Unconventional shale gas potential of lower visean organic-rich formations in Glynsko-Solohivskyi petroleum region

Simple item page
dc.citation.epage96
dc.citation.issue1 (34)
dc.citation.journalTitleГеодинаміка
dc.citation.spage80
dc.contributor.affiliationІнститут геофізики НАН України
dc.contributor.affiliationАТ «Укргазвидобування»
dc.contributor.affiliationКиївський національний університет імені Тараса Шевченка
dc.contributor.affiliationInstitute of Geophysics NAS of Ukraine
dc.contributor.affiliationJSC Ukrgazvydobuvannya
dc.contributor.affiliationTaras Shevchenko National University of Kyiv
dc.contributor.authorЮрас, Святослав
dc.contributor.authorОрлюк, Михайло
dc.contributor.authorЛевонюк, Сергій
dc.contributor.authorДрукаренко, Вікторія
dc.contributor.authorКруглов, Богдан
dc.contributor.authorIuras, Sviatoslav
dc.contributor.authorOrlyuk, Mykhailo
dc.contributor.authorLevoniuk, Serhii
dc.contributor.authorDrukarenko, Viktoria
dc.contributor.authorKruhlov, Bohdan
dc.coverage.placenameЛьвів
dc.date.accessioned2024-02-13T09:29:39Z
dc.date.available2024-02-13T09:29:39Z
dc.date.created2023-06-26
dc.date.issued2023-06-26
dc.description.abstractАктуальність розвідки нетрадиційних ресурсів газу в Україні дуже висока, особливо для досягнення енергетичної незалежності України та Європи. Видобуток з наявних нафтових і газових родовищ та використання альтернативних джерел енергії є недостатнім для задоволення потреб населення сьогодні. Поки що неможливо повністю заповнити ці прогалини за допомогою енергоресурсів. В статті досліджено геологічне середовище, вік, мінералогічний склад та термальну зрілість нетрадиційних сланцевих і карбонатних газових колекторів нижнього візе в одному з найбільших родовищ Дніпровсько-Донецького басейну (ДДБ). Представлено вуглеводневий потенціал двох основних досліджуваних горизонтів В-23 і В-24-25 з використанням інтегрованого підходу до інтерпретації наявних даних аналізу керна. Результати геохімічного аналізу показують, що в рудівських шарах (В-23) рівень термальної зрілості сланців міститься в нафтовому вікні (Ro~0,8 %), що може давати змогу генерувати нафту в ранній фазі зрілості. Подібний рівень зрілості спостерігається у візейських карбонатів В-24-25 (Ro ~ 0,77 %). У досліджуваних породах високий загальний вміст органіки (TOC) – у середньому від 2 % для карбонатів, багатих на органіку, до 5,6 % для сланців, що свідчить про порівняно хороший або відмінний генеративний потенціал материнської породи. За даними XRD аналізу мінералів чорносланцевої товщі переважають кремнеземні мінерали (54,6 %), кальцит та глини (25,6 %) з незначною кількістю альбіту, польового шпату та піриту. Карбонатний горизонт В-24-25 логічно має значно більший вміст кальциту – 52,2 % за невеликої кількості доломіту – 5,5 %. Також є характерним доволі високий вміст кварцу – в середньому 30,7 %. Глинисті мінерали не ідентифікуються в кожному зразку, але за середніми значеннями їх вміст становить близько 18,9 %. Вміст піриту становить близько 6,8 %, що свідчить про безкисневе середовище цільових візейських утворень в межах Глинсько-Солохівського газонафтоносного району. Ці дані підтвердили, що горизонти В-23 і В-24-25 є крихкими шарами, сприятливими до багатостадійних гідророзривів. Аналіз шліфів підтверджує результати з мінералогічного погляду. Наявність тріщин у зразках керна є додатковим індикатором для здійснення гідророзриву та видобування газу з таких типів колекторів. Отже, нижньовізейські багаті на органіку шари Глинсько-Солохівського газонафтоносного району В-23 і В-24-25 є термально зрілими, мають високий вміст органічного вуглецю, достатню потужність (30–120 м) та велику площу залягання. Їх можна розглядати як потенційний об’єкт для видобутку газу.
