Ocena niekonwencjonalnych zbiorników formacji Nukhul w polu Rudeis-Sidri, Zatoka Sueska: charakterystyka petrofizyczna i rozróżnienie jednostek przepływowych

Ukryte kieszenie pod dawnym morzem

Głęboko pod Zatoką Sueską, skały osadzone w ciepłym, płytkim morzu skrywają ropę, która zasila współczesny Egipt. Niniejsze badanie koncentruje się na jednej z takich warstw skalnych — formacji Nukhul — by odpowiedzieć na praktyczne pytanie: ile ropy rzeczywiście tam jest i jak łatwo można ją wydobyć na powierzchnię?

Gdzie znajdują się te skały i dlaczego mają znaczenie

Formacja Nukhul leży w obrębie pola Rudeis–Sidri, jednego z długo eksploatowanych obszarów Zatoki Sueskiej. Przez miliony lat rozciąganie skorupy ziemskiej stworzyło riftowy basen, przechylając bloki skalne i otwierając przestrzeń dla grubych pakietów piasków, mułów i skał węglanowych. W tym pakiecie piaskowce Nukhul pełnią rolę głównej warstwy nośnej ropy, podczas gdy otaczające łupki i inne skały pełnią funkcję uszczelnień i rezerwuarów wtórnych. Ponieważ pole jest przecięte licznymi uskokami i zawiera mieszankę typów skał, ropa nie zalega równomiernie; zamiast tego skupia się w złożone wzory, które wymagają szczegółowej analizy przed odwiertami nowych szybów.

Jak naukowcy odczytują zapis skalny

Aby rozszyfrować ten ukryty system, autorzy połączyli pomiary wykonane bezpośrednio na fragmentach skał wydobytych podczas wiercenia z odczytami narzędzi opuszczanych do szybu. Te narzędzia borehole rejestrują naturalną radioaktywność, gęstość, prędkość dźwięku oraz oporność elektryczną, co razem ujawnia, na ile skała jest piaszczysta lub łupkowa, ile zawiera pustej przestrzeni oraz czy ta przestrzeń wypełniona jest głównie wodą czy węglowodorami. W otworze Sidri‑14 takie zintegrowane podejście pozwoliło zespołowi podzielić Nukhul na cztery główne jednostki, oznaczone A–D, i oszacować, która część każdej jednostki może realistycznie dopływać ropę do szybu.

Dobre przestrzenie do przechowywania ropy, ale słabe drogi jej przepływu

Pomiary wskazują, że jednostki A, B i C składają się głównie z piaskowca zmieszanego z cienkimi warstwami łupków i wapieni, podczas gdy jednostka D zdominowana jest przez ciasny wapień o praktycznie zerowej wartości rezerwuarowej. Nawet w lepszych jednostkach przestrzenie między ziarnami są drobne i słabo połączone. Porowatość ma umiarkowane wartości, a przepuszczalność, która kontroluje łatwość przemieszczania płynów, jest w większości bardzo niska. Woda często zajmuje ponad połowę objętości porów, co dodatkowo ogranicza użyteczną ilość ropy. Śledząc zmiany przepuszczalności z głębokością, zespół stwierdził, że złoże jest wysoce niejednorodne, z dużym rozrzutem zdolności przepływowych na krótkich odcinkach pionowych. Mówiąc obrazowo, skała przypomina gąbkę, w której tylko kilka smug pozwala cieczy swobodnie płynąć, podczas gdy większość zachowuje się niemal jak zwarta skała.

Wydzielenie nielicznych „szybkich pasów”

Aby oddzielić rzadkie „szybkie pasy” od otaczającej wolnej skały, badacze pogrupowali próbki w hydrauliczne jednostki przepływowe (HFU), w oparciu o zachowanie ich przestrzeni porowych. Użyli kilku wskaźników łączących porowatość i przepuszczalność oraz odnoszących je do efektywnego rozmiaru prześwitów porowych, czyli wąskich gardzieli łączących sąsiednie pory. Wyłoniło się osiem odrębnych HFU. Dwie z nich, związane z najlepszymi typami skał, mają relatywnie większe i lepiej połączone pory i odpowiadają za największy udział w zdolności przepływowej formacji, mimo że stanowią tylko część grubości. Większość pozostałych jednostek przepływowych ma maleńkie prześwity porowe i przewodzi płyny tylko powoli, podczas gdy najgorsza jednostka praktycznie nie przyczynia się do przepływu.

Co to oznacza dla przyszłej produkcji ropy

Dla osoby niebędącej specjalistą kluczowy wniosek jest taki, że formacja Nukhul nie jest klasycznym złożem swobodnie płynącej ropy, lecz złożem ciasnym i łaciastym. Użyteczna ropa występuje, ale zamknięta jest w skale, która nie oddaje jej łatwo. Badanie pokazuje, że jedynie nieliczne, wąskie strefy w obrębie formacji działają jako efektywne drogi przepływu, i odwierty muszą być zaprojektowane tak, by celować w te „słodkie miejsca”. Konieczne będą techniki takie jak wiercenie horyzontalne i szczelinowanie hydrauliczne, aby połączyć więcej tych ograniczonych, wysokiej jakości jednostek przepływowych i uczynić produkcję ekonomiczną, podczas gdy duże partie skały pozostaną skutecznie odcięte od przepływu.

Cytowanie: El-Sawy, M.Z., Nabawy, B.S., Shazly, T.F. et al. Assessing the unconventional reservoirs of the Nukhul formation in the Rudeis-Sidri Field, Gulf of Suez: petrophysical characterization and flow unit discrimination. Sci Rep 16, 14704 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-49085-y

Słowa kluczowe: złoże niekonwencjonalne, ciasny piaskowiec, hydrauliczne jednostki przepływowe, Zatoka Sueska, potencjał węglowodorowy