Structure recognition and fluid flow potential based on well data and geological field investigations. A case study of the Istebna Beds, Silesian Unit, Carpathians
DOI:
https://doi.org/10.7494/geol.2024.50.4.357Keywords:
well logging measurements and interpretation, cores and cuttings, geological field investigations, Flow Zone Index, Rock Types, Istebna Beds, CarpathiansAbstract
Facies were recognized based on the results of well logging data, using these measurements and conducting a comprehensive interpretation. This was done by first using shaliness (volume of shale) as the main parameter for a geological profile division into petrophysical lithofacies before secondly calculating the Flow Zone Index (FZI), utilizing porosity and permeability estimated from well logging interpretation and defining Rock Types on the basis of FZI frequency distributions. FZIs were also determined according to porosity and permeability from laboratory measurements whenever the results were available. Descriptions of cores and cuttings together with the results of geological field investigations were the basis for lithofacies determination. Maps of average porosity, permeability, and FZI values were constructed for the study area. Three types of facies data and maps of reservoir parameters were used to support the recognition of geological structures and their assessment of the potential for fluid movement in the rock formation. The facies analyses were performed on the example of the Istebna Beds of the Silesian Unit in the Carpathians.
Downloads
References
Al-Askari G. & Kamal M., 2017. Methods for determination of hydraulic flow units using petrophysical parameters (case study from South Pars Gas Field, Iran). International Journal of Progressive Sciences and Technologies, 6(1), 73–83.
Al-Jawad S.N. & Saleh A.H., 2020. Flow units and rock type for reservoir characterization in carbonate reservoir: case study, south of Iraq. Journal of Petroleum Exploration and Production Technology, 10, 1–20. https://doi.org/10.1007/s13202-019-0736-4.
Alaudah Y., Michałowicz P., Alfarraj M. & Alregib G., 2019. A machine-learning benchmark for facies classification. Interpretation, 7(3), 1–51. https://doi.org/10.1190/INT-2018-0249.1.
Alberty M. & Hashmy K.H., 1984. Application of ULTRA to log analysis [conference paper]. SPWLA 25th Annual Logging Symposium, New Orleans, Louisiana, June 1984, SPWLA-1984-Z.
Alzubaidi F., Mostaghimi P., Swietojanski P., Clark S.R. & Armstrong R.T., 2021. Automated lithology classification from drill core images using convolutional neural networks. Journal of Petroleum Science and Engineering, 197, 107933. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2020.107933.
Amaefule J.O., Altunbay M., Tiab D., Kersey D.G. & Keeland D.K., 1993. Enhanced reservoir description: using core and log data to identify hydraulic (flow) units and predict permeability in uncored intervals/wells [conference paper]. SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Houston, Texas, October 1993, SPE-26436-MS. https://doi.org/10.2118/26436-MS.
Baszkiewicz A., Dziadzio P. & Probulski J., 2001. Stratygrafia sekwencji, petrogeneza i potencjał zbiornikowy piaskowców istebniańskich i ciężkowickich w zachodniej części fałdu Iwonicza Zdroju. Przegląd Geologiczny, 49(5), 417–424.
Birkenmajer-Szymakowska F., Jasionowicz J. & Wójcik A., 2009. Szczegółowa mapa geologiczna Polski 1:50 000, arkusz Frysztak (1003) [tectonic and geological sketch]. Narodowe Archiwum Geologiczne PIG-PIB, Warszawa.
Doveton J.H. & Prensky S.E., 1992. Geological applications of wireline logs – a synopsis of developments and trends. The Log Analyst, 33(3), 286–302.
Dziadzio P.S., 2006. The geology of the Weglowka oil field, Subsilesian unit, Polish Outer Carpathians. [in:] Golonka J. & Picha F.J. (eds.), The Carpathians and their foreland: Geology and hydrocarbon resources, AAPG Memoir, 84, American Association of Petroleum Geologists, Tulsa, 467–476. https://doi.org/10.1306/985616M843071.
Houshmand N., GoodFellow S., Esmaeili K. & Ordóñez Calderón J.C., 2022. Rock type classification based on petrophysical, geochemical, and core imaging data using machine and deep learning techniques. Applied Computing and Geosciences, 16, 100104. https://doi.org/10.1016/j.acags.2022.100104.
Jankowski L., Kopciowski R. & Ryłko W., 2012. Stan wiedzy o budowie geologicznej Karpat zewnętrznych pomiędzy rzekami Białą a Risca – dyskusja. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 449, 203–216.
Jarzyna J., Bała M., Cichy A., Karczewski J., Zorski T., Twaróg W., Gądek W., Stadtmüller M., Gąsior I. & Marzencki K., 2000. System GeoWin w środowisku Windows – programy do przetwarzania i interpretacji profilowań geofizyki wiertniczej. Pra-ce Instytutu Górnictwa Naftowego i Gazownictwa, 110, 253–257.
