2014-04-18

1

Okrelanie litologii ska Kompleksowa interpretacja poznanych krzywych geofizycznych: PS, PO, PG, PN, PGGg, Pr, PAP

Dla okrelenie litologii ska na podstawie danych geofizyki wiertniczej konieczna jest znajomo, jak zaznaczaj si one na poszczeglnych krzywych.

Daje to wwczas moliwo, w oparciu o kompleksow analiz diagramw, poda sposoby okrelania ska wedug zbioru geofizycznych przesanek: liczbowych wartoci mierzonych parametrw

amplitud i znakw anomalii, jakimi zaznaczaj si na wykresach.

Kompleksowa interpretacja profilowa geofizyki wiertniczej

ROZWIZANIE ZADANIA GEOLOGICZNO-ZOOWEGO

IDENTYFIKACJA ZOA

OKRELENIE GBOKOCI ZALEGANIA

OKRELENIE RZECZYWISTEJ MISZOCI

WYDZIELENIE STREF NIEJEDNORODNOCI

OCENA ILOCIOWA CHARAKTERYSTYCZNYCH PARAMETRW

Z

O

E

Rys. Zestawienie standardowych krzywych geofizycznych w zrnicowanym litologicznie przekroju (obraz uproszczony).

Kompleksowa interpretacja profilowa geofizyki otworowej obejmuje dwa etapy.

ETAP PIERWSZY

interpretacja jakociowa: wytypowanie stref zoowych, ocenienie ich miszoci i

jednorodnoci, wykonanie korelacji poziomw litostratygraficznych

okrelenie litologii ska.

Wybr waciwego modelu mineralnego, powinien by poprzedzony analiz wykresw krzyowych, polegajc na wzajemnym zestawieniu danych z dwch lub trzech profilowa.

ETAP DRUGI

interpretacja ilociowa: w wyniku ktrej uzyskiwane s parametry petrofizyczne i zoowe

skay.

Wykres krzyowy DT NPHI

2014-04-18

2

Wykres krzyowy DT NPHI z nakadk

Wykres krzyowy NPHI PGG z naniesionymi punktami szkieletowymi: wapienia, dolomitu piaskowca, iu. Zdefiniowanie gbokoci punktw lecych w pobliu najwikszych wartoci RHOB.

Rozkad wartoci wok punktw wyznaczonych dla gwnych mineraw skaotwrczych pozwala na identyfikacj komponentw zawartych w szkielecie mineralnym.

Wykres krzyowy POTAS TOR INTERPRETACJA ILOCIOWA

Ra Ca

IG INN

DT UPS

Rt Rx0 Ri

IGpopr INNpopr

DTpopr

EPS

ef

Sw So Sg K Vsh Vsand Vdolo

ROZWIZANIA ANALITYCZNE, NUMERYCZNE

BADANIA

LABORATORYJNE, ZWIZKI

STATYCZNE, MODELE

MATEMATYCZNE

MIERZONE PARAMETRY

POPRAWIONE PARAMETRY

FIZYCZNE

PARAMETRY ZOOWE

ETAP I ETAP II ETAP III

Ocena ilociowa charakterystycznych parametrw zoa

W prospekcji naftowej bd to : skad litologiczny skay i procentowy udzia poszczeglnych mineraw

tworzcych szkielet (matryc) - ich objtoci

objto frakcji ilastej i sposb jej rozmieszczenia

wspczynniki porowatoci (cakowitej, efektywnej; pierwotnej, wtrnej)

wspczynniki nasycenia wod, rop czy gazem

objto ruchomych i nieruchomych (resztkowych) wglowodorw

zasolenie wd zoowych

wspczynniki przepuszczalnoci skay (absolutnej, efektywnej, wzgldnej)

Interpretacja jakociowa opiera si na zrnicowaniu charakterystyk geofizycznych wywoanych zmianami wasnoci ska, ich litologii, wieku, warunkw sedymentacji itp.

Przy wstpnym rozpoznaniu litologii ska w profilu otworu naley wykorzystywa komplet krzywych pomiarowych uzupeniony o analiz rdzenia, szlamu i okruchw skalnych.

