Геофизикийн болон петрофизикийн аргуудын хоорондын хамаарал
Газрын доорх нөөцийг хайгуул хийхэд - нүүрсустөрөгч, геотермаль, газрын доорх ус эсвэл эрдэс бодис гэх мэт - чулуулаг болон шингэний нөхцөл байдлыг зөв ойлгох нь амжилтанд хүрэхэд чухал үүрэгтэй. Газрын доорхи тайлбарын гол тулгуур болдог хоёр салбар бол геофизик ба петрофизик юм. Геофизик нь дэлхийн гадаргуугаас эсвэл цооногоос (жишээлбэл, газар хөдлөлтийн долгион , цахилгаан, таталцлын болон соронзон орон) дэлхийн физик хариу үйлдлийг хэмжихэд төвлөрдөг бол петрофизик нь чулуулаг болон шингэний шинж чанарыг (сүвэрхэг чанар, нэвчилт, ханалт, нягтрал гэх мэт) голчлон цөм, худгийн каротаж, лабораторийн шинжилгээгээр тодорхойлоход суурилдаг. Энэ хоёрын хоорондын хамаарал нь чухал гүүр болдог: геофизик нь "том дүр зургийг" өгдөг бол петрофизик нь тохируулсан "орон нутгийн үнэн"-ийг өгдөг.
Геофизикийн үүрэг: физик бүтэц, шинж чанарыг өргөн хүрээнд судлах
Геофизикийн аргууд нь олон худаг өрөмдөхгүйгээр газрын доорхи нөхцөл байдлыг "таах" боломжийг олгодог. Нүүрсустөрөгчийн хайгуулын хамгийн түгээмэл арга бол тусгалын газар хөдлөлт бөгөөд энэ нь давхарга, хагарал, хавхны геометрийг акустик импедансын ялгаанаас зурагладаг. Газар хөдлөлтөөс гадна цахилгаан соронзон (EM), геоцахилгаан (эсэргүүцэл), таталцал, соронзон аргуудыг чулуулгийн нягтрал, соронзон чанар эсвэл дамжуулах чадварын ялгааг тайлбарлахад ашигладаг. Геофизикийн давуу талууд нь өргөн хүрээний хамрах хүрээ, бүс нутгийн бүтцийг тайлбарлах чадвартай байдаг ч ихэвчлэн хоёрдмол утгатай тулгардаг: ганц геофизикийн аномалийг хэд хэдэн өөр геологийн загвараар тайлбарлаж болно.
Энэ бол газрын тосны физикийн онол бөгөөд геофизикээр хэмжигддэг физик шинж чанарууд нь эцсийн дүнд нүх сүв дэх чулуулаг болон шингэний шинж чанараас үүдэлтэй байдаг. Жишээлбэл, газар хөдлөлтийн долгионы хурд нь нүх сүв, эрдэсжилт, шингэний төрлөөс ихээхэн хамаардаг; үүнтэй адил эсэргүүцэл нь усны ханалт, давсжилт, нүх сүвийн холболтоос хамаардаг.
Петрофизикийн үүрэг: худаг болон дээжийн өгөгдөлтэй газардуулгын тайлбар
Петрофизик нь худгийн логарифмын өгөгдөл (гамма туяа, нягтрал, нейтрон, дуу авиа, эсэргүүцэл, NMR), цөмийн өгөгдөл, даралт болон үйлдвэрлэлийн туршилтын үр дүнг боловсруулж, усан сангийн параметрүүдийг олж авдаг: сүвэрхэг чанар (ϕ), нэвчилт (k), усны ханалт (Sw), занарын эзэлхүүн (Vsh), чулуулгийн уян хатан шинж чанарууд. Петрофизикийн шинжилгээ нь худгийн эргэн тойрон дахь өндөр босоо хэмжээнд нарийвчилсан мэдээллийг өгдөг. Сул тал нь энэ өгөгдөл нь орон нутгийн шинж чанартай бөгөөд тодорхой цэгүүдийг төлөөлдөг тул геофизикийн тусламжгүйгээр хажуу тийш нь экстраполяци хийхэд хэцүү болгодог.
