Kompleksowa interpretacja profilu otworu obejmującego skały anhydrytowe, węglanowe i mułowcowe wykonana na podstawie badań rdzeni wiertniczych z zastosowaniem metod nieniszczących

• Autorzy: Skupio Rafał , Kubik Benedykt , Drabik Katarzyna , Przelaskowska Anna

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2022.09.01

Warianty tytułu

EN

Comprehensive interpretation of the borehole profile including anhydrite, carbonate and mudstone rocks based on non-destructive core tests

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejsza praca została poświęcona kompleksowej interpretacji interwałów otworu wiertniczego B-7, w przypadku którego dysponowano rdzeniami zbudowanymi z takich skał jak anhydryty, dolomity, węglany oraz mułowce. Do przeprowadzenia badań wykorzystane zostały dane uzyskane na podstawie ciągłych pomiarów rdzeni wiertniczych z zastosowaniem metod tomografii komputerowej (CT), fluorescencji rentgenowskiej (XRF) oraz naturalnej promieniotwórczości gamma (GR) wraz z pomiarem gęstości objętościowej (gamma-gamma). Wymienione metody wchodzą w zakres pomiarów nieniszczących; z wykorzystaniem odpowiednich kalibracji mogą być prowadzone na połówkach rdzeni archiwalnych. Dla uzyskania szczegółowej interpretacji profilowań rdzeni wiertniczych wymagane jest wykonanie laboratoryjnych pomiarów referencyjnych. W przypadku rdzeni z otworu B-7 badania laboratoryjne przeprowadzono na próbkach pobranych z roboczej części rdzenia. Zakres badań stacjonarnych obejmował pomiary składu chemicznego (ICP-MS/OES), mineralnego (XRD), promieniotwórczości naturalnej gamma (K, U, Th), gęstości objętościowej oraz porowatości. Wyniki pomiarów laboratoryjnych posłużyły do sprawdzenia jakości danych oraz do kalibracji ciągłych pomiarów rdzeni w postaci połówek walca (część archiwalna). Na podstawie skalibrowanych danych XRF i badań XRD utworzono modele mineralogiczno-chemiczne dla skał anhydrytowych, węglanowych i mułowcowych, dzięki którym przeprowadzono interpretację litologiczną. Badania gęstości i porowatości posłużyły do kalibracji krzywych gęstości uzyskanych z metody gamma-gamma oraz CT. W ramach kompleksowej interpretacji danych geofizycznych wyniki z ciągłych pomiarów rdzeni zostały porównane z profilowaniami geofizyki wiertniczej oraz z wynikami badań laboratoryjnych. Łącznie przebadano około 28 metrów rdzeni wiertniczych. Ponadto wykonano zestawienie wyników interpretacji litologicznej z pomiarów otworowych, jak i pomiarów na rdzeniach. Końcowe zestawienia zaprezentowano w postaci krzywych wynikowych oraz słupków litologicznych w domenie głębokości. Wybrane interwały rdzeni pozwoliły na przetestowanie stosowanej aparatury oraz metod interpretacji w szerokim zakresie zmienności litologicznej.

EN

This paper deals with the comprehensive interpretation of the B-7 borehole core intervals, which were composed of rock such as anhydrites, dolomites, carbonates and mudstones. Data obtained on the basis of continuous measurements of cores with the use of computed tomography (CT), X-ray fluorescence (XRF) and natural gamma radioactivity (GR) method with the application of bulk density measurement (gamma-gamma) were used to carry out the study. These methods are included in the scope of non-destructive measurements, and with the use of appropriate calibrations, they can be carried out on the halves of archival cores. For a detailed interpretation of core profiles, laboratory measurements are required for reference values. In the case of cores from the B-7 borehole, laboratory tests were carried out on samples taken from the part of the core intendent for research. The scope of stationary tests included the measurements of chemical composition (ICP-MS/OES), mineral composition (XRD), natural gamma radioactivity (K, U, Th), bulk density and porosity. The results of the laboratory measurements were used to check the quality of the data and to calibrate the continuous measurements of the cores in the form of half cylinders (archival part). On the basis of calibrated XRF data and XRD tests, mineralogical and chemical models were created for anhydrite, carbonate and mudstone rocks, with the use of which lithological interpretation was performed. The density and porosity tests were used to calibrate the density profiles obtained from the gamma-gamma and CT methods of the core measurements. As part of the comprehensive interpretation of geophysical data, the results of continuous core measurements results were compared with the well logging and the laboratory tests. About 28 meters of drill cores were tested in total. Furthermore, the final summaries are presented in the form of the well and core logs as well as lithological interpretation which was made based on the well logs and the measurements of the cores was presented in the depth domain. The selected core intervals allowed for the testing of the equipment and interpretation methods used in a wide range of lithological variability.