2014-04-18

3

Iy, gliny klastyczne (detrytyczne) skay

osadowe

mode skay skay bardzo drobnoziarniste,

zbudowane gwnie z mineraw ilastych: kaolinitu i illitu z domieszk yszczykw oraz pyu kwarcowego

tworzenie si iw zwizane jest ze rodowiskiem wodnym i procesami transportu i sedymentacji

zawieraj nie mniej ni 50% frakcji ilastej (ziarna o rednicy do 0,002 mm) i nie wicej ni 10% frakcji piaskowej (ziarna o rednicy od 0,05 mm do 2,0 mm)

charakteryzuj si du plastycznoci najczciej maj barw szar, przy wikszej zawartoci

zwizkw Fe mog mie barw niebieskozielon bd czerwon

Iy, gliny

PS PO PG PN Pr PGGg PAP

++

due nagroma-

dzenie

adunkw dodatnich

niska lub

bardzo niska

oporno 110 m, skrajnie do 25 m

- zw. z

przewod- noci jonow i istnieniem

warstwy podwjnej

++

bardzo wysokie

promie-

niowanie

gamma

- zw. z

powstawa-

niem i sedymen-

tacj

--

bardzo niskie

wskazania

- ze wzgl. na

porowato-

i wilgotno- (czyli wzrost H)

oraz

tworze- nie si kawern

d > dn - ze wzgl.

na

wasnoci fiz. oraz wymywa-

nie przez

puczk

gsto bardzo zrnico-wana

1,7 2,8 g/cm3

- zw. z

zawarto-

ci rnych skadni- kw i stopniem zwizoci

1200 2000 m/s (skrajnie

do 2200

m/s)

- prdko uzalenio- na od

stopnia zwizoci

Piaski klastyczne (detrytyczne) skay

osadowe mode skay skay lune, zoone z

niezwizanych spoiwem ziaren mineralnych, przede wszystkim kwarcu

wielko ziaren od 0,0625 do 2 mm

domieszki to pyy i popioy wulkaniczne, kalcyt, miki (yszczyki), chloryty, glaukonit, wgle, substancje humusowe

wraz z innymi skadnikami tworz gleby pod wpywem oddziaywania wody i wiatru piaski tworz formy

akumulacyjne m. in. takie jak wydmy, way piaszczyste, odsypy boczne

pod wpywem procesw diagenezy i lityfikacji piaski mog przej w ska osadow zwiz czyli piaskowca

Piaski

PS PO PG PN Pr PGGg PAP

-- (0)

wyrane ujemne

anomalie,

gdy le wrd iw - czasami

wartoci zblione do linii 0 - ze zailenia

(szczegl-nie, gdy s roponone)

zrnico-wana uamki m przy solance

do tys. m przy wodzie

sodkiej i wglowo-dorach

- kwarc

nie

przewodzi prdu!

--

bardzo niskie

promie-

niowanie

gamma

~ 0

rednie, przejcio-we

wskazania

- gazono-ne i

nasycone

wodami o

wysokiej minerali-

zacji

znaczny (Cl)

d > dn - dla

zbitych i

przepusz-

czalnych d < dn

1,5 2,0 g/ cm3

- gwny skadnik to kwarc (2,65

g/cm3)

100 600 m/s

- bardzo

mae prdkoci, fala

szybko

zanika,

due tumienie fali!

upki ilaste, iowce

klastyczne (detrytyczne) skay osadowe

stare skay skay bardzo drobnoziarniste, o

wyranej kierunkowoci, czsto laminowane lub warstwowane

skadaj si z bardzo drobnych ziarn kwarcu i mineraw ilastych

powstaj w wyniku kompakcji i diagenezy iw

barwa: szara, niebieskoszara, zielonkawoszara, biaoszara, tawa,

tobrzowa, czerwona do czarnej, w zalenoci od rnych domieszek

charakteryzuj si oddzielnoci midzywarstwow lub zupkowaniem wystpuj w Karpatach fliszowych, w Tatrach, w Zagbiu

Grnolskim, w Sudetach, na obrzeeniu Gr witokrzyskich oraz w gbokim podou Niu Polskiego

upki ilaste, iowce

PS PO PG PN Pr PGGg PAP

++

due nagroma-

dzenie

adunkw dodatnich - wysze anomalie

ni iy

---

niska lub bardzo

niska

oporno (5 - 30 m)

+++

bardzo wysokie

promie-

niowanie

gamma - jeszcze

wiksze ni w iach

--

bardzo niskie

wskazania

(ale

wysze ni w iach)

d dn 2,1 2,8 g/cm3

- zbite,

sprasowa-

ne, wzrost wasnoci fizycznych

i mechani-

cznych

3000 4000 m/s

2014-04-18

4

Piaskowce klastyczne (detrytyczne) skay

osadowe stare skay znacznie wzrosy ich cechy

wytrzymaociowe skay drobnoziarniste, zwize,

powstay w wyniku scementowania ziaren kwarcu, skaleni, miki oraz okruchw innych ska i mineraw za pomoc spoiwa ilastego, krzemionkowego lub elazistego

rednica ziaren 0,063-2 mm rne zabarwienia od szarego po te, czerwone, brzowe i biae wystpuj w Sudetach (Grach Stoowych, na Pogrzu Izerskim, Pogrzu