dc.description.abstractExploration of unconventional gas resources in Ukraine is highly relevant and important for achievement energy independence of Ukraine and Europe. Production of current oil & gas fields and alternative energy resources are not able to cover our needs nowadays. Now we can not fully fill these gaps by energy resources. In this article geological environments, age, mineralogy composition and maturity of unconventional shale and carbonate gas reservoirs of Lower Visean in one of the biggest field of Dnipro-Donets Basin (DDB) were studied. The hydrocarbon potential of two main target horizons V-23 and V-24-25 by using integrated approach of analyzing available core analysis data were performed. The results of the geochemical analysis show that the maturity level of shale of the Rudov beds (V-23) appear in oil window (Ro~0.8 %) which can generate oil in the early mature phase. Visean carbonates (V-24-25) have the similar level of maturity - (Ro~0.77 %). Target rocks are characterized by high total organic content (TOC): average values vary from 2% for organic-rich carbonates to 5.6 % for shales which indicates relatively good to excellent source rock generative potential. According to Xraydiffraction analyses (XRD) of black shale formation domination of silica minerals (54.6 %), calcite and clays (25.6%) with minor amounts of albite, feldspar and pyrite were observed. Carbonate platform V-24-25 logically is characterized by much higher calcite content of 52.2 % with low amount of dolomite – 5.5 %. Quite high quartz content is also observed – average value is of about 30.7 %. Clay minerals are not identified in every sample, but average values are of about 18.9 %, pyrite content – 6.8 %. It shows that Visean target formation of Glynsko-Solohivsky Petroleum region is characterized by anoxic environment. This data verified that V-23 and V-24-25 horizons are the brittle formations and favorable for multistage fracking. Thin section analysis confirms our results from mineralogical point of view. The presence of fractures in core samples is additional indicator for hydraulic fracturing and producing gas from such unconventional reservoirs. As a conclusion, the Lower Visean organic-rich formations V-23 and V-24-25 from Glynsko-Solohivsky Petroleum region are mature, are characterized by a high content of organic carbon, have enough thickness (30–120 m) and large areal extent. They should be regarded as a potential shale gas target.
dc.format.extent80-96
dc.format.pages17
dc.identifier.citationUnconventional shale gas potential of lower visean organic-rich formations in Glynsko-Solohivskyi petroleum region / Sviatoslav Iuras, Mykhailo Orlyuk, Serhii Levoniuk, Viktoria Drukarenko, Bohdan Kruhlov // Geodynamics. — Lviv Politechnic Publishing House, 2023. — No 1 (34). — P. 80–96.
dc.identifier.citationenUnconventional shale gas potential of lower visean organic-rich formations in Glynsko-Solohivskyi petroleum region / Sviatoslav Iuras, Mykhailo Orlyuk, Serhii Levoniuk, Viktoria Drukarenko, Bohdan Kruhlov // Geodynamics. — Lviv Politechnic Publishing House, 2023. — No 1 (34). — P. 80–96.
dc.identifier.doidoi.org/10.23939/jgd2023.01.080
dc.identifier.urihttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/61318
dc.language.isoen
dc.publisherВидавництво Львівської політехніки
dc.publisherLviv Politechnic Publishing House
dc.relation.ispartofГеодинаміка, 1 (34), 2023
dc.relation.ispartofGeodynamics, 1 (34), 2023
dc.relation.referencesВакарчук С. Г., Зейкан О. Ю., Довжок Т. Є., Михайлов В. А., Гладун В. В., Швидкий О. А, Вижва С. ., Філюшкін К. К., Харченко М. В., Кабишев Ю. Б., Башкіров Г. Л. (2013). Перспективи освоєння ресурсів сланцевого газу та сланцевої нафти у східному нафтогазоносному регіоні України, Книга V., Київ
dc.relation.referencesВижва С.А. , Онищук В.І. , Онищук І.І. , Орлюк М.І., Друкаренко В.В., Рева М.В., Шабатура О.В. Петрофізичні параметри порід візейського ярусу Лохвицької зони Дніпровсько-Донецької западини. Геофизич. Журнал, 2019, т.41, № 4. C.140-160. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i4.2019.177380
dc.relation.referencesЛизанець А., Бухтатий В., Степанов О., Дорошкевич В. Звіт про Науково-дослідну роботу Дослідження літофаціальних та ємкісно-фільтраційних властивостей порід керну пошуково-розвідувальних свердловин АТ «Укргазвидобування», 2021, C. 698-758. Київ.