Słowa kluczowe

PL

spektrometria XRF; tomografia komputerowa; profilowanie gamma; interpretacja litologiczna; analiza rdzeni wiertniczych

EN

XRF spectrometry; computed tomography; gamma profiling; lithological interpretation; core analyse

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 78, nr 9
• Strony: 641--653
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Skupio Rafał

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Kubik Benedykt

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Drabik Katarzyna

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Przelaskowska Anna

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Bartosek J., 1977. Citliva metoda stanoveni obsahu prirozene radio-aktivnich prvku v horninach. Kandidatska disertacni prace. Geofizika, Brno.
• Bruker. <https://www.bruker.com> (dostęp: wrzesień 2019).
• Conrey R.M., Goodman E.M., Bettencourt N., Seyfarth A., Van Hoose A., Wolff J.A., 2014. Calibration of a portable X-ray fluorescence spectrometer in the analysis of archaeological samples using influence coefficients. Geochemistry Exploration Environment Analysis, 14(3): 291–301. DOI: 10.1144/geochem2013-198.
• Dohnalik M., Kaczmarczyk J., 2019. Pomiary dwuenergetycznej tomografii (Dual Energy CT) w celu badania skał. Nafta-Gaz, 75(2): 83–88. DOI: 10.18668/NG.2019.02.03.
• Georadis. <https://www.georadis.com> (dostęp: wrzesień 2020).
• Geotek. <https://www.geotek.co.uk> (dostęp: listopad 2021).
• Kowalska S., 2013. Określanie ilościowego składu mineralnego skał zawierających minerały ilaste metodą Rietvelda. Nafta-Gaz, 69(12):887–893.
• Kozak M., 2010. Zastosowanie optycznej spektrometrii emisyjnej, ze wzbudzeniem w plazmie indukowanej w badaniach przetworów naftowych. Nafta-Gaz, 66(7): 606–612.
• Lezzerini M., Tamponi M., Bertoli M., 2014. Calibration of XRF data on silicate rocks using chemicals as in-house standards. Atti della Società Toscana di Scienze Naturali – Memorie Serie A, 121: 65–70.
• Ogburn D., Sillar B., Sierra J.C., 2012. Evaluating effects of chemical weathering and surface contamination on the in situ provenance analysis of building stones in the Cuzco region of Peru with portable XRF. Journal of Archaeological Science, 40(4): 1823–1837. DOI: 10.1016/j.jas.2012.09.023.
• PoROus materials examination SoftwarE. <http://porose.pl/)> (dostęp 31.08.2022)
• Rowe H., Hughes N., Robinson K., 2012. The quantification and application of handheld energy-dispersive x-ray fluorescence (ED-XRF) in mudrock chemostratigraphy and geochemistry. Chemical Geology, 324–325: 122–131. DOI: 10.1016/j.chemgeo.2011.12.023
• Saintgobain. <https://www.crystals.saintgobain.com> (dostęp: październik 2015).
• Skupio R., 2014. Wykorzystanie przenośnego spektrometru XRF do pomiarów składu chemicznego skał. Nafta-Gaz, 70(11): 771–777.
• Skupio R., 2021. Określanie składu chemicznego i mineralnego skał z wykorzystaniem przenośnego spektrometru XRF pracującego w atmosferze helu. Nafta-Gaz, 77(4): 227–234. DOI: 10.18668/NG.2021.04.02.
• Skupio R., Dohnalik M., 2015. Improvement spectrometric gamma measurements on shale cores with the use of the BGO scintillation detector. Nafta-Gaz, 71(11): 847–855. DOI: 10.18668/NG2015.11.06
• Skupio R., Dohnalik M., 2017. Pomiar gamma-gamma oraz komputerowa tomografia rentgenowska na rdzeniach wiertniczych skał osadowych. Nafta-Gaz, 73(8): 571–582. DOI: 10.18668/NG.2017.08.04.
• Skupio R., Zagórska U., 2020. Kalibracja wyników analiz chemicznych piaskowców czerwonego spągowca wykonanych przenośnym spektrometrem XRF. Nafta-Gaz, 76(1): 12–17. DOI: 10.18668/NG.2020.01.02.
• Wieczorek A., 2012. Ocena możliwości wykorzystania techniki spektrometrii rentgenowskiej z dyspersją fali do badania zawartości szkodliwych i kancerogennych metali ciężkich w produktach naftowych. Nafta-Gaz, 68(10): 699–707.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).