Uvod
Prvi puta u Hrvatskoj in situ matične stijene (sistemi) opisane su u Ininoj dokumentaciji (FOND stručne dokumentacije INA; Vulama, 1987, 1989, 1990) te javno predstavljene 1991. Također, objavljene su i u brojnim kasnijim radovima, (primjerice Vulama 1993, 1994, 1997, 2000, 2007, 2011, 2015, 2017; Vulama i Špiljak Vulama 2003, 2005, 2007, 2009, 2010, 2011, 2012). U ovome radu prikazani su primjeri četiri područja PB-a (Savska depresija, istočni dio Dravske depresije, zapadni dio Dravske depresije i Murske depresije te Jadranskog podmorja. (slika 1.) Primjeri in situ matičnih stijena (sistema) pripadaju širokom stratigrafskom rasponu od ranog miocena do plio-kvartarnih matičnih stijena te obuhvaćaju sva tri Mega-sedimentacijska ciklusa. (slika 2. i 3.). Kada se govori o in situ sistemima tada to znači postojanje kompleksnog samo-produktivnog („self-sourcing“) sistema koji ujedinjuje četiri ključne komponente i dva procesa na istome mjestu (Vulama, 1991, 1994, 1997, 2007, 2009, 2011, 2015, 2017...): a) postojanje matične stijene, b) postojanje rezervoara u neposrednoj blizini ili na kraćoj udaljenosti, (može biti i sama matična stijena ako je sekundarno raspucana), c) zamka, d) pokrov te o dva procesa: generiranje i migracija. (slika 2. i 3.). Ova sinergija je ključna za postojanje, a time i otkrivanje novih ležišta ugljikovodika, osobito u slabije istraženim sedimentima neogena PB-a. Ona se osobito ističe u slučajevima kada su te matične stijene proslojene relativno tankim (od nekoliko centimetara-desetaka centimetara te rjeđe debljim više metarskim) sedimentnim stijenama sitnije do srednje zrnatosti i uglavnom slabije propusnosti (slika 1., 2., 17., 19., 22., 23. i 24.). Tijekom testiranja u otvorenom kanalu bušotine (DST) neke bušotine su iz tih sedimenata (neki su i dodatno sekundarno raspucani) proizvodile znatne količine ugljikovodika, dakle bez stimulacije. Slabija propusnost i relativno brzi pad tlaka takve primarne rezervoare „gura“ u zonu nekonvencionalnih objekata (UNC-a) i potrebi za stimulacijom (frakturiranjem). Oni su testirani (frakturirani) te privedeni proizvodnji (Vulama, 1995) kao prvi pravi i uspješan UNC Inin projekt. Pojedine bušotine i danas proizvode naftu s plinom, dakle ukupno 23 godine. Uvažavajući geološku složenost i široki stratigrafski raspon interpretiranih stijena i njihovu dvojaku petrofizikalnu primjenu, jednu u svrhu izračuna rezervi (PHIE, SW, VCL...), a drugu u svrhu geološke implementacije specijalističkih petrofizikalnih analiza TOC-a i VCL-a kao bitnih čimbenika u statističkim procjenama koriste se statistički parametri ograničenja (CutOff; standardni PHI-poroznost, SW-zasićenje vodom i VCL- volumen gline te specifični TOC, GR_TOCcorr. itd). Statističke CutOff analize (Gross, Net, N/G,-Net to Gross ratio) koriste se za izračun efektivne debljine zrele matične stijene (i nezrele, koje bakterijskom metanogenezom proizvode plin metan) i njihovih volumetrijskih karakteristika. Razlog tomu je što se jedino petrofizikalnim analizama može dobiti kontinuirani prikaz i izračun TOC-a i prema njemu korigiranog VCL-a (volumen gline-šejla, koji je jedan od ključnih parametra za procjenu naftnog sistema/rezervi nekog područja, uz standardne izračune parametara kao što su PHIE i SW, koji su posljedično direktno pod utjecajem interpretirane krivulje VCL-a). Zato je analiza ovog parametra posebno istaknuta kako bi se ukazalo na specifičan izračun volumena gline-šejla (VCL-VSH) u matičnim stijenama, s ciljem da se ne događaju pogreške u interpretaciji, a time i određivanje efektivnih debljina lapora-šejla (nosioca organske tvari-matičnih stijena) i pješčenjačka-ležišta te poroziteta i zasićenja vodom (Vulama, 1991). S obzirom da količina organskog materijala u sedimentnim stijenama znatno varira ovisno o geološkoj pripadnosti (okolišu sedimentacije), analize su u tom smislu korelirane i kalibrirane s geokemijskim RockEval