dc.relation.referencesСтаростенко В. І., Пашкевич І. К., Макаренко І. Б., Купрієнко П. Я., Савченко О. С. Неоднорідність літосфери Дніпровсько-Донецької западини і її геодинамічні наслідки. Частина I. Глибинна будова// Геодинаміка. 2017. №1(22). C. 125-138. https://doi.org/10.23939/jgd2017.01.125
dc.relation.referencesТектоника и углеводородный потенциал кристаллического фундамента Днепровcко-Донецкой впадины. Под ред. В. И. Старостенко, О. М. Русакова. Киев: Галактика, 2015. 212 с.
dc.relation.referencesIuras S., Ahmad S., Cavalleri C. and Akashev Y. (2021), Logging Optimization and Data Analysis Enabling Bypass Pay Identification and Hydrocarbon Quantification with Advanced Pulsed Neutron Behind Casing. SPE Eastern Europe Subsurface Conference, SPE-208512, Kyiv.
dc.relation.referencesJarvie, D. M., Hill, R. J., Ruble, T. E., & Pollastro, R. M. (2007). Unconventional shale-gas systems: The Mississippian Barnett Shale of north-central Texas as one model for thermogenic shale-gas assessment. AAPG Bulletin 91, 475–499, https://doi.org/10.1306/12190606068.
dc.relation.referencesKarpenko O., Ohar V., Karpenko I., Bezrodna I. (2021). Differentiation of Rudov Beds based on the statistical methods on geological and geophysical data. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2021. (1): 005-010. https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-1/005
dc.relation.referencesLazaruk Y. G. (2012), Geological structure and oil and gas potential of sediments of the 12th microfaunistic horizon of the Dnipro-Donetsk valley. Mineral resources of Ukraine, p. 17-19.
dc.relation.referencesLukin O, Gafych Ii, Goncharov G., Makogon V., Prygarina T., (2020). Hydrocarbon potential in entrails of the earth of Ukraine and main trend of its development. Mineral resources of Ukraine, № 4, 28-38. (in Ukrainian). https://doi.org/10.31996/mru.2020.4.28-38
dc.relation.referencesMews, K. S., Alhubail, M. M., & Barati, R. G. (2019). A review of brittleness index correlations for unconventional tight and ultra-tight reservoirs. Geosciences, 9(7), 319. https://doi.org/10.3390/geosciences9070319
dc.relation.referencesMihailov V., Karpenko A. and Karpenko I. (2014). Geological features of Ukrainian shale formations promising for the presence of industrial unconventional hydrocarbon accumulations in connection with hydraulic fracturing. Proceedings of XLII International Summer School–Conference.
