Przygotowanie danych wejściowych - Wydział Geologii, Geofizyki i

DANE WEJŚCIOWE WYKORZYSTYWANE W KARTOGRAFII WGŁĘBNEJ
PRZYGOTOWANIE DANYCH DO OPRACOWANIA PRZEKROJÓW I MAP
WGŁĘBNYCH
CZYNNIKI POWODUJĄCE ZABURZENIE GEOMETRII NA PRZYKŁADZIE
PRZEKROJÓW
Bartosz Papiernik
Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Katedra Surowców Energetycznych
Kraków, 21 PAŹDZIERNIK 2010 r.
Kartowanie wgłębne, a ostatecznie modelowanie
3D obejmuje interpretację 1D,2D,3D
W wyniku interpretacji uzyskiwane są róŜne
rodzaje danych
Dane wejściowe do przekrojów i map wgłębnych obejmują:
• dane otworowe (wydzielenia chronostratygraficzne, litostratygraficzne i
biostratygraficzne)
• wyniki interpretacji geofizyki wiertniczej (np. korelacje pików na
krzywych PG czy PS, pozwalające np. wydzielić horyzonty zbiornikowe i
uszczelniające )
• interpretacje sejsmiki refleksyjnej w domenie głębokościowej, bądź
czasowej, rzadziej interpretacje sondowań magnetotellurycznych
• w stosunkowo rzadszych przypadkach (np. w niecce miechowskiej,
Karpatach, Sudetach) dane z odsłonięć terenowych (miąŜszości warstw,
kąty nachylenia warstw)
• mapy topograficzne i mapy wgłębne (głównie strukturalne i
miąŜszościowe)
Do opracowania płytkich przekrojów wgłębnych moŜna uŜywać danych pozyskiwanych
innymi metodami powierzchniowymi, np. profilowań geoelektrycznych
BIESIEC-2 [SSTVD]
Wyniki interpretacji geofizyki
SSTVD
1300
Litologia_p
L i to l o g i a _ p [ U] (F ro m p ro p e rt0.500
y)
P HIE _m [U] (From property) -0.013 -0.013 P HIE_m [U] (From property) 0.500 -0.10
Zailenie_p [U] (From property)
1.10
0.500PHIE_m-0.013 -0.013 PHIE_m0.500 -0.10 Zailenie_p 1.10
iłowce
STROP_Tpo2+100.dat
STROP_Tpo2+100.dat
piaskowce
wiertniczej (np. korelacje pików na
piaskowce
krzywych PG czy PS, pozwalające np.
1400
wydzielić horyzonty zbiornikoweSTROP_Tp2.dat
i
piaskowce
mułowc
mułowc
mułowc
iłowce
iłowce
1500
iłowce
uszczelniające)
mułowc
iłowce
piaskowce
piaskowce
1600
1700
mułowc
piaskowce
1800
1900
mułowc
piaskowce
mułowc
Przykład komputerowego przekroju stratygraficznego.
(Stratworks: Correlation).
Korelacja między otworami w rejonie Drohobyczka - Jodłówka
iłowce
2000
piaskowce
STROP_Tp2.dat
Interpretacje sejsmiki refleksyjnej w domenie
głębokościowej,
bądź
czasowej,
rzadziej
interpretacje sondowań magnetotellurycznych
Interpretacje
sejsmiki
refleksyjnej
w
domenie
głębokościowej, bądź czasowej, rzadziej interpretacje
sondowań magnetotellurycznych
Interpretacja sejsmiki 3D
Mapy topograficzne i mapy
wgłębne (głównie strukturalne i
miąŜszościowe)
Dane wejściowe uzyskane w wyniku digitalizacji konturów na mapach analogowych
Przykładowe punkty dodane w trakcie edycji pliku w interaktywnym edytorze danych programu
ZMAP+
Rys.II.5 Rozkład cyfrowanych konturów (danych wejściowych) uŜywanych do estymacji RSI.
Mapy topograficzne i mapy
wgłębne (głównie strukturalne i
miąŜszościowe)
Przygotowanie danych wejściowych
Dane uŜywane do opracowania przekrojów geologicznych i map wgłębnych
muszą podlegać wszechstronnej weryfikacji obejmującej m.in.:
a) Korektę i ujednolicenie współrzędnych wierceń (i/lub profili terenowych)
b) Ujednolicenie stratygrafii profili wierceń
c) W przypadku otworów kierunkowych (lub silnie skrzywionych) oraz w
strefach silnie sfałdowanych i zuskokowanych przeliczenie miąŜszości i głębokości
występowania granic stratygraficznych do miąŜszości rzeczywistych (lub
wprowadzenie poprawek na krzywiznę otworu).
d) Interpretację krzywych geofizycznych w profilach wierceń.
e) Dowiązanie obrazu falowego sejsmiki refleksyjnej do profilu wiercenia.
