Mapping spatial distribution of porosity for estimates of the capacity of geological storage of carbon dioxide : master's thesis

Na izračun kapaciteta geološkog uskladištenja CO2 utječu brojni parametri od kojih se neki teže određuju. Regionalna procjena prostornog rasporeda poroznosti često je opterećena malim brojem ulaznih podataka. Postojeći model za duboki slani vodonosnik Poljana u zapadnom dijelu Savske depresije u disertaciji Ive Kolenković napravljen je na temelju kvantitativne interpretacije karotažnih mjerenja iz 20 bušotina što predstavlja relativno mali broj ulaznih podataka za tako veliko područje istraživanja. To je dovelo do nesigurnosti prilikom interpretacije u područjima gdje su bušotine na velikom razmaku. Da bi se smanjile te nesigurnosti i povećala pouzdanost procjene u tim područjima, konstruirane su dvije nove karte. Prva na temelju regionalne regresijske analize ovisnosti poroznosti o srednjoj dubini, što se pokazalo kao dobro rješenje za jednostavne procjene u nedostatku podataka. Mana ove metode je pretpostavka da se poroznost mijenja samo s dubinom, tj. stupnjem kompakcije, što je na ovom objektu istraživanja dovelo do precijenjenih vrijednosti u plićim slojevima i podcijenjenih vrijednosti u središnjim, dubljim slojevima. Uzimajući u obzir da su se na istraživanom području istaložili pješčenjaci turbiditnim strujama, ova pretpostavka je rezultirala smanjenim vrijednostima specifičnog kapaciteta u središnjim dijelovima područja gdje su deblji slojevi pješčenjaka, te je tako podcijenjen ukupni kapacitet uskladištenja u dubokom slanom vodonosniku Poljana. Druga je karta konstruirana na temelju regresijske analize ovisnosti poroznosti o dva parametra - srednjoj dubini i efektivnoj debljini. Dobivene su veće vrijednosti specifičnog kapaciteta uskladištenja u središnjim, dubljim dijelovima vodonosnika u odnosu na model ovisnosti poroznosti o samo dubini, što je i očekivano zbog specifičnih uvjeta taloženja pješčenjaka. U oba je slučaja procijenjena vrijednost poroznosti i u bušotinama u kojima nije bilo odgovarajućih karotažnih mjerenja, te je povećana pouzdanost izračuna specifičnog i ukupnog kapaciteta uskladištenja ugljičnog dioksida. Ispitani modeli mogu poslužiti za planiranje istraživanja u područjima s većim potencijalom, odnosno na najperspektivnijim lokacijama.Abstract: Numerous parameters affect the calculation of the CO2 geological storage capacity, of which some are difficult to determine. The regional evaluation of the spatial distribution of porosity is often burdened by scarce input data. The existing model of deep saline aquifer Poljana in western part of Sava depression made by Iva Kolenković in her PhD Thesis is based on the quantitative interpretation of well logs in 20 wells, which is a relatively small number of input data for an extensive exploration area. That caused insecurities in less drilled areas. To compensate for this and to increase reliability in mentioned areas, two new maps were constructed. One of them based on the regional regression analysis of the dependance of porosity with mean depth, which rendered a good solution for simple evaluations in the lack of data. The flaw of this method is an assumption that porosity varies only with depth, i.e. the degree of compaction, which led to overestimated values for shallow layers and underestimated values for deeper layers. Considering that in the exploration area sandstones were deposited by turbidity currents, this assumption resulted in reduced values of specific capacity in central areas with thick layers of sandstone, and therefore the overall storage capacity in the deep saline aquifer Poljana was underestimated. The second map was constructed based on the regional regression analysis of the dependance of porosity on two parameters – mean depth and effective thickness. In the central, deeper areas increased values of specific storage capacity were obtained, regarding to the model of the dependance of porosity on the mean depth only, which was as expected due to specific conditions of the sandstone deposition. In both cases, the porosity values were estimated also for wells without corresponding well logs, and the reliability of the calcultation of specific and total CO2 storage capacity was increased. Tested models can be used for planning of detailed exploration in areas with larger potential, i.e. at the most perspective locations