dc.relation.referencesMisch, D., Sachsenhofer, R. F., Bechtel, A., Gratzer, R., Gross, D., & Makogon, V. (2015). Oil/gas–source rock correlations in the Dniepr-Donets Basin (Ukraine): New insights into the petroleum system. Marine and Petroleum Geology, 67, 720-742. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2015.07.002
dc.relation.referencesMisch, D., Gross, D., Mahlstedt, N., Makogon, V., & Sachsenhofer, R. F. (2016). Shale gas/shale oil potential of upper Visean Black Shales in the Dniepr-Donets Basin (Ukraine). Marine and Petroleum Geology, 75, 203-219. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2016.04.017
dc.relation.referencesMisch, D., Mendez-Martin, F., Hawranek, G., Onuk, P., Gross, D., & Sachsenhofer, R. F. (2016). SEM and FIB-SEM investigations on potential gas shales in the Dniepr-Donets Basin (Ukraine): Pore space evolution in organic matter during thermal maturation. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 109, No. 1, p. 012010). IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1757-899X/109/1/012010
dc.relation.referencesMisch, D., Wegerer, E., Gross, D., Sachsenhofer, R. F., Rachetti, A., & Gratzer, R. (2018). Mineralogy and facies variations of Devonian and Carboniferous shales in the Ukrainian Dniepr-Donets Basin. Austrian Journal of Earth Sciences, 111(1), 15-25. https://doi.org/10.17738/ajes.2018.0002
dc.relation.referencesOgar V. (2012). Viséan siliceous rocks of USA and Ukraine: distribution, genesis, oil and gas content. Collection of scientific works of the IGS NAS of Ukraine, (5), 143-151.
dc.relation.referencesOrlyuk, M., Drukarenko, V., Onyshchuk, I., & Solodkyi, I. (2018). The association of physical properties of deep reservoirs with the geomagnetic field and fault-block tectonics in the Hlynsko-Solokhivskyi oil-and-gas region. Geodynamics, 2 (25), 71-88. https://doi.org/10.23939/jgd2018.02.071
dc.relation.referencesPassey, Q. R., Creaney, S., Kulla, J. B., Moretti, F. J., & Stroud, J. D. (1990). A practical model for organic richness from porosity and resistivity logs. AAPG bulletin, 74(12), 1777-1794. https://doi.org/10.1306/0C9B25C9-1710-11D7-8645000102C1865D
dc.relation.referencesPeters K. E. and Cassa M. R. (1994) Applied Source Rock Geochemistry The Petroleum System – From Source to Trap, ed. Magoon L. B. and W. G. Dow AAPG Memoir 80. 93-120. https://archives.datapages.com/data/specpubs/methodo2/data/a077/a077/000...
dc.relation.referencesSachsenhofer, R. F., Shymanovskyy, V. A., Bechtel, A., Gratzer, R., Horsfield, B., & Reischenbacher, D. (2010). Paleozoic Source Rocks in the Dniepr-Donets Basin (Ukraine). Petroleum Geoscience, 16, 377-399. https://doi.org/10.1144/1354-079309-032
dc.relation.referencesenVakarchuk S. H., Zeikan O. Yu., Dovzhok T. Ye., Mykhailov V. A., Hladun V. V., Shvydkyi O. A, Vyzhva S. ., Filiushkin K. K., Kharchenko M. V., Kabyshev Yu. B., Bashkirov H. L. (2013). Perspektyvy osvoiennia resursiv slantsevoho hazu ta slantsevoi nafty u skhidnomu naftohazonosnomu rehioni Ukrainy, Knyha V., Kyiv
dc.relation.referencesenVyzhva S.A. , Onyshchuk V.I. , Onyshchuk I.I. , Orliuk M.I., Drukarenko V.V., Reva M.V., Shabatura O.V. Petrofizychni parametry porid vizeiskoho yarusu Lokhvytskoi zony Dniprovsko-Donetskoi zapadyny. Heofyzych. Zhurnal, 2019, V.41, No 4. P.140-160. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i4.2019.177380
dc.relation.referencesenLyzanets A., Bukhtatyi V., Stepanov O., Doroshkevych V. Zvit pro Naukovo-doslidnu robotu Doslidzhennia litofatsialnykh ta yemkisno-filtratsiinykh vlastyvostei porid kernu poshukovo-rozviduvalnykh sverdlovyn AT "Ukrhazvydobuvannia", 2021, P. 698-758. Kyiv.
dc.relation.referencesenStarostenko V. I., Pashkevych I. K., Makarenko I. B., Kupriienko P. Ya., Savchenko O. S. Neodnoridnist litosfery Dniprovsko-Donetskoi zapadyny i yii heodynamichni naslidky. Chastyna I. Hlybynna budova// Heodynamika. 2017. No 1(22). P. 125-138. https://doi.org/10.23939/jgd2017.01.125
dc.relation.referencesenTektonika i uhlevodorodnyi potentsial kristallicheskoho fundamenta Dneprovcko-Donetskoi vpadiny. ed. V. I. Starostenko, O. M. Rusakova. Kiev: Halaktika, 2015. 212 p.