Kaczawskim, w Grach Kaczawskich, Grach Wabrzyskich, Grach Kamiennych, Grach Bystrzyckich oraz Kotlinie Kodzkiej), w prawie caych Beskidach (Karpaty Zewntrzne, Podhale, Kotlina Zakopiaska i niewielkie skrawki Tatr), Gry witokrzyskie

Piaskowce PS PO PG PN Pr PGGg PAP

--

wyrane ujemne

anomalie

- wielko anomalii zaley od iloci spoiwa

ilastego - sceme-ntowany

- duo iw

zrnicowa-na (ze wzgl. na

porowato i nasycenie)

- niska dla solanki

-wysoka, b.

wysoka dla

wody sodkiej i wglowodo-rw - zbity, scementowa-

ny, nasycenie

rop i gazem

niskie promie-

niowanie

gamma

(nieco wysze ni w piaskach)

podwyszo-ne wartoci w zaleno-ci od porowato-

ci, nasycenia i

stopnia

cementacji

- solanka - woda sodka i wglowo-dory

d < dn

porowate i

przepusz-

czalne

(osad ilasty)

d dn zbite

2,2 2,7 g/cm3

- nisze wartoci, gdy zbite,

szczegl-nie

elaziste

3000 5000 m/s

-w

zaleno-ci od scemento-

wania i

medium

nasycaj-cego

- w po-rowatych i

nasyco-nych

wglowo-dorami

Wapienie

Dolomity

skay osadowe wglanowe

skay zbite ciasto wglanowe, ktrych gwnym skadnikiem s wglany: kalcyt (wglan wapnia CaCO3) i dolomit, z domieszkami innych wglanw bezwodnych

s skaami pochodzenia chemicznego (wytrcajce si z roztworu) lub biologicznego (ze szkieletw martwych lub ywych organizmw)

bardzo mae ziarna, nie wida przestrzeni porowej -> typowa porowato szczelinowa

dobre parametry wytrzymaociowe wystpuj gwnie w Grach witokrzyskich, na Jurze Krakowsko-

Czstochowskiej, na Lubelszczynie i Roztoczu, w Tatrach, Pieninach, na Dolnym lsku w Sudetach, na Kujawach, w centralnej Polsce oraz na Pomorzu Zachodnim

Wapienie, dolomity

PS PO PG PN Pr PGGg PAP

interpre-

tacji nie prowadzi-

my

-ujemne

anomalie wrd iw i margli

- ze zailenia i przy nasy-

ceniu

wodami

typu hydrow-glanowego

- due i b. due opornoci dla zbitych, krystalicz-nych -zrnicowa-ne dla szczelino-watych w zalenoci od nasycenia: solanka wglowo-dory

bardzo

niskie wskazania

porwny-walne z

tem - ze zailenia

- wartoci rednie dla

szczelino-

watych

- dla zbitych,

zailonych,

nieporo-

watych - dla porowa-

tych i

skawer-nowanych

- d < dn wysokopo-rowate i przepuszcza-lne o porowatoci midzyziar-nistej - d dn zbite, krystaliczne,nieporowa-te, nieprze-puszczalne - d > dn lune, pytowe, silnie szcze-linowate

CaCO3

2,81 g/cm3

2,5 2,8 g/cm3 w

zalenoci od zbitoci i porowa-

toci

- wapienie

5000 6000 m/s

- dolomity

6000 6500 m/s

- szczeli-

nowate, kawerni-

ste od

3000 m/s

Margle

skay osadowe porednie midzy skaami wglanowymi a okruchowymi

zwykle szare, ciemniejsze od wapieni i dolomitw

skadaj si z wglanw (wapnia lub magnezu) i mineraw ilastych

silne "burzenie" z 10% kwasem solnym (HCl), podczas ktrego wytrca si i pozostaje osad mineraw ilastych

mniej twarde, odporne i zwize ni wapienie i dolomity

wystpuj gwnie w Grach witokrzyskich, Grach Stoowych, na Wyynie Krakowsko - Czstochowskiej, na Wyynie Lubelskiej, w okolicach Opola i na Kujawach