analizama kako bi se dobili što pouzdaniji podatci i što manje statističke pogreške u izračunu TOC-a, VCL-a i N/G (Net to Gross), odnosa matičnih stijena (Vulama, 1991). Današnji moderni petrofizikalni (karotažni; EK) kompjuterski programi (CPI) omogućavaju višeznačnu petrofizikalnu interpretaciju stijena u bušotinama bogatim organskom tvari i njihovu znatno širu geološku primjenu od standardnih određivanja rezervoarskih svojstava kao zasićenje vodom, poroznosti i propusnost stijena koji su najznačajniji parametari za procjenu ekonomičnosti konvencionalnih rezervoara (izračun rezervi). To su najčešće pješčenjački i karbonatni sedimenti (primarni) te njihovi varijeteti i/ili sekundarno raspucane stijene. Visoka istraženost nekog područja te traganje i za najmanjim (ekonomičnim) preostalim rezervama ugljikovodika (CH) nametnula je potrebu za razvijanjem CPI programa (TOC, DeltaLogR metoda) kojima bi se što preciznije mogao utvrditi ukupni, a time i preostali CH potencijal takvih visoko istraženih područja, kao što je hrvatski dio Panonskog bazena. Za procjenu preostalih ugljikovodika u visoko istraženim područjima nužno je napraviti geološki model i poznavati naftni sistem pojedinog područja. Za određivanje naftnog sistema je potrebno znati, uz već navedene standardne parametre, i prosječnu vrijednost TOC-a te efektivnu debljinu matičnih stijena (VCL) koje s volumenom daju procjenu generiranih ugljikovodika, a time i preostalih ugljikovodika (Vulama, 1994, 1997, 2009, 2011, 2013, 2015, 2017 itd.). Hrvatski dio Panonskog bazena ubraja se u srednje do visoko istražena područja, osobito u pojedinim dijelovima. Prema nekoliko Ininih studija, statističkih i bazenskih volumetrijskih analiza pretpostavlja se da postoje još uvijek neotkrivene rezerve ugljikovodika. Većina od 3719 istražnih i razradnih bušotina je izbušena unutar intervala od 0-3500 m s ciljem pronalaske ležišta gornjeg miocena (uglavnom 2. neogenski sedimentacijski megaciklus), a svega 11 % se bušilo dublje, do maksimalno 5500 m pro(na) bušivši sedimente 1. neogenskog sedimentacijskog mega ciklusa (slika 1. i 2.). Velika većina bušotina nije bila primarno projektirana na plitka plinska ležišta do dubine oko 1500 m (približno do stratigrafskog nivoa bregi pješčenjaka; 3. megaciklus i kraj 2.), Drugo, jednako važno, je istražiti sedimente kraja 2. i 1. neogenskog megaciklusa od oko 3500 do +/-5500+xm, koji pripadaju formacijama Prkos i Prečec, sl. 1, 2 i 3). (Vulama, 1991, 1994, 2000, 2007, 2009, 2017, Vulama i Špiljak Vulama 2003, 2005, 2010, 2011; i citati u radovima). Vrijednosti geofizičkih odlika stijena (kao što su volumna gustoće stijene, neutronska poroznost, prolazno vrijeme zvučnog vala, prirodna radioaktivnost, zasićenje fluidima itd.) utvrđene karotažnim mjerenjima u bušotini značajno su ovisne o njihovim geološkim parametrima (mineralni sastav, sedimentne strukture, teksture, okoliš taloženja, i dr.) i geološkim procesima (transport, trošenje, alternacija-izmjena, dijageneza, tektonski odnosi i dr). Posljedično tome, dobro poznavanje tih geoloških parametara ključno je za kvalitetnu procjenu vrijednosti njihovih geofizičkih osobina. Karotažna mjerenja, koja su početno za geologe bila malo više od korelacijskog alata, postala su nezamjenjiv izvor podataka za petrofizikalna analizu, geološku interpretaciju, naftno-geološko i rezervoarsko inženjerstvo, geokemijsku interpretaciju probušenih stijena i konačno za interpretaciju seizmičkih mjerenja. Ograničavanje interpretacije geofizičkih (karotažnih) podataka samo na izračunavanje ležišnih osobina stijena (poroznost, zasićenje vodom, propusnost, i dr.) odavno nije zadovoljavalo iskorištavanje mogućnosti koje geofizička mjerenja u bušotinama omogućavaju. Dobivanje geološkog modela i određivanje naftnih sistema (Vulama, 2009, 2011, 2015) kao krajnjeg cilja jedne multidisciplinarne sinergije naftno-geološkog istraživanja, predstavlja