dc.relation.referencesenIuras S., Ahmad S., Cavalleri C. and Akashev Y. (2021), Logging Optimization and Data Analysis Enabling Bypass Pay Identification and Hydrocarbon Quantification with Advanced Pulsed Neutron Behind Casing. SPE Eastern Europe Subsurface Conference, SPE-208512, Kyiv.
dc.relation.referencesenJarvie, D. M., Hill, R. J., Ruble, T. E., & Pollastro, R. M. (2007). Unconventional shale-gas systems: The Mississippian Barnett Shale of north-central Texas as one model for thermogenic shale-gas assessment. AAPG Bulletin 91, 475–499, https://doi.org/10.1306/12190606068.
dc.relation.referencesenKarpenko O., Ohar V., Karpenko I., Bezrodna I. (2021). Differentiation of Rudov Beds based on the statistical methods on geological and geophysical data. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2021. (1): 005-010. https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-1/005
dc.relation.referencesenLazaruk Y. G. (2012), Geological structure and oil and gas potential of sediments of the 12th microfaunistic horizon of the Dnipro-Donetsk valley. Mineral resources of Ukraine, p. 17-19.
dc.relation.referencesenLukin O, Gafych Ii, Goncharov G., Makogon V., Prygarina T., (2020). Hydrocarbon potential in entrails of the earth of Ukraine and main trend of its development. Mineral resources of Ukraine, No 4, 28-38. (in Ukrainian). https://doi.org/10.31996/mru.2020.4.28-38
dc.relation.referencesenMews, K. S., Alhubail, M. M., & Barati, R. G. (2019). A review of brittleness index correlations for unconventional tight and ultra-tight reservoirs. Geosciences, 9(7), 319. https://doi.org/10.3390/geosciences9070319
dc.relation.referencesenMihailov V., Karpenko A. and Karpenko I. (2014). Geological features of Ukrainian shale formations promising for the presence of industrial unconventional hydrocarbon accumulations in connection with hydraulic fracturing. Proceedings of XLII International Summer School–Conference.
dc.relation.referencesenMisch, D., Sachsenhofer, R. F., Bechtel, A., Gratzer, R., Gross, D., & Makogon, V. (2015). Oil/gas–source rock correlations in the Dniepr-Donets Basin (Ukraine): New insights into the petroleum system. Marine and Petroleum Geology, 67, 720-742. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2015.07.002
dc.relation.referencesenMisch, D., Gross, D., Mahlstedt, N., Makogon, V., & Sachsenhofer, R. F. (2016). Shale gas/shale oil potential of upper Visean Black Shales in the Dniepr-Donets Basin (Ukraine). Marine and Petroleum Geology, 75, 203-219. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2016.04.017
dc.relation.referencesenMisch, D., Mendez-Martin, F., Hawranek, G., Onuk, P., Gross, D., & Sachsenhofer, R. F. (2016). SEM and FIB-SEM investigations on potential gas shales in the Dniepr-Donets Basin (Ukraine): Pore space evolution in organic matter during thermal maturation. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 109, No. 1, p. 012010). IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1757-899X/109/1/012010
dc.relation.referencesenMisch, D., Wegerer, E., Gross, D., Sachsenhofer, R. F., Rachetti, A., & Gratzer, R. (2018). Mineralogy and facies variations of Devonian and Carboniferous shales in the Ukrainian Dniepr-Donets Basin. Austrian Journal of Earth Sciences, 111(1), 15-25. https://doi.org/10.17738/ajes.2018.0002
dc.relation.referencesenOgar V. (2012). Viséan siliceous rocks of USA and Ukraine: distribution, genesis, oil and gas content. Collection of scientific works of the IGS NAS of Ukraine, (5), 143-151.