Przygotowanie danych wejściowych
Nazwa otworu: SZCZEBRZESZYN - 1
Współrzędne geograficzne:
Fi: 51.5577157264112
La: 21.3725822433893
Układ 1942/Odwzorowanie Gaussa-Krügera
Wsp-x: 5714300.
lub
5714300
Wsp-y: 4525840.
lub
4525840
Wsp-x15: 5733510.79
Wsp-y15: 3941755.95
lub
lub
Głębokość całkowita: 4100 m
Wysokość n.p.m.: 181.66
5733510.79
3941755.95
WERYFIKACJA
WSPÓŁRZĘDNYCH
Przygotowanie danych wejściowych
Nazwa otworu: SZCZEBRZESZYN - 1
Współrzędne geograficzne:
Fi: 51.5577157264112
La: 21.3725822433893
Układ 1942/Odwzorowanie Gaussa-Krügera
Wsp-x: 5714300.
lub
5714300
Wsp-y: 4525840.
lub
4525840
Wsp-x15: 5733510.79
Wsp-y15: 3941755.95
lub
lub
Głębokość całkowita: 4100 m
Wysokość n.p.m.: 181.66
5733510.79
3941755.95
WERYFIKACJA
WSPÓŁRZĘDNYCH
WERYFIKACJA WSPÓŁRZĘDNYCH
• W Polsce istnieje kilka odwzorowań uŜywanych do
opracowania map topograficznych. Najczęściej
wykorzystywane to:
• Układ 1965
• Układ 1942
• Układ 1992
• Układ 2000
• W regionalnej kartografii geologicznej obowiązujące
od kilku lat odwzorowanie to tzw. Układ 1992. W
poszukiwaniach naftowych mapy wgłębne są
wykonywane w odwzorowaniu Gaussa –Krugera
(układ 1942)
Przygotowanie danych wejściowych
WERYFIKACJA i UJEDNOLICENIE WYDZIELEŃ STRATYGRAFICZNYCH
Str : 0250.0
Km 1
Spg : 0588.0
Km_ 1
Str : 0588.0
Spg : 0766.0
Str : 0766.0
Spg : 0903.0
Str : 0903.0
Spg : 0944.0
Str : 0944.0
Spg : 1032.0
Str : 1032.0
Spg : 1059.0
Str : 1059.0
Spg : 1061.5
Kkp 1
Kkp_ 1
Kst 1
Kst_ 1
Kkn 1
Kkn_ 1
Kt 1
Kt_ 1
Kc 1
Kc_ 1
Kal3 1
Kal3_ 1
Mastrycht
margle,wapienie
Mastrycht
margle,wapienie
Kampan wapienie
Kampan wapienie
Santon wapienie
Santon wapienie
Koniak wapienie
Koniak wapienie
Turon wapienie
Turon wapienie
Cenoman wapienie
Cenoman wapienie
Alb grn piaskowce
Alb grn piaskowce
MiąŜszość w odwiertach
miąŜszości
TVT = true vertical depth
ma = miąŜszość pozorna
mr = miąŜszość rzeczywista
cosα = kąt upadu warstw
Przygotowanie danych wejściowych
Przygotowanie danych wejściowych
Przeliczenie miąŜszości przewiercanych na rzeczywiste (stratygraficzne):
mr = cosα · ma
ma = miąŜszość pozorna (h)
mr = miąŜszość rzeczywista (t)
cosα = kąt upadu warstw (a)
Uwzględnianie krzywizny otworu
Przygotowanie danych wejściowych
Przygotowanie danych wejściowych
W przypadku przekrojów stratygraficznych opartych na interpretacji geofizyki wiertniczej, pod pojęciem
przygotowanie danych będziemy rozumieli odpowiednią wizualizację krzywych, w profilach wierceń, czy
teŜ głębiej interpretacje litologiczno-złoŜową krzywych (tzn. interpretację zmienności litologicznej
przewiercanych kompleksów (zailenia, zapiaszczenia i udziału węglanów itp., interpretację porowatości
(PHI i nasycenia przestrzeni porowej węglowodorami. Odpowiednie zestawienie krzywych w profilach
wierceń umoŜliwia korelację kompleksów genetycznych czy teŜ kompleksów zbiornikowych i
uszczelniających.