Геофизик-петрофизикийн хамаарал нь хоёрыг хослуулдаг: петрофизик нь геофизикийн хариу үйлдлийг тохируулдаг бол геофизик нь петрофизикийн үр дүнг бүхэл бүтэн салбарт интерполяци хийж, экстраполяци хийдэг.
Петрофизикийн шинж чанарыг геофизикийн хариу урвалд "орчуулах"
Хоёр салбарын хоорондын хамаарлыг чулуулгийн физикийн цуврал гэж ойлгож болно: чулуулгийн параметрүүдийг (сүвэрхэг чанар, эрдэс судлал, шингэн) геофизикийн параметрүүдтэй (Vp/Vs хурд, нягтрал, акустик эсэргүүцэл, зүсэлтийн эсэргүүцэл, сулрал ба анизотропи) холбодог шинжлэх ухаан.
1. Газар хөдлөлт ба петрофизик
– Газар хөдлөлтийн бичлэгүүд акустик импедансын ялгаа (AI = ρ × Vp).
– Петрофизик нь худагт ρ (нягтрал) болон Vp (дууны бүртгэлээс)-ийг өгдөг бөгөөд ингэснээр газар хөдлөлтийн үйл явдлыг геологийн тусгалтай тохируулахын тулд синтетик сейсмограмм үүсгэх боломжтой.
– Хиймэл оюун ухааны хэлбэлзэл нь литологи болон сүвэрхэг чанарын өөрчлөлттэй ихэвчлэн холбоотой байдаг; жишээлбэл, цэвэр, сүвэрхэг элс нь нягт занараас бага Хиймэл оюун ухааны агууламжтай байж болно. Гэсэн хэдий ч хий байгаа нь Vp-г мэдэгдэхүйц бууруулж, улмаар газар хөдлөлтийн гажиг (тод толбо) үүсгэдэг бөгөөд үүнийг эсэргүүцлийн бүртгэл, нягтрал-нейтрон огтлолцол эсвэл даралтын өгөгдлийг ашиглан петрофизикчид баталгаажуулах шаардлагатай.
2. Эсэргүүцэл/Цахилгаан соронзон долгион ба петрофизик
– Эсэргүүцэл ба цахилгаан соронзон долгионы аргууд нь чулуулгийн цахилгаан дамжуулах чанарт маш мэдрэмтгий бөгөөд энэ нь голчлон формацийн ус болон шаврын агууламжаар хянагддаг.
– Петрофизикчид логарифмын эсэргүүцлийг Sw-тэй холбохын тулд Арчи (цэвэр чулуулгийн хувьд) эсвэл занар-элсний загварууд (жишээ нь Симанду) зэрэг загваруудыг ашигладаг.
– Петрофизикийн өгөгдөл нь литологийн болон ханалтын нөхцөл байдлыг өгдөг тул цахилгаан соронзон долгионы судалгаатай (жишээлбэл, далай дахь CSEM) хамаарал нь нүүрсустөрөгчийн улмаас эсэргүүцэлтэй бүсүүд болон нягтаршсан чулуулаг эсвэл давсны улмаас эсэргүүцэлтэй бүсүүдийг ялгахад тусалдаг.
3. Таталцал ба нягтрал
– Том хэмжээний нягтралын хэлбэлзэлтэй холбоотой таталцлын аномалиуд (тунамал усны сав газар ба суурийн давхарга, интрузи, давс).
– Нягтын бүртгэл болон цөмийн хэмжилт нь таталцлын загварчлалд чухал оролт болох чулуулгийн нягтралын утгыг өгдөг. Ийм байдлаар петрофизик нь нягтралын тархалтын олон тооны боломжит байдлаас шалтгаалан тайлбарын өвөрмөц бус байдлыг багасгадаг.
4. Соронзон ба минералоги
- Соронзон арга чулуулгийн соронзон чанар, ялангуяа магнетит зэрэг соронзон эрдэс бодисын агууламжид хариу үйлдэл үзүүлдэг.