Margle

PS PO PG PN Pr PGGg PAP

interpre-

tacji nie prowadzi-

my

- anomalie

+ wrd piaskw i wapieni

- wrd iw anomalie

mog zanika, by + lub -

od

kilkudzie-siciu m do kilkuset

a nawet

kilku tys. m - zaley od zawartoci substancji ilastej oraz

ich wapni-

stoci i dolomity-zacji

+

lekko podwy-szone, co

wynika z

udziau substancji

ilastej

przejcio-we, rednie, bo

zawieraj i CaCO3 i iy

d dn (czasami moe by powik-szona)

2,3 2,5 g/cm3

2500 3000 m/s

2014-04-18

5

Osady hydrochemiczne ewaporaty, skay osadowe monomineralne,

chemiczne: siarczanowe lub chlorkowe, tworzce si gwnie wskutek odparowania wd sonych jezior lub mrz, masywne, bezkierunkowe, tworzce warstwy o bardzo duej miszoci, atwo rozpuszczalne, czsto mikkie i plastyczne

gips - skada si gwnie z gipsu, domieszki to: anhydryt, mineray ilaste, wglany

anhydryt skada si gwnie z anhydrytu, domieszki to: gips, kalcyt, i halit

sl kamienna skada si gwnie z halitu (chlorek sodu NaCl), domieszki to: piasek kwarcowy, polihalit, sylwin, gips, anhydryt, czasami siarki

sl potasowa - gwnym skadnikiem jest chlorek potasu KCl, ale te halit, anhydryt, gips i mineray ilaste

wystpowanie: Dolny lsk, Kodawa, Kujawy (Inowrocaw i Ciechocinek), Maopolska (Wieliczka, Bochnia i Barycza), Niecka Nidziaska, Sudety

Osady hydrochemiczne

PS PO PG PN Pr PGGg PAP

interpre-

tacji nie prowadzi-

my (due anomalie

+, ale mniejsze

ni iy, ze wzgldu na wysok rozpusz-

czalno)

+++ b. due opornoci dziesitki i setki tys. m, skala ucieka do -b. zbity monolit przepyw prdu jest minimalny - dla gipsw troch nisze wartoci z powodu zawodnie-nia i zailenia

bardzo

niskie (min)

wartoci - dla soli

KCl b. wysokie

zw. z

zawarto-

ci radioakty-

wnego

izotopu

potasu 40K

rnie w zalenoci od zawartoci chloru i wodoru - sole i anhydryty (duo Cl) wysokie wartoci - gipsy (zawodnio-ne, zawieraj duo H) niskie, rednie wartoci

d >> dn

sole, anhydryty

(atwo rozpusz-

czalne, posiadaj kawerny,

wymywa-

nie i ugo-wanie) d dn

gipsy

sole

2,1 g/cm3

anhydryty

2,8 3,0 g/cm3

gipsy

2,3 2,4 g/cm3

sole,

anhydryty do 6500 m/s

(anhydry-

ty na zach. Polski

nawet do

7000 m/s)

gipsy 3500 4500 m/s

Skay magmowe Skay magmowe maj zwykle struktur krystaliczn,

s zbite, nieporowate, wygldaj jak "ciasto skalne, w ktrym wystpuj pojedyncze, wczeniej wykrystalizowane prakrysztay. S skaami macierzystymi dla ska osadowych i metamorficznych.

Powstay wskutek krystalizacji lub zakrzepnicia magmy w gbi skorupy ziemskiej lub lawy na powierzchni Ziemi. Geolodzy opisali ponad 700 odmian ska magmowych.

bazalty melafiry granity gabra sjenity porfiry andezyty dioryty

A B

C

D

E

F

G

H

Skay magmowe

PS PO PG PN Pr PGGg PAP

interpreta-cji nie prowadzi-my + anomalie w strefach intensyw-nego okruszco-wania siarczkowe-go - anomalie w szczelino-watych i lunych skaach

+++ b. wysokie opornoci (do kilku, a nawet dziesitek tysicy m) -oprcz ska zawieraj-cych w duej iloci przewodzce siarczkowe i tlenkowe mineray - znaczne obnienie obserwuje si w strefach szczelino-watych

+ podwysz0-ne promie-niowanie gamma (skay macierzy-ste!) - bardziej radioakty-wne s kwane skay ni zasadowe

b. wysokie wskazania, bo skay twarde, zbite - nieznacz-ny spadek w obszarze wystpo-wanis szczelino-watych i lunych ska mag-mowych

skay bardzo twarde, std rednica jest idealnie rwna nominalnej

d = dn

bazalt i gabro wysoka gsto, bo maj w swoim skadzie wszystkie pierwiastki, rwnie te cikie 3,0 3,3 g/cm3

granit 2,6 2,8 g/cm3

gabro 6500 7000 m/s pozostae (granit, bazalt) 6000 6500 m/s - spkania powoduj spadek prdkoci