Jarzyna J., Puskarczyk E., Krakowska P., Wawrzyniak-Guz K., Kasperska M., Waszkiewicz S. & Wilkosz M., 2021–2022. Task 2 in the project Opracowanie innowacyjnej koncepcji poszukiwania złóż węglowodorów w głębokich strukturach Karpat Zewnętrznych (INNKARP) co-implemented by AGH University of Krakow in 2019–2022, funded by National Centre for Research and Development and Polish Oil and Gas Company within the funds „Inteligentny Rozwój 2014–2020”. Archive of Department of Geophysics, Faculty of Geology, Geophysics and Environmental Protection, AGH University of Krakow [unpublished].
Jiang C., Zhang D. & Chen S., 2021. Lithology identification from well log curves via neural networks with additional geological constraint. Geophysics, 86(5), 1–77. https://doi.org/10.1190/geo2020-0676.1.
Kępińska B., 1986. Podział utworów górnej kredy i paleocenu centralnej części fałdu Brzanka-Liwocz (jednostka śląska). Geological Quarterly, 30, 63–76.
Konarski E., 1980. Wgłębna budowa karpackiej pokrywy fliszowej w rejonie gorlicko-krośnieńskim. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.
Kruczek J., 1956. Geologia antykliny Łężyny – Świerchowa. Biuletyn Instytutu Geologicznego, 110, 139–197.
Kruczek J., 1968. Strukturalne ramy akumulacji ropy w złożu Bóbrka-Rogi. Biuletyn Instytutu Geologicznego, 215, 79–137.
Kruczek J., 1999. Aktualne rozpoznanie tektoniki fliszu Karpackiego w rejonie Sanok – Krosno – Gorlice. Prace Instytutu Gór-nictwa Naftowego i Gazownictwa, 98, Instytut Górnictwa Naftowego i Gazownictwa, Kraków.
Książkiewicz M., 1977. The tectonics of the Carpathians. [in:] Pożaryski W. (ed.), Tectonics, Geology of Poland, 4, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa, 476–620.
Kumar T., Seelam N.K. & Rao G.S., 2022. Lithology prediction from well log data using machine learning techniques: A case study from Talcher coalfield, Eastern India. Journal of Applied Geophysics, 199, 104605. https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2022.104605.
Mahjour S.K., Kamal M., Al-Askari G. & Masihi M., 2015. Identification of flow units using methods of Testerman statistical zonation, flow zone index, and cluster analysis in the Tabnaak gas field. Journal of Petroleum & Environmental Biotechnology, 6(6), 253. https://doi.org/10.4172/2157-7463.1000253.
Mahmoud A.I., Metwally A.M., Mabrouk W.M. & Leila M., 2023. Controls on hydrocarbon accumulation in the pre-rift Paleo-zoic and late syn-rift Cretaceous sandstones in PTAH oil field, north Western Desert, Egypt: Insights from seismic stratigraphy, petrophysical rock-typing and organic geochemistry. Marine and Petroleum Geology, 155, 106398. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2023.106398.
Meshalkin Y., Shakirov A., Orlov D. & Koroteev D., 2020. Well-logging based lithology prediction using machine learning. EarthDoc, Data Science in Oil and Gas, European Association of Geoscientists & Engineers. https://doi.org/10.3997/2214-4609.202054010.
Mitura F. & Birecki T., 1966. Budowa geologiczna Karpat między Korczyną a Domaradzem. Prace Instytutu Naftowego, 90, Wydawnictwo „Śląsk”, Katowice.
Nasim M.Q., Maiti T., Srivastava A., Singh T. & Mei J., 2022. Seismic Facies Analysis: A Deep Domain Adaptation Approach. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 60, 4508116. https://doi.org/10.1109/TGRS.2022.3151883.
Oszczypko N., Ślączka A. & Żytko K., 2008. Regionalizacja tektoniczna Polski – Karpaty zewnętrzne i zapadlisko przedkar-packie. Przegląd Geologiczny, 56(10), 927–935.
Paul Z., Ryłko W. & Tomaś A., 1996. Zarys budowy geologicznej zachodniej części Karpat polskich (bez utworów czwarto-rzędowych). Przegląd Geologiczny, 44(5), 469–475.
Piotrowska K. & Wasiluk R., 2009a. Szczegółowa mapa geologiczna Polski 1:25000, arkusz Krosno (1023) [tectonic and geo-logical sketch]. Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa.
Piotrowska K. & Wasiluk R., 2009b. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski 1:50000, arkusz Krosno (1023). Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa.
Plezia B., 1995. Dokumentacja wynikowa odwiertu rozpoznawczego Jaszczew-36. PGNiG, Warszawa [unpublished].
Prasad M., 1999. Correlating permeability with velocity using flow zone indicators. SEG Technical Program Expanded Abstracts, 18(1), 184–187. https://doi.org/10.1190/1.1820904.