dc.relation.referencesenOrlyuk, M., Drukarenko, V., Onyshchuk, I., & Solodkyi, I. (2018). The association of physical properties of deep reservoirs with the geomagnetic field and fault-block tectonics in the Hlynsko-Solokhivskyi oil-and-gas region. Geodynamics, 2 (25), 71-88. https://doi.org/10.23939/jgd2018.02.071
dc.relation.referencesenPassey, Q. R., Creaney, S., Kulla, J. B., Moretti, F. J., & Stroud, J. D. (1990). A practical model for organic richness from porosity and resistivity logs. AAPG bulletin, 74(12), 1777-1794. https://doi.org/10.1306/0C9B25C9-1710-11D7-8645000102C1865D
dc.relation.referencesenPeters K. E. and Cassa M. R. (1994) Applied Source Rock Geochemistry The Petroleum System – From Source to Trap, ed. Magoon L. B. and W. G. Dow AAPG Memoir 80. 93-120. https://archives.datapages.com/data/specpubs/methodo2/data/a077/a077/000...
dc.relation.referencesenSachsenhofer, R. F., Shymanovskyy, V. A., Bechtel, A., Gratzer, R., Horsfield, B., & Reischenbacher, D. (2010). Paleozoic Source Rocks in the Dniepr-Donets Basin (Ukraine). Petroleum Geoscience, 16, 377-399. https://doi.org/10.1144/1354-079309-032
dc.relation.urihttps://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i4.2019.177380
dc.relation.urihttps://doi.org/10.23939/jgd2017.01.125
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1306/12190606068
dc.relation.urihttps://doi.org/10.33271/nvngu/2021-1/005
dc.relation.urihttps://doi.org/10.31996/mru.2020.4.28-38
dc.relation.urihttps://doi.org/10.3390/geosciences9070319
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2015.07.002
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2016.04.017
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1088/1757-899X/109/1/012010
dc.relation.urihttps://doi.org/10.17738/ajes.2018.0002
dc.relation.urihttps://doi.org/10.23939/jgd2018.02.071
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1306/0C9B25C9-1710-11D7-8645000102C1865D
dc.relation.urihttps://archives.datapages.com/data/specpubs/methodo2/data/a077/a077/000..
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1144/1354-079309-032
dc.rights.holder© Інститут геології і геохімії горючих копалин Національної академії наук України, 2023
dc.rights.holder© Інститут геофізики ім. С. І. Субботіна Національної академії наук України, 2023
dc.rights.holder© Національний університет «Львівська політехніка», 2023
dc.rights.holder© S. Iuras, M. Orlyuk, S. Levoniuk, V. Drukarenko, B. Kruhlov
dc.subjectматеринські породи
dc.subjectнетрадиційного типу колектори
dc.subjectзагальний вміст органічної речовини
dc.subjectXRD
dc.subjectрудівські верстви
dc.subjectнижче візе
dc.subjectтермальна зрілість
dc.subjectкрихкість
dc.subjectSource rock
dc.subjectunconventional reservoirs
dc.subjecttotal organic carbon
dc.subjectXRD
dc.subjectrudov beds
dc.subjectLower Visean
dc.subjectthermal maturity
dc.subjectbrittleness
dc.subject.udc622.11
dc.subject.udc550.8.053 (477)
dc.titleUnconventional shale gas potential of lower visean organic-rich formations in Glynsko-Solohivskyi petroleum region
dc.title.alternativeПотенціал нетрадиційного сланцевого газу нижньовізейських багатих на органіку товщ Глинсько-Солохівського газонафтоносного району
dc.typeArticle

Files

Original bundle
Now showing 1 - 2 of 2
No Thumbnail Available
Name:
2023n1_Iuras_S-Unconventional_shale_gas_potential_80-96.pdf
Size:
1.45 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
2023n1_Iuras_S-Unconventional_shale_gas_potential_80-96__COVER.png
Size:
491.69 KB
Format:
Portable Network Graphics
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.96 KB
Format:
Plain Text
Description:
Download

Collections

Геодинаміка. – 2023. – №1(34)