Krzywa zailenia
(litologia)
Przygotowanie danych
Dowiązanie sejsmiki do obrazu falowego- sejsmogram
syntetyczny
Ujednolicenie poziomu odniesienia
• w przypadku przekrojów strukturalnych poziomem odniesienia
najczęściej jest POZIOM MORZA
• w przypadku przekrojów stratygraficznych (korelacji) i – znacznie
rzadziej – przekrojów strukturalnych poziomem odniesienia interpretacji
bywają regionalnie śledzone POZIOMY
•IZOCHRONICZNE (przekrój paleostrukturalny/paleotektoniczny)
• profile sejsmiki refleksyjnej mają na ogół poziomy odniesienia
dostosowane do wykształcenia morfologii w badanym rejonie (np..
obrzeŜenie Gór Świętokrzyskich 210 m n.p.m., zapadlisko przedkarpackie
170 m n.p.m.)
• jeŜeli opracowany przekrój geologiczny ma inny poziom odniesienia niŜ
poziom morza, naleŜy to uwypuklić w objaśnieniach
POZIOM ODNIESIENIA
Przekroje przewyŜszone
• krótkie przekroje strukturalne, rozpoznające płytką budowę geologiczną
w obszarach o stosunkowo zrównowaŜonych miąŜszościach
przedstawianych
warstw – mogą być NIEPRZEWYśSZONE
• regionalne przekroje strukturalne rozpoznające głęboko połoŜone
warstwy – powinny być PRZEWYśSZONE
• korelacje międzyotworowe [przekroje stratygraficzne] – na ogół
muszą być PRZEWYśSZONE
ZALETY
• moŜliwość wprowadzenia szczegółowego podziału stratygraficznego
(większa precyzja interpretacji)
• zwiększenie czytelności krzywych geofizyki wiertniczej (większa
precyzja interpretacji)
• lepsza czytelność skomplikowanej budowy geologicznej
Przekroje przewyŜszone
W wyniku wprowadzenia przewyŜszenia przekroju następuje
zaburzenie stosunków geometrycznych przedstawianego obszaru:
•kątów upadu warstw
PORÓWNANIE PRZEKROJÓW PRZEWYśSZONEGO (góra)
i NIEPRZEWYśSZONEGO (dół - w ramce)
• kątów zapadania dyslokacji
• miąŜszości przedstawianych
warstw i odległości pomiędzy
elementami strukturalnymi
V=8
Przekroje przewyŜszone - przykład
zmiany stosunków kątowych
x
200
y
o
6
I
28
V=1
100
0
A
o
C
D
B
x
200
II
y
20
V=4
o
C
12o
D
100
0
A
B
Przekroje przewyŜszone - pozorny spadek
miąŜszości na skrzydle fleksury
V=1
Pozorna redukcja miąŜszości
w skrzydle fleksury
V=2
Przekroje przewyŜszone
W trakcie interpretacji przewyŜszonych przekrojów geologicznych
naleŜy brać pod uwagę wymienione czynniki wprowadzając
korektę
Przeliczenie kątów upadu w przypadku przewyŜszenia przekroju
tgδ = tgδa/V
δ = rzeczywisty kąt upadu
przewyŜszenia
δa = pozorny kąt upadu
V - współczynnik
Czynniki wpływające na zaburzenie geometrii
przekrojów
Odchylenie linii przekrojowej od kierunku upadu warstw (powoduje
wydłuŜenie i „spłaszczenie” struktury). UwaŜa się, Ŝe zafałszowania te
moŜna uznać za nieistotne jeśli kąt pomiędzy linią przekroju, a kierunkiem
upadu warstw jest mniejszy niŜ 5o
Czynniki wpływające na zaburzenie
geometrii przekrojów
Wyznaczenie przekroju przebiegającego przez wiercenia,
wzdłuŜ linii łamanej powoduje zwiększenie rozmiaru
(długości) struktury, powaŜne zniekształcenie stosunków
kątów, a takŜe powstawanie nieistniejących struktur
niŜszego rzędu
200
NW
SE
I
0
A
-1
-2
200
SE
II
200
0
A’
poziom morza
NW
B
200
B’
poziom morza
-3
I – przekrój biegnący przez odwierty, wzdłuŜ linii łamanej
II- przekrój prostolinijny poprowadzony wzdłuŜ linii
maksymalnego upadu warstw
Zaburzenie geometrii struktur dla
skośne do osi struktur
UwaŜa się, Ŝe zafałszowania te moŜna uznać za nieistotne jeśli kąt pomiędzy
linią przekroju, a kierunkiem upadu warstw jest mniejszy niŜ 5o