Petrographic-mineralogical and textural changes in reservoir and sealing rocks (Zaosie anticline) as a result of a long-term experiment in CO2-brine-rock interactions

Artykuł przedstawia wyniki badań mineralogiczno-petrograficznych oraz teksturalnych na próbkach skal­nych ze skał zbiornikowych i uszczelniających (piaskowce, iłowce, mułowce) z utworów dolnej jury z antykliny Zaosia (środkowa Polska), z otworów wiertniczych Zaosie 2 i Buków 2. Próbki poddano eksperymentowi oddziaływania CO2-solanka-skała celem określenia ich przydatności podkątemgeologicznej sekwestracji CO2. Eksperyment polegał na zamknięciu próbek skalnych na 20 miesięcy w zbudowanym reaktorze, gdzie były one poddane oddziaływaniu solanki i dwutlenku węgla w temperaturze pokojowej (20-25°C), przy ciśnieniu otrzy­manym z butli z CO2 (ok. 6MPa). Analizy mineralogiczno petrograficzne obejmowały obserwacje w świetle przechodzącym (planimetria), SEM-EDS, XRD próbek skalnych. Dodatkowo dla skał uszczelniających wy­konano XRD z frakcji ilastej. Badaniate pozwoliły określić składmineralny oraz morfologię ziarenjak również strukturę i teksturę skały. W przypadku analiz teksturalnych określona została powierzchnia właściwa BET oraz rozkład i wielkość porów. Miały na celu określenie zmian w matrycy skalnej i spoiwie badanych skał w wyniku eksperymentu oddziaływania pomiędzy solanką-skałą-CO2. Eksperyment nie wpłynął znacząco na badane parametry. W przypadku każdej z analizowanych skał obserwuje się nieznaczne zmiany w porowatości przed i po eksperymencie, co związane jest z rozpuszczaniem się matrycy skalnej i spoiwa oraz wytrącaniem niektórych faz mineralnych. Zmiany zaobserwowane w piaskowcach (skały zbiornikowe) sązmianami, które nie wpływają negatywnie na proces składowania CO2. W przypadku mułowców i iłowców (skał uszczelniających) wyniki badań pokazały, że eksperyment nieznacznie wpłynął na analizowane skały. Wskazywać to może na dobre właściwości uszczelniające tych skał. Niemniej jednak wyniki powinny zostać zweryfikowane i po­twierdzone w uzupełnieniu o dalsze badania petrofizyczne (porowatość, przepuszczalność), analizy solanek przed i po eksperymencie, jak również modelowanie geochemiczne oddziaływania CO2 na skały w obecności solanki.