GEOLOGICKÉMU UKLÁDÁNÍ CO2 V ČESKÉ REPUBLICE Aktivita 2 Pánevní modelování ------ TOWARDS GEOLOGICAL STORAGE OF CO2 IN THE CZECH REPUBLIC Basin Modeling Juraj Franců, Richard Lojka, Vladimír Kolejka, Vít Hladík, Eva Franců (ČGS) Fridtjof Riis, Dimitrios Hatzignatiou (IRIS) Praha 13 September, 2010 1
Activita 2 Integrované modely geometrie a vývoje pánve Vstupy ==================== výstupy A) Geofyzikální data seismika, gravimetrie, karotáž, litologické profily Model současné struktury středočeské permokarbonské pánve a dílčích pánví B) Stratigrafie, sekvenční a erozní rozhraní Model subsidence, sedimentace a kompakce C) Geotermie Model tepelné a erozivní historie 2
Nástroje integrovaného modelování A) Petrel (Schlumberger) Integrace seismických a vrtných dat Povrchy stratigrafických rozhraní B) PetroMod 1D-2D-3D (Schlumberger - IES) Geologický model pánevního vývoje subsidence, sedimentace a kompakce Integrace petrofyzikálních vlastností, geotermických měření 3
3D model středočeské pánve povrch Mirošovského akviferového horizontu Nýřanské vrstvy (Westphal C-D) Pohled od severu na hlavní akviferový horizont pro potenciální ukládání CO 2 vrty PetroMod 11 N 4
Datování sedimentace Rb/U 291 291 Rb/Sr 296 297 K/Ar 298 300.5 299 302 301 303.6 305 308 309 305 307 311 313 Harland et al. (1990) Ar/Ar datování obě škály podle Menning et al. (1997) 5
Lokalizace geotermických měření ve vrtech na pozadí strukturní mapa na povrch krystalinika SČP (Čermák 1968 a 1977) 6
Teplota v závislosti na hloubce ve středočeské pánvi 0 Well # Depth (m) 400 800 UB7 MB7 Sl2 SH9 Rol1 MB5a Ke5 Sc1 MJ10 Le1 Ob-1 Lv1 MB6 MJ8 Lbl1 Lib1 Lo6 Lt1 MJ5 MV1 Nm1 OB4 OKPC RGCC4 RGPC36 RGPC38 Vu1 KV1 Ri24 Ri25 Ri26 Rp1 By-2 Sr1 Vs1 Kbl1 Kbl2 Ma3 MJ2 Svk1 1200 0 10 20 30 40 50 Temperature ( C) Geotermická data: Čermák Rybach (1982) 7
Mapa tepelného toku roudnické pánve Zájmové území Geotermická data: Čermák Rybach (1982) 8
Tepelná zralost měřená ve vrtech v Středočeské pánvi na pozadí strukturní mapa na povrch krystalinika PU-4 a Mt-1 podrobně 9
0 400 Tepelná zralost kerogenu v závislosti na hloubce Depth (m) 800 1200 1600 2000 Hodnoty na základě T max pyrolýzy Rock-Eval Archivní údaje a nová měření odraznosti a pyrolýzy Rock-Eval v středočeské pánvi Zdroj B. Žáková, E. Franců, J. Franců 0.4 0.8 1.2 1.6 2 Vitrinite reflectance Ro (%) 10
Model scenarios of Central Bohemian Basin evolution Palaeo-water depth Temperature at sediment-water interface Heat-flow evolution Time (Ma b.p.) 11
Historie překrytí a eroze profilu vrtu PU-4 Prvohory Druhohory Třetihory a Q Současný profil Teplota ( C) Geologický čas (Ma) Rozložení teploty v závislosti na hloubce 12
Historie překrytí a eroze profilu vrtu PU-4 Prvohory Druhohory Třetihory a Q Současný profil Porozita (%) Geologický čas (Ma) Rozložení porozity v závislosti na hloubce 13
Rozložení tlaku a teploty s hloubkou v profilu vrtu PU-4 40 C 14
Kalibrace modelu pomocí odraznosti vitrinitu a porozity PU-4 karotáž 0 200 400 600 Depth (m) 800 1000 1200 Model = linie 1400 Body = měřená data 0 10 20 30 40 Porosity from GR and RAPs well logs (%) 15
Historie překrytí a eroze profilu vrtu Mt-1 Prvohory Druhohory Třetihory a Q Současný profil Teplota ( C) Rozložení teploty v závislosti na hloubce Geologický čas (Ma) 16
Historie překrytí a eroze profilu vrtu Mt-1 Prvohory Druhohory Třetihory a Q Současný profil Porozita ( C) Rozložení porozity v závislosti na hloubce Geologický čas (Ma) 17
Rozložení tlaku a teploty s hloubkou v profilu vrtu Mt-1 Model simuluje - pórové tlaky podle mineralizace vrstevních vod a teploty na základě tepelného toku na bázi a tepelných vodivostí hornin V Mirošovském horizontu je tlak 16 Mpa a teplota 48-50 C 18
Kalibrace modelu profilu vrtu Mt-1 pomocí odraznosti vitrinitu a porozity Model linie Body měřená data 19
SHRNUTÍ 1 3D Model pánve umožňuje -hodnotit geometrii pánve - analyzovat závislosti mezi teplotou, tlakem a petrofyzikálními vlastnostmi v kterémkoliv místě pánve 2 Znalost tepelné a erozivní historie (900 m) je základem pro předpověď skladovacích vlastností pro zvolenou část pánve v zájmovém území pokrytém vrty i mimo ně 3 Výsledky geologického modelu = vstup pro reservoirové modely a simulace ukládání CO 2 20