Wgle kamienne

skay osadowe pochodzenia rolinnego, zawierajce 75 - 97% pierwiastka wgla

maj czarn barw i matowy poysk, zwarty, kruchy

powstay gwnie w karbonie (era paleozoiczna) ze szcztkw rolinnych, ktre bez dostpu tlenu ulegy uwgleniu

wystpowanie: Wyyna lska - Grnolski Okrg Przemysowy, Rybnicki Okrg Wglowy i Zagbie Dbrowskie, Zagbie Dolnolskie, Zagbie Lubelskie

Wgle kamienne

PS PO PG PN Pr PGGg PAP

~0 wartoci niewyra-ne, bd dodatnie

wysokie

opornoci 10 104

m

minimalne

wskazania

minimalne

wskazania (bo

porowate,

duo H)

d > dn ze wzgldu na wyst-powanie

stref upli-woci w pokadach wgli

1,2 1,4 g/cm3

(ostre

dodatnie

anomalie)

do 2000

m/s

2014-04-18

6

Wgle brunatne skay osadowe pochodzenia

organicznego rolinnego powstay w trzeciorzdzie w erze

kenozoicznej ze szcztkw rolin obumarych bez dostpu powietrza

zawarto wgla 62 - 75% barwa jasnobrunatna, brzowa

do czarnej stanowi form poredni midzy

torfem i wglem kamiennym charakteryzuj si zawilgoceniem,

zapopieleniem i stosunkowo nisk wartoci opaow

wystpowanie: Zagbie Koniskie (Konin, Koo, Turek), Zagbie Turoszowskie (Turw, Bogatynia), Zagbie Bechatowskie (Bechatw, Szczercw), Sieniawa Lubuska

Wgle brunatne

PS PO PG PN Pr PGGg PAP

ujemne anomalie o niszych amplitu-dach

opornoci nisze, z powodu

obecnoci popiou i wody 10 100 m

minimalne

wskazania

minimalne

wskazania (bo

porowate,

duo H)

d > dn ze wzgldu na wyst-powanie

stref upli-woci oraz kruszenie,

wysypy-

wanie si

0,8 1,2 g/cm3

prdkoci nisze ni w wglach kamie-

nnych (d0

1500 m/s)

Ropa naftowa i gaz ziemny Ropa naftowa - cieka kopalina, zoona z mieszaniny naturalnych

wglowodorw gazowych, ciekych i staych (bituminw), z niewielkimi domieszkami azotu, tlenu, siarki i zanieczyszcze. Surowa ropa naftowa wydobywana ze zoa jest ciecz barwy zwykle ciemnobrunatnej o ostrym zapachu, nierozpuszczaln w wodzie, paln.

W Polsce rop naftow wydobywa si ze zoa BMB (Barnwko Mostno Buszw), w Zagbiu Pomorskim:, Kamie Pomorski, Wolin, na szelfie na pnoc od przyldka Rozewie spod dna Batyku, w karpackim zagbiu ropononym (Jaso, Krosno, Gorlice), w Barnwku, k. Dbna, okolicach Gorzowa Wlkp.

Gaz ziemny gazowe paliwo kopalne pochodzenia organicznego, moe wystpowa jako osobne zoe, ale czsto towarzyszy zoom ropy czy wgla kamiennego. Gwnym skadnikiem stanowicym ponad 90% gazu ziemnego jest metan. Oprcz niego mog wystpowa niewielkie iloci etanu, propanu, butanu i innych zwizkw organicznych i mineralnych. Gaz ziemny jest bezwonny i bezbarwny.

W Polsce gaz wydobywa si gwnie w Podkarpaciu (Przemyl, Husw, Sanok) i Zapadlisku Przedkarpackim, w Wielkopolsce (Odolanw, Midzychd) oraz Lubuskiem (Drezdenko), Kotlinie Sandomierskiej, na Pogrzu Beskidzkim, Pobrzeu Szczeciskim.

Ropa naftowa i gaz ziemny

PS PO PG PN Pr PGGg PAP

brak wpywu na anomalie PS

bardzo wysokie opornoci wglowo-dory nie przewodz prdu!

brak promie-niowania gamma

wglowo-dory zawieraj wodr, a wskazania krzywej malej, gdy ronie zawarto H

jak w przypadku ska zbiorniko-wych

-ropa naftowa 0,7 1,1 g/cm3 (od 0,8 g/cm3 ropy cikie) - gaz ziemny 0,001 0,002 g/cm3

-ropa

naftowa 1300 1400 m/s

- gaz

ziemny ok. 430 m/s