njegov završni stadij koji pridonosi boljem razumijevanju proučavanog područja i primjenjiv je u daljnjem istraživanju istih ili sličnih geoloških sustava. Proučavanje matičnih stijena i određivanje njihovih značajki putem korelacije karotažnih, geokemijskih i seizmičkih mjerenja predstavlja dio mozaika u namjeri određivanja njihovih geoloških značajki (tektonski odnosi, rasprostranjenost, ukupna i efektivna debljina i zrelost matičnih stijena, mogućnost generiranja i određivanje količine generiranih ugljikovodika, i dr.). S obzirom na važnost matičnih stijena u stvaranju ugljikovodika, one predstavljaju jedan od glavnih objekata geokemijskog ispitivanja uzoraka stijena i jezgara iz bušotina. Mogućnost i metode utvrđivanja matičnih stijena i njihovih značajki putem geofizičkih mjerenja u bušotinama na Ininom istražnom području u Hrvatskoj i u Siriji detaljno su prikazani u radovima Vulama (1991, 1994, 1997,... 2009, 2011, 2015). U tim je radovima pokazano da je tu metodu moguće primijeniti u širokim geološko-petrofizikalnim uvjetima. U nekim slučajevima može dati vrijedne geokemijske podatke (TOC, zrelost...), pa ih čak i zamijeniti u korelantnim područjima bez ili s nedovoljnim geokemijskim analizama. Geološka interpretacija geofizičkih značajki matičnih stijena je prikazana u korelaciji s geokemijskim analizama bušotinskih uzoraka. Cilj takve interpretacije je usmjereno rješavanje geoloških uvjeta u okruženju matičnih stijena vezanih za njihovu zrelost, generiranje, migraciju i akumulaciju ugljikovodika. Nadalje, obavlja se kontrola ispravnosti interpretacije, isticanje njezine prednosti, ali i nedostataka te mogućih pogrešaka pri tumačenju. U provjeri ispravnosti interpretacije godinama se koriste statističke metode primjenjive u geologiji. Statističkom analizom dobiven je diskriminantni pravac D=0; sl. 4, (Vulama, 1991, 1994..., 2009, 2011), koji razdvaja matične od nematičnih stijena. Pravac je određen nakon dugogodišnjeg rada na brojnim bušotinama (do danas više od 550) pri rješavanju i usavršavanju ove metode. Prikazana je njegova univerzalna primjena u determinaciji matičnih stijena, a svi rezultati su statistički kalibrirani s geokemijskim mjerenjima (TOC-a, HI, Tmax, S1, S2...- slika 7.). Probušeni (nabušeni) sedimenti neogena PB-a imaju jako šaroliki sastav mineralnih zrna. Ležišne stijene predstavljaju klastični sedimenti, sedimenti mezozoika i trošno i/ili raspucano Temeljno Gorje (TG). (slika 1., 2. i 6.). Primjerice, najveća ležišta Savske depersije pripadaju sedimentima Ivanić Grad formacije (g. panonski potkat, osobito Iva pješčenjaci) (slika 2.). Laboratorijske analize odlomaka stijena i jezgara Iva pješčenjaka pokazale su sastav: karbonati (kristalinični dolomiti i vapnenci); granitoidi i škriljevci; karbonatno-glinoviti peliti. Glavna mineralna zrna su: kvarc; dolomit, kalcit, ankerit, tinjci – uglavnom listići muskovita, manje biotita i klorita; kiseli plagioklasi (Na), i manje zastupljeni neutralni plagioklasi (Na-Ca) i alkalijski feldspati. Slabije propusna i slabije porozna, ali konvencionalna ležišta Prečec formacije (područja 1, 2 i 3 na slici 1.), zastupljena su sitnije zrnatim pješčenjacima (ponegdje gusti pješčenjaci; tight sandstones) u izmjeni sa sitnijim (rjeđe krupnijim) brečama koji u kombinaciji s naftno-generativnim laporima-vap. laporima, šejlovima (oil shale) u okruženju predstavlja još uvijek nedovoljno istražen potencijal hrvatskog dijela PB-a. Ova činjenica se osobito odnosi na područja s najdebljim dijelovima Prečec formacije koja imaju dokazane in situ naftne sisteme (slika 1. i 2.). U analizama su korišteni rezultati RockEval analiza (Corg-TOC, Tmax, S1 i S2 - slika 7.) koji su kalibrirani s petrofizikalnim TOC analizama, a također su sastavni dio statističkih analiza gdje su zadani kao uvjet (slika 4.). Korišteni su i terenski geološki podatci (opisi) analiza uzorka stijena, jezgara, analize plinova i dr.
