1

UPUTE ZA IZRADU 2. PROGRAMA IZ GEOLOGIJE FOSILNIH GORIVA

„Korelacija EKD i karte debljina“

Izdvajanje litostratigrafskih jedinica u stupovima bušotina temelji se na objektivnim litološko-fizikalnim kriterijima. Litostratigrafska korelacija, odnosno prostorno povezivanje stijena istog litološkog sastava pazeći na njihov položaj u stratigrafskom slijedu, omogućava prepoznavanje ležišnih stijena (kolektorskih stijena, naftonosnika) - potencijalnih nositelja ugljikovodika, utvrñivanje granica njihove rasprostranjenosti, te utvrñivanje njihove debljine, ali i litoloških promjena. Granice jedinica postavljaju se tako da ih se u dubini može pouzdano pratiti na cijelom području istraživanja. Zbog toga što se duboke bušotine u pravilu ne jezgruju u cijeloj dužini, to u praksi znači da granice jedinica moraju biti obilježene odreñenom promjenom fizičkih svojstava koju se geofizički može identificirati (na seizmičkim profilima ili pomoću geofizičkih mjerenja u bušotinama – karotaže). Pri interpretaciji se prvo te promjene identificiraju i označavaju („markiraju“), a zatim im se pripisuje geološko značenje. Postupak povezivanja tako odreñenih „ključnih slojeva“ u prostoru izmeñu bušotina naziva se korelacija i ona prethodi svakoj analizi geološke grañe u dubini. Postojanje repernih horizonata ili markera nužno je za prepoznavanje i kartiranje litostratigrafskih jedinica. Općenito, ključni slojevi (engl. key beds) trebaju imati malu debljinu i široku rasprostranjenost, barem na cijelom području istraživanja – području na kojem se budu crtale karte. Ukoliko se drugim istraživačkim metodama, npr. biostratigrafijom, može dokazati su ti slojevi nastali istovremeno, odnosno da su to izokrone površine, onda se njihovom korelacijom povezuju jedinice iste geološke starosti, prostorno se analizira istovremenost taloženja i moguće je raditi paleogeografske i paleotektonske rekonstrukcije. Kronohorizonti predstavljaju osnovu za rekonstrukciju geološke prošlosti, analizu razvoja paleoreljefa, te utvrñivanje prostornog rasporeda istovremenih taložnih okoliša i na kraju smjera i intenziteta donosa sedimenata u bazen. Korelacijski horizonti u širem smislu i ne moraju biti izokroni. To mogu biti jednostavno granice izmeñu propusnih i nepropusnih slojeva što je važno za odreñivanje granica ležišta, ili se mogu korelirati diskordancije koje u biti u sebi sadrže cijeli vremenski interval. On se u prostoru može znatno razlikovati – u jednoj bušotini na mezozojskim stijenama diskordantno naliježu donjomiocenski slojevi pa je stratigrafska praznina najmanje 40 milijuna godina, dok u drugoj bušotini na mezozojskim slojevima naliježu gornjo miocenski slojevi, pa je stratigrafska praznina najmanje 53,5 milijuna godina. Ovakav se kontakt često može dobro identificirati na seizmičkim profilima i koristi se za kartiranje ali se onda zove jednostavno „reperni horizont“ jer njegovo vremensko značenje tek treba detaljnije prostorno definirati. Dakle, najširi pojam je „korelacijski horizont“ ili „reperni sloj“ (skraćeno „reper“), koji služi za izradu dubinskih karata. Ako ih se izdvaja na stupovima bušotina, onda se zovu markerima, a uži pojam je „karotažni marker“ što znači da je izdvojen na temelju odreñenog svojstva izmjerenog geofizičkim mjerenjima u bušotinama. Najuži pojam je „eektrokarotažni marker“ (EK-marker), a oni se izdvajaju na temelju karakterističnog oblika krivulje specifičnog otpora i to uvijek u konkordantnom slijedu sedimenata. EK-markeri se uvijek postavljaju na intervalima s pelitnim sedimentima i u hrvatskom dijelu Panonskog bazena dokazano je da odražavaju sitne promjene u granulometrijskom sastavu hemipelagičkih lapora. Tako definirani EK-markeri nisu ni slojevi niti slojne plohe i na stijenama ih se makroskopski uopće ne može vidjeti, te funkcioniraju kao korelacijski horizonti samo na temelju njihovog geofizičkog odraza na karotaži. U drugom programu će se kao korelacijski horizonti koristiti EK-markeri (elektrokarotažni markeri) koji predstavljaju prepoznatljive identične motive na krivuljama

2

specifičnog otpora (prividne električne otpornosti, Ra), odnosno prepoznaju se prema ponavljanju sličnih nizova otklona na krivuljama N16“ (tzv. „mala normala“. EK-markeri ukazuju na promjenu granulometrijskog sastava i načina pakiranja čestica u stijeni što uvjetuje promjenu šupljikavosti i propusnosti naslaga taloženih u jednakim uvjetima i u isto vrijeme, te u tom smislu predstavljaju sinkrone plohe, kronohorizonte.