Prasad M., 2003. Velocity-permeability relations within hydraulic units. Geophysics, 68(1), 108–117. https://doi.org/10.1190/1.1543198.
Ratuszniak Z., 1999. Dokumentacja wynikowa pogłębionego otworu Moderówka-6. PGNiG SA, Oddział BG GEONAFTA, Warszawa [unpublished].
Saadat K. & Rahimpour-Bonab H., 2023. Lithology determination and petrophysical rock typing of sedimentary rocks using X-ray tomography. Geoenergy Science and Engineering, 231(part B), 212397. https://doi.org/10.1016/j.geoen.2023.212397.
Słota-Valim M., Lis-Śledziona A. & Topór T., 2024. Geothermal energy potential of Main Dolomite formation in SW Poland. Geology, Geophysics & Environment, 50(3), 275–293. https://doi.org/10.7494/geol.2024.50.4.275.
Stadtmüller M., Lis-Śledziona A. & Kubik B., 2021–2022. Dokumentacja projektu Opracowanie innowacyjnej koncepcji po-szukiwania złóż węglowodorów w głębokich strukturach Karpat Zewnętrznych. INKARP nr POIR. 04.01.01-00-0006/18-00 Etap I, Archive of INiG-PIB, Krakow [unpublished].
Stadtmüller M., Lis-Śledziona A., Krakowska-Madejska P. & Jarzyna J., 2022. Charakterystyka jednostek geologicznych na podstawie geofizyki wiertniczej i danych geologicznych, przykłady z jednostki śląskiej, z polskich Karpat Zewnętrznych. [in:] Geopetrol 2022: Wyzwania dla sektora naftowego i gazowniczego w dobie transformacji energetycznej: Międzynaro-dowa Konferencja Naukowo-Techniczna: [19–21 września 2022, Zakopane]: materiały konferencyjne, Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy, Kraków, 359–372.
Starzec K., 2016. Opracowanie powierzchniowej mapy geologicznej dla obszaru koncesji Sobniów – Kombornia – Rogi na podstawie materiałów archiwalnych pod kątem identyfikacji elementów składowych procesów generowania, migracji i akumulacji węglowodorów. Program Blue Gas II Projekt ShaleCarp, Archive of AGH University of Krakow [unpublished].
Strzeboński P., 2005. Debryty kohezyjne warstw istebniańskich (senon górny – paleocen) na zachód od Skawy. Geologia – Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, 31(2), 201–224.
Strzeboński P., 2015. Late Cretaceous-Early Paleogene sandy-to-gravelly debris flows and their sediments in the Silesian Basin of the Alpine Tethys (Western Outer Carpathians, Istebna Formation). Geological Quarterly, 59(1), 195–214. https://doi.org/10.7306/gq.1183.
Szymakowska F. & Wójcik A., 1981. Szczegółowa mapa geologiczna Polski 1:50 000, arkusz Jedlicze. Instytut Geologiczny, Warszawa.
Szymakowska F. & Wójcik A., 1992a. Szczegółowa mapa geologiczna Polski 1:50 000, arkusz Jedlicze [tectonic and geological sketch]. Instytut Geologiczny, Warszawa.
Szymakowska F. & Wójcik A., 1992b. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski 1:50 000, arkusz Jedlicze. In-stytut Geologiczny, Warszawa.
Topór T. & Sowiżdżał K., 2023. An advanced ensemble modeling approach for predicting carbonate reservoir porosity from seismic attributes. Geology, Geophysics & Environment, 49(3), 245–260. https://doi.org/10.7494/geol.2023.49.3.245.
Unrug R., 1963. Istebna beds – a fluxoturbidity formation in the Carpathian Flysch. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geolog-icznego, 33(1), 49–92.
Wdowiarz J., 1950. Zdjęcie geologiczne fałdów Iwonicza–Klimkówki–Rymanowa. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicz-nego, 19, 435–444.
Wdowiarz S., Zubrzycki A. & Frysztak-Wołkowska A., 1991a. Szczegółowa mapa geologiczna Polski 1:50 000, arkusz Ryma-nów [tectonic and geological sketch]. Instytut Geologiczny, Warszawa.
Wdowiarz S., Zubrzycki A. & Frysztak-Wołkowska A., 1991b. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski 1:50 000, arkusz Rymanów. Instytut Geologiczny, Warszawa.
Yang F. & Ma J., 2019. Deep-learning inversion: A next-generation seismic velocity model building method. Geophysics, 84(4), R583–R599. https://doi.org/10.1190/geo2018-0249.1.
Zawisza L., 1993. Simplified method of absolute permeability estimation of porous beds. Archives of Mining Sciences, 38(4), 343–352.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Authors have full copyright and property rights to their work. Their copyrights to store the work, duplicate it in printing (as well as in the form of a digital CD recording), to make it available in the digital form, on the Internet and putting into circulation multiplied copies of the work worldwide are unlimited.
The content of the journal is freely available according to the Creative Commons License Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)
How to Cite
