Vztah mezi porozitou a dolomitizací na příkladu vranovických vápenců

Bc. Lukáš Jurenka

Master's thesis

The relation among porosity and dolomitisation, an example from the vranovice carbonates

Abstract:

Vranovice limestones, occurring as autochthonous Jurassic relicts under the Western Carpathian thrust belt on south-western margin of Bohemian Massif, were studied in oil perspecitve area on the southern slope of nesvačilka graben. The samples for analysis were taken from the cores of the wells MIL1, KOE6, KOE7, HOS101, UH43, UH5, UH4. The limestones are unequally dolomitized and they shows different values of porosity and permeability which have an impact on their reservoir properties. The main objective of this study is to determine relationship between dolomitization and porosity evolution of these limestones. Porosity and permeability were analysed by mercury porosimetry. Polarised light microscopy, cathodoluminescence and electron microporbe were used to investigate diagenetic evolution of Vranovice limestones. Based on analysis, 6 types of rocks with different diagenetic history, were identified. Type 1 represents micritic limestone with bioclasts (wackestone) without dolomite. Type 2 is an oolitic limestone (grainstone) with 3 generations of calcitic cement. The presence of early cement caused that limestone could´t be dolomitized. Type 3 presents partly dolomitized biomicritic limestone (packstone) with generation of early nonstochiometric dolomite. This dolomitization process caused creation of pores around dolomite crystals. Type 4 represents nonstochiometric (even transitional to stochiometric) dolomite in which early dolomitization caused increasing of porosity, but the following evolution of dolomitic cement reduce the porosity. Type 5 is stochiometric dolomite with 2 phases of dolomitic cement evolution (1. stochiometric, partly recrystalized, 2. nonstochiometric). Dolomitic cement almost completely destroyed effective porosity and permeability in this rock. Type 6 presents stochiometric dolomite as the result of dolomitization of the oolitic limestone. The oolitic limestone had not developed calcitic cement before dolomitization. The progressive recrystalization appears to be one of processes that caused evolution and increasing of porosity and permeability in rock of type 6. It shows, that there is a relation among porosity and dolomitization of the Vranovice limestones, but it is a complex process, affected by many factors. Dolomitization either may increase porosity in limestones, or reduce porosity. In some cases it may completely destroy porosity and therefore destroy potential of rock with respect to the accumulation of hydrocarbons.

Abstract:

Vranovické vápence, vyskytující se jako autochtonní jurské relikty pod příkrovy Západních Karpat na jv. okraji Českého masivu, byly studovány v ropně nadějné oblasti jižního svahu nesvačilského grábenu. Analyzovány byly vzorky z vrtných jader pocházejících z vrtů MIL1, KOE6, KOE7, HOS101, UH43, UH5, UH4. Vápence jsou nerovnoměrně zdolomitizovány a vyznačují se různými hodnotami porozity a permeability, které ovlivňují jejich kolektorské vlastnosti z hlediska akumulace uhlovodíků. Proto bylo hlavním cílem zjistit, jaký má dolomitizace vztah k vývoji porozity těchto hornin. Porozita a permeabilita hornin byla stanovená rtuťovým porozimetrem. Polarizační mikroskopie a katodová luminiscence s doplněním o analýzy z elektronové mikrosondy byly použity na prozkoumání diagenetického vývoje vranovických vápenců. Zachyceny byly horniny s rozdílnou diagenetickou historií a na základě analýz jich bylo rozlišeno 6 typů. Typ 1 představuje mikritický vápenec s bioklasty (wackestone) bez přítomnosti dolomitu. Typ 2 představuje oolitický vápenec (grainstone), ve kterém jsou vyvinuty 3 generace kalcitického cementu, který způsobil, že hornina nemohla být dolomitizována. Typ 3 reprezentuje částečně zdolomitizovaný biomikritický vápenec (packstone) s výskytem generace prvotního nestechiometrického dolomitu, v okolí kterého se vytvořily póry. Typ 4 představuje nestechiometrický (až přechodný k stechiometrickému) dolomit, ve kterém prvotní dolomitizace porozitu zásadně zvýšila, ale následný vývoj dolomitového cementu porozitu snížil. Typ 5 reprezentuje stechiometrický dolomit s vyvinutými dvěma fázemi dolomitového cementu (1. stechiometrický, částečně rekrystalizovaný, 2. nestechiometrický). Dolomitový cement téměř kompletně zničil efektivní porozitu a permeabilitu v této hornině. Typ 6. představuje stechiometrický dolomit, který vznikl dolomitizací oolitického vápence, který neměl před dolomitizací vyvinutý kalcitický cement. Progresivní rekrystalizace dolomitu se jeví jako jeden z mechanismů tvorby, resp. zvyšování porozity a permeability v hornině typu 6. Ukázalo se, že vztah mezi porozitou a dolomitizací vranovických vápenců existuje, ale je složitý, ovlivňován mnoha faktory. Tak, jako může dolomitizace porozitu ve vápencích zvyšovat, tak ji může i snižovat nebo téměř úplně zničit – a tím pádem i zničit celkový potenciál horniny z hlediska akumulace uhlovodíků.

Keywords

autochtónní jura, vranovické vápence, karbonáty, dolomity, diageneze, dolomitizace, katodová luminiscence, porozita Autochthonous Jurassic, Vranovice Limestones, Carbonates, Dolomites, Diagenesis, Dolomitisation, Cathodoluminescence, Porosity

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 16. 6. 2016
• Supervisor: doc. RNDr. Jaromír Leichmann, Dr.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Geology / Geology