1. Identificiranje EK-markera kao korelacijskih slojeva i kao granica izmeñu

genetskih jedinica (rad po skupinama) Na elektrokarotažnim dijagramima, na krivulji specifične otpornosti treba identificirati i označiti elektrokarotažne markere koji ukazuju na stalne litološke i elektrofizikalne značajke i imaju široku lateralnu rasprostranjenost, te mogu poslužiti kao korelacijski horizonti. Specifične jedinice koje se pri tom koriste spadaju u sustav genetskih jedinica koje se prema autorima tog sustava (BUSCH, 1971, BUSCH & LINK, 1985) definiraju kao: „Naslage nastale u jednom taložnom ciklusu pri čemu su sve litološke komponente genetski meñusobno povezane. Bitno je da gornja granica bude litološko-vremenski marker, a donja može biti ili litološko-vremenski marker ili diskordancija ili pak facijesna promjena iz marinskih u terestričke naslage.“ Osnovna jedinica je GIS – Genetski interval slojeva, a veća jedinica je GSS – Genetski slijed slojeva (ŠIMON, 1980). Dodatne informacije se mogu pronaći u: BUSCH, D.A. (1971): Genetic Units in Delta Prospecting. –AAPG Bul., 55/8, 1137-1154. BUSCH, D.A. & LINK, D.A. (1985): Exploration Methods for Sandstone Reservoirs. –OGCI Publications,

XI+327 p. SAFTIĆ, B. (1993): Taložni sustav pješčanih rezervoara genetske sekvencije slojeva pješčenjaka Poljana u

neogenskim naslagama polja Žutica. Magistarski rad. –RGN fakultet Sveuč. u Zagrebu, 55 str. ŠIMON, J. (1980): Prilog stratigrafiji i taložnom sustavu pješčanih rezervoara Sava-grupe naslaga mlañeg

tercijara u Panonskom bazenu sjeverne Hrvatske. Disertacija. –RGN fakultet Sveuč. u Zagrebu, 66 str.

Po ŠIMONU (1980) se genetske jedinice hijerarhijski odnose na sljedeći način. Genetska sekvencija slojeva Poljana (GSS Poljana) dio je genetskog formata slojeva Kloštar Ivanić (GFS Kloštar Ivanić), koji pripada genetskom udruženju slojeva Sava (GUS Sava). Nazivi su slični kao kod jedinica litostratigrafskog sustava jer GSS Poljana ne sadrži samo pješčenjake Poljana nego i slojeve lapora koji su se taložili istovremeno s njima, pa isto tako GFS Kloštar Ivanić ne čine samo pješčenjaci formacije Kloštar Ivanić nego i njihovi bočni nepropusni ekvivalenti, a GUS Sava udružuje sve slojeve i pješčenjaka i lapora koji su nastali u vrijeme taloženja grupe Sava kao litostratigrafske jedinice najvećeg ranga. Najmanja jedinica – GIS odgovarala bi vremenski najmanjoj litostratigrafskoj jedinici – sloju s tim da uključuje i istovremeno nastale slojeve nepropusnih stijena. Zbog toga što su kod nas granice formacija postavljene po korelacijskim horizontima (pa tako i granice grupa) razlike izmeñu litostratigrafskih i genetskih jedinica nisu tako velike na razini tih regionalnih jedinica, mogu postojati samo razlike u nazivu, ali postoje značajne razlike u debljini na relacijama član – GSS i sloj – GIS i zato je važno točno se pridržavati odabranog sustava. Detaljni odnosi na objektu istraživanja prikazani su na sljedećoj slici 1 (SAFTIĆ, 1993):

GSS Poljana omeñena je EK-markerom Rν u krovini i EK-markerom z' u podini, a sastoji se od tri genetska intervala slojeva: GIS A', GIS A i GIS A1-3.

3

EK-markerima Rν i a omeñen je genetski interval slojeva GIS A', pri čemu EK-marker Rν predstavlja krovinsku granicu jedinice, a EK-marker a podinsku granicu. Krovinsku granicu genetskog intervala slojeva GIS A čini EK-marker a, a podinsku granicu EK-marker D4. Jedinica GIS A1-3 omeñena je EK-markerom D4 u krovini i EK-markerom z' u podini. Karotaža se interpretira gledajući dijagram tako da su manje dubine na lijevoj strani, a to ujedno znači da su otkloni krivulje s povećanim otporom prema gore. U pravilu se uvijek prvo ide od plićih slojeva prema dubljim (u smjeru bušenja) i markeri se opisuju i traže tim slijedom. Oblik krivulja na intervalu svakog elektrokarotažnog markera je tipski. U praksi se prvo odabire jedna bušotina na čijem su karotažnom dijagramu potrebni markeri najbolje razvijeni i uočljivi i onda se prema toj bušotini isti motivi prepoznaju prvo na susjednim bušotinama i zatim sve dalje u prostoru. Dvije bušotine prikazane su na slici 2 iz koje se vidi da se tražena četiri markera mogu identificirati na sljedeći način:

• EK-marker Rν je u normalnom slijedu naslaga smješten najpliće, a prepoznaje se u konkavnom dijelu krivulje otpornosti nakon (ispod) dvaju motiva nalik slovu „M“,

• EK-marker a prepoznaje se kao veći od dvaju „pikova“ (porasta specifične otpornosti) prije prijelaza u veliki „pik“ (značajan porast specifične otpornosti),

• EK-marker D4 nalazi se u konkavnom dijelu krivulje prije sljedećeg značajnijeg povećanja specifične otpornosti,

• EK-marker z' smješten je ispod EK-markera D4, a prepoznaje se kao četvrti po redu i najveći od četiri „pika“ na dijelu krivulje s povećanjem specifične otpornosti.