– Петрофизик (цөмийн шинжилгээ, эрдэс судлал эсвэл тодорхой бүртгэлийн аргаар) нь соронзон аномалийн эх үүсвэрийг тодорхойлоход тусалдаг - суурь, галт уулын эсвэл тодорхой давхаргаас үүссэн эсэхээс үл хамааран - ингэснээр бүтцийн тайлбарыг илүү нарийвчлалтай болгодог.
Корреляцийн ажлын урсгал: худгаас бүс хүртэл (худаг хүртэл газар хөдлөлт ба түүнээс цааш)
Геофизик ба петрофизикийн хамаарал нь ихэвчлэн дараах замаар явагддаг.
1. Худгийн өгөгдлийн чанарын хяналт: логарифмын орчны залруулга, гүний тохируулга, шинжилгээний интервалыг сонгох.
2. Петрофизикийн тайлбар: Vsh, сүвэрхэг чанар, Sw, цэвэр ба нийт хэмжээ, фасийн ангиллыг тодорхойлох.
3. Чулуулгийн физикийн загварчлал: ϕ, Vsh болон шингэнтэй холбоотой уян харимхай хамаарлыг (Vp, Vs, ρ) тогтоох. Үүнд эмпирик эсвэл онолын загваруудыг ашиглаж болно (жишээлбэл, шингэний орлуулалтын хувьд Гассманы загвар).
4. Худгийн холболт: дуу авианы болон нягтралын бүртгэлээс синтетик сейсмограмм үүсгэж, дараа нь цаг хугацааны гүний хамаарлыг хангахын тулд тэдгээрийг газар хөдлөлтийн өгөгдөлтэй холбох.
5. Газар хөдлөлтийн инверсия: газар хөдлөлтийн өгөгдлийг хиймэл оюун ухаан эсвэл уян хатан эсэргүүцэл гэх мэт усан сангийн шинж чанартай илүү хялбар хамааралтай шинж чанар болгон хувиргах.
6. Усан сангийн шинж чанарыг урьдчилан таамаглах: газар хөдлөлтийн шинж чанар, хиймэл оюун ухаан, эсвэл петрофизикийн тохируулсан урвуу үр дүнг ашиглан нүх сүв, литологи, эсвэл нүүрсустөрөгчийн магадлалыг хажуу тийш нь зураглах.
7. Хөндлөн баталгаажуулалт: бусад худгуудтай нийцэж байгаа эсэхийг шалгах, үйлдвэрлэлийн туршилт болон нэмэлт өгөгдөл (EM, таталцал, гадаргуугийн геологи).
Энэхүү урсгалаар петрофизик нь зөвхөн "худагны шинж чанарын хүснэгтийг нөхөөд зогсохгүй" геофизикийн тайлбарын тодорхойгүй байдлыг бууруулах гол бүрэлдэхүүн хэсэг болдог.
Энэ хоёрыг хооронд нь холбоход тулгардаг гол бэрхшээл
Корреляцийн тухай ойлголт төгс сонсогдож байгаа ч түүнийг хэрэгжүүлэхэд дараах бэрхшээлүүд тулгардаг:
– Хэмжээ ба нягтрал: Логарифмын өгөгдөл нь сантиметр-дециметрийн нягтралтай байдаг бол газар хөдлөлтийн өгөгдөл нь метр-хэдэн арван метрийн нягтралтай байдаг. Нимгэн давхаргууд нь газар хөдлөлтийн хариу урвалд "холигдож" болох тул шууд логарифмын-газар хөдлөлтийн хамаарал нь үргэлж шугаман байдаггүй.
– Өвөрмөц бус байдал: Газар хөдлөлтийн аномали буюу цахилгаан соронзон долгион нь хэд хэдэн өөр хүчин зүйлээс (литологи, сүвэрхэг чанар, шингэн) үүдэлтэй байж болно. Эдгээр нөлөөллийг ялгахын тулд чулуулгийн физик болон геологийн хяналт шаардлагатай.
