Brugen af seismik og logs i den geologiske modellering

Med fokus på:

•Tolkningsmuligheder af dybereliggende geologiske enheder.•Detaljeringsgrad og datatæthed

Margrethe KristensenGEUS

Brugen af seismik og logs i den geologiske modellering

Ved den geologiske forståelsesmodel og den rumlige geologiske model arbejdes med geologiske strukturer, lag og laggrænser, herunder dannelsesprocesser og -miljøer.

Ved den hydrostratigrafiske model – modelleres derimod enheder ud fra hydrogeologiske karakteristika, og dette gøres bl.a. på baggrund af de modellerede geologiske forhold ved de to første modeltrin.

Brugen af logs i den geologiske modellering

Log Type Specifikke logs Anvendelse

Radioaktiv Gamma-raySpectral gamma-rayGamma-gamma (density)Neutron-neutron (porosity)

Lithologi, densitet, porøsitet,

Elektrisk Self-potentialResistivity

Lithologi

Elektromagnetisk Induction Lithologi, saltvand

Indirekte metode –målte fysiske parametre

Nogle egenskaber ved jord- og bjergarter

Geofysiske borehulsmålinger (gamma)Ved gamma log måles den samlede strålingsintensitet (alle isotoper registreres).

Moræne- og smeltevandsler har normalt en øget aktivitet.

Smeltevandssand og –grus har normalt lav aktivitet, men kan have en øget aktivitet (fra kaliumfeldspat).

Geofysiske borehulsmålinger (gamma)Marine ler-sedimenter indeholder generelt en meget større naturlig gamma-aktivitet (fra glimmer og feldspat) end f.eks. Kvartssand, kalk og skrivekridt.

I miocæn finkornede aflejringer kan der være øget aktivitet (fra glimmerholdige sedimenter).

I glimmerholdige sedimenter forekommer der lag med stort indhold af tungmineraler (især zirkon) = høj strålingsintensitet.

Gamma-log sammenstillet med lithostratigrafisk log.Lithostratigrafiskeboringer med miocæneaflejringer er ofte beskrevet ud fra både lithologi, palynologi og logmønstre.

God overensstemmelse mellem lithostratigrafisk log og gamma-log.

Korrelationsprofil mellem lithostratigrafiske boringer

Velbeskrevne boringer gør det forholdsvis let, at korrelere over større afstande. Hvis der er tale om aflejringer med større udbredelse samt langsommere og mere lavfrekvente variationer hvad angår lagtykkelse og egenskaber.

Geofysiske borehulsmålinger (gamma)

En fysisk parameter målt på en lokalitet der svare til en lithologi – svare ikke nødvendigvis til den samme lithologi påen anden lokalitet.

Logs skal derfor ses som et supplement til en boringsbeskrivelser.

Fortolkning skal foretages på baggrund af en forståelse af principper og begrænsninger for hver log-type og påbaggrund af viden om hydrogeologiskeforhold i området.

De fleste logs giver ikke en entydig bestemmelse af en søgt parameter.

Geofysiske borehulsmålinger (logmønster)

Fordelingen af grus, sand og ler indenfor en sekvens. Viser hvordan gamma- og soniclogs vil se ud for den gennemborede lagfølge.

Logmønstre er især brugt til at analysere de miocæneaflejringer hvor der ses cykliske sekvenser afledt af skiftevis stigende og faldende havniveau.

Metoden beskriver den geologiske dannelseshistorie for området i detalje. Når dannelseshistorien kendes kan de forventede sedimenttyper i området forudsiges og indarbejdes i geologiske model.

Stigende havniveau => marine sedimenter, stigende gamma-aktivitet.

Faldende havniveau => delta- og fluviale sedimenter, faldende gamma-aktivitet.

Seismik

Metode der primært anvendes ved olieefterforskning på større dybde end 500 m.

Der er udviklet højopløselige varianter af metoden, der kan bruges til at beskrive de grundvandsrelaterede jordlag.

De seismiske data giver et detaljeret billede af jordens strukturelle opbygning.

De seismiske data giver kun begrænsede oplysninger om lithlogiske forhold, men ved samtolkning med boringsoplysninger kan der tolkes lithologi i dele af de seismiske profiler.

Seismik

Den klinoforme reflektionsmønster tolkes til at repræsenter Billund sand (mellem blå og grøn streg). Deltaudbygning mod syd der langsomt kiler ud.

Geologisk model for den dybere magasiner

MFS: Top Bastrup. Max oversvømmelsesflade = fluviale aflejringer på land (gul).MRS: Max. regressiv flade = deltaaflejringer. SB: Sekvens grænse.MFS: Top Billund (rød)MRS: Top Billund delta (blå)

PKG: Prækvartærgrænsen (blå)

Geologisk model for den dybere magasiner

Flere datatyper sammenstillet giver en bedre forståelse af den geologiske opbygning af lagserien.Tydelig sekvensmønster for Billund formationen.

MFS: Max oversvømmelsesflade

Geologisk model for den dybere magasiner

Udgangs-punkt for tolkning af de dybere magasiner

Geologisk model for den dybere magasiner

Tolkninger i geologisk model er baseret påseismik-linierog enkelte dybe boringer.

Dybereliggende dæklag og magasinerI den vestlige del af Jylland (hvor der indvindes fra dybereliggende grundvandsmagasiner) er det i mange tilfælde de dybereliggende dæklag, der har størst betydning for magasinernes sårbarhed.

Fordi de væsentligste magasiner findes istor dybde, og fordi der ofte ikke er den store variation i de terrænnære (sandede) aflejringer.

Konklusion

Seismik og logs kan anvendes til bestemmelse af variationer i lithologi samt til stratigrafisk korrelation.

Seismik og logs er et godt supplement til dybe velbeskrevne boringer.

Seismik og logs er ofte de eneste geofysiske metoder, der har en indtrængningsdybde, der når helt ned til de dybeste miocæne grundvandsmagasiner.

Diskussion

Er det nødvendigt, at kortlægge de dybere dæklag ud fra en sårbarhedsbetragtning?

Er det mulige datagrundlag, der ligger til grund for modellering af dybere grundvandsmagasiner godt nok…..? Hvad er godt nok…?