W Państwowym Instytucie Geologicznym - PIB powstał cyfrowy model budowy geologicznej niecki szczecińskiej, w ramach programu rozpoznającego budowę geologiczną kraju: Modelowanie budowy geologicznej basenów sedymentacyjnych Polski. Projekt, który zrealizowano w latach 2020–2025 w ramach zadania państwowej służby geologicznej, miał za zadanie zgromadzenie i interpretacje wszystkich dostępnych danych geologicznych w jednym wspólnym i spójnym zbiorze przestrzennym zgodnym pod względem odwzorowania geograficznego i sprowadzonym do głębokości wyrażonej w metrach.
Do tej pory powstały modele: bloku Gorzowa i rowu lubelskiego (wizualizacje udostępnione na https://geo3d.pgi.gov.pl/) opracowane przez zespół geologów z Państwowego Instytutu Geologicznego – PIB, a obecnie zakończyły się prace nad modelem budowy geologicznej niecki szczecińskiej. Pokazuje on, jak wykształcone są struktury geologiczne na obszarze niecki szczecińskiej – od powierzchni terenu aż do zasięgu pozyskanej informacji z wierceń i badań sejsmicznych do spągu czyli dolną powierzchnię warstw ewaporatów cechsztynu.
W tym obszarze jego głębokość sięga od około 2800 metrów pod powierzchnią ziemi na północy, 3800 metrów na południu obszaru i ponad 6000 metrów w części osiowej niecki szczecińskiej. Model przedstawia też parametr zailenia osadów, czyli obecności bardzo drobnej frakcji (ziarno < 0,002 mm), której szczególną cechą jest zatykanie porów w skale tworząc naturalne bariery dla cieczy i gazu. Wskazując przebieg tych stref można określić położenie i parametry kolektorów, czyli obszarów stanowiących potencjalne złoża lub magazyny w skałach wypełniających basen osadowy.
Pierwszym krokiem wykonania modelu było opracowanie i analiza danych z otworów wiertniczych zgromadzonych w Centralnym Archiwum Geologicznym oraz profili sejsmicznych - czyli zapisów prędkości fal, których czas jest mierzony po przejściu przez różne ośrodki skalne o odmiennej gęstości i odległości od ośrodka wzburzenia. Następnie tak zinterpretowane i przeliczone w środowisku przestrzennym dane posłużyły do skonstruowania modelu tektonicznego ukazującego rozkład uskoków.
Finalnie powstał model strukturalny zawierający zarówno uskoki, jak i horyzonty i zasięgi występowania w postaci spągów wydzieleń stratygraficznych. Został on ułożony warstwowo, zgodnie z danymi o budowie geologicznej regionu. Szczególną uwagę zwrócono na struktury solne oraz stare powierzchnie erozyjne z okresu jury i kredy w północnej części niecki.
Każda komórka modelu ma minimalną grubość 10 metrów. Taka rozdzielczość pionowa modelu pozwala na dokładne odwzorowanie budowy geologicznej obszaru niecki szczecińskiej.
Diagram modelu strukturalnego niecki szczecińskiej z widoczną powierzchnią stropu cechsztynu
Ważnym elementem opracowania był także model zailenia, czyli analiza, jak dużo drobnych cząstek o średnicy poniżej 0,002 mm, czyli frakcji ilastej znajduje się w skałach wypełniając pory, i uniemożliwiając przepływ cieczy i gazów oraz jak są one rozmieszczone przestrzennie. Model taki pozwala wskazać lokalizację „pułapek na węglowodory” i wskazać ewentualne obszary zbiornikowe, magazynowe i ich właściwości.
Taki przestrzenny obraz pozwala lepiej planować przyszłą strategię rozwoju gospodarki i politykę surowcową regionu. Aby uzyskać najbardziej wiarygodny obraz, wykonano dziesięć niezależnych symulacji komputerowych, a następnie uśredniono ich wyniki. Zastosowano przy tym metodę Sequential Gaussian Simulation (SGS). Ostateczny model – Vsh_SGS Arithmetic Mean – przedstawia najbardziej prawdopodobny rozkład zailenia w badanym obszarze.
Model zailenia Vsh SGS Arithmetic Mean niecki szczecińskiej (bez kenozoiku)
Diagram płotowy modelu zailenia Vsh SGS Arithmetic Mean niecki na tle powierzchni stropu cechsztynu
Składamy serdeczne podziękowania Polskiemu Górnictwu Naftowemu i Gazownictwu SA (GRUPA ORLEN) oraz Geofizyce Toruń SA (GRUPA ORLEN) za udostępnienie cyfrowych wersji danych geoologicznych niecki szczecińskiej. Firmom: Schlumberger i Aspen dziękujemy za udostępnienie oprogramowania
Tekst: Łukasz Nowacki