– Анизотропи ба олон янз байдал: Давхарласан занар эсвэл хагарсан усан сангууд нь уян хатан анизотропи үзүүлж, Vp/V болон газар хөдлөлтийн далайцыг чиглэлээс хамааралтай болгодог. Энэ нь AVO/AVA шинжилгээ болон азимутын анизотропи зэрэг дэвшилтэт аргуудыг шаарддаг.
– Шавар болон давстай усны эсэргүүцэлд үзүүлэх нөлөө: давсжилт эсвэл шаврын агууламжийн бага зэргийн өөрчлөлт нь Sw-ийн тайлбарыг мэдэгдэхүйц өөрчилж болно. Цөмийн тохируулга болон занар-элсний загварыг сонгох нь маш чухал юм.
– Өгөгдлийн чанар: Газар хөдлөлтийн чимээ шуугиан, муу статик үзүүлэлтүүд, эсвэл бүрэн бус худгийн бүртгэл нь корреляцийн чанарыг бууруулж болзошгүй. Чанартай чанарын хяналтгүйгээр интеграцийн үр дүн төөрөгдүүлж болно.
Корреляцийн ашиг тус: илүү мэдээлэлтэй хайгуул, хөгжүүлэлтийн шийдвэрүүд
Геофизик болон петрофизикийн аргуудын хамаарал нь техник, эдийн засгийн шийдвэрт мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг. Хайгуулын ажилд энэхүү интеграцчилал нь хэтийн төлөвийг тодорхойлох, эрсдэлийг үнэлэх (цэнэг, усан сан, битүүмжлэл), өрөмдлөгийн оновчтой байршлыг сонгоход тусалдаг. Талбайн хөгжилд корреляцийг статик усан сангийн загварчлал (фацияны тархалт ба сүвэрхэг байдал), ашигтай цэгүүдийг зураглах, үйлдвэрлэл болон шахалтын стратегиудыг чиглүүлэхэд ашигладаг.
Геотермаль, газар хөдлөлтийн/магнетотеллурик (MT)-ийн петрофизикийн өгөгдөлтэй хамаарал нь дамжуулагч шаварлаг өөрчлөлтийн бүс, нэвчилттэй усан сангийн бүс, таг чулуулгийг ялгахад тусалдаг. Газрын доорх усны хувьд эсэргүүцлийн корреляци нь худгийн өгөгдөл болон шахах туршилттай уст давхаргын зузаан болон усны чанарыг тооцоолоход тусалдаг. Ашигт малтмалын хувьд таталцлын-соронзон өгөгдлийг цөмөөс авсан нягтрал/эрдэс судлалын өгөгдөлтэй нэгтгэх нь хүдрийн биеийн геометрийн тайлбарыг бэхжүүлдэг.
Хаах
Геофизик болон петрофизикийн аргуудын хоорондын хамаарал нь үндсэндээ бүс нутгийн хэтийн төлөв болон орон нутгийн үнэнийг нэгтгэх хүчин чармайлт юм. Геофизик нь бүтэц, физик шинж чанарын хэлбэлзлийн өргөн хүрээтэй газрын зургийг өгдөг бол петрофизикийн аргууд нь тайлбарыг тохируулж, баталгаажуулахын тулд хэмжигдэхүйц чулуулаг болон шингэний параметрүүдийг өгдөг. Чулуулгийн физик, худгийн холболт, урвуу, давталтын баталгаажуулалтаар дамжуулан энэ хоёрыг нэгтгэх нь өвөрмөц бус байдлыг бууруулж, усан сангийн зураглалын нарийвчлалыг сайжруулж, шийдвэр гаргах үндэс суурийг бэхжүүлж чадна. Газрын доорх хайгуул, шинж чанарын улам бүр төвөгтэй болж буй ертөнцөд геофизик-петрофизикийн синерги нь цаашид нэмэлт сонголт биш, харин үндсэн шаардлага болсон.