Dijagrami nisu uvijek iste kvalitete i ocrti krivulja koji odreñuju markere nisu uvijek identični, ali karakter otklona krivulje, odnosno njezin oblik jest. Zato su na slici 2 primjeri jedne bušotine s idealnim dijagramom i jedne na kojoj se to malo slabije vidi. Nakon identifikacije elektrokarotažnih markera očitavaju se njihove relativne dubine i zatim u odgovarajuću tablicu treba unijeti dubine svakog pojedinačnog EK-markera za svaku od bušotina na području interesa (području istraživanja, kartiranja…). Područja na kojima će skupine 1-4 raditi dijelovi su jednog naftnog polja i u rubnim se dijelovima područja preklapaju. Zato je važno da skupine meñusobno provjere pozicije markera na EK-dijagramima bušotinama u rubnim područjima i te vrijednosti usklade kako bi kasnije mogli uskladiti karte. Što bi značilo da skupina sjeverozapad treba usporediti pozicije EK-markera u bušotinama koje „dijeli“ sa skupinom sjeveroistok, ali i u bušotinama koje „dijeli“ sa skupinom jugozapad. Skupina sjeveroistok treba usporediti pozicije EK-markera u bušotinama koje „dijeli“ sa skupinom jugoistok, ali i u bušotinama koje „dijeli“ sa skupinom sjeverozapad itd. Ukoliko dolazi do nepodudaranja pozicija EK-markera u odreñenoj bušotini, treba izvršiti korekcije i naći rješenje koje će obje skupine prihvatiti.

4

Slika 2. Elektrokarotažni dijagrami tipskih bušotina

2. Izdvajanje propusnih od nepropusnih slojeva unutar pojedinog genetskog

intervala slojeva (rad po skupinama)

Nakon postavljanja granica meñu genetskim intervalima slojeva GIS-ovima A', A i A1-3 (korak 1), valja unutar svake jedinice izdvojiti propusne od nepropusnih naslaga. Pri tome treba pratiti krivulju spontanog potencijala, čiji otklon u lijevu stranu, odnosno prema negativnom potencijalu ukazuje na propusne naslage (za slučaj da je slojna voda većeg saliniteta od isplake). Granica meñu slojevima postavlja se kroz točku infleksije, odnosno točku na krivulji SP-a gdje krivulja mijenja karakter zakrivljenosti (npr. iz konkavne u konveksnu). Po izdvajanju propusnih i nepropusnih naslaga, treba s dijagrama očitati ukupne debljine intervala i ukupne debljine propusnih stijena u svakom intervalu, te ispuniti tablicu s debljinama genetskih intervala slojeva i pješčenjaka u svakom pojedinom GIS-u.

5

Kao i kod identificiranja EK-markera, valja usporediti interpretaciju rubnih bušotina sa susjednim skupinama. Nakon izdvajanja propusnih i nepropusnih slojeva, pristupa se izradi karata debljina genetskih intervala slojeva i karata debljina pješčenjaka unutar genetskih intervala slojeva.

Slika 3. Primjer interpretirane bušotine. Intervali nepropusnih stijena označeni su horizontalnom šrafurom.

3. Izrada karata debljina genetske sekvencije slojeva, genetskih intervala slojeva i

pješčenjaka unutar genetskih intervala slojeva (samostalni rad) Karte debljina izrañuju se na temelju tablica u koje su prethodno unešene debljine genetske sekvencije slojeva, genetskih intervala slojeva i pješčenjaka unutar genetskih intervala slojeva. Na kartu lokacija - predložak s pozicijama bušotina unesu se vrijednosti parametra

6

koji će se kartirati i interpolacijom se izvuku izolinije. Kao i u 1. programu, intervali na karti odreñuju se metodom linearne interpolacije. Posebno valja voditi računa o crtanju nulte linije, koja je moguća na kartama debljine pješčenjaka unutar genetskih intervala slojeva, jer pješčenjaci mogu potpuno izostajati u odreñenom području, pa linijom „0“ treba zapravo postaviti liniju isklinjavanja pješčenjaka. Ova linija u pravilu neće prolaziti kroz bušotine u kojima je vrijednost kartirane jedinice jednaka nuli, jer je mala vjerojatnost da kartirana jedinica isklinjava baš na mjestu bušotine. Vjerojatnije je da propusni sloj isklinjava negdje izmeñu bušotine u kojoj je utvrñen bušenjem i ima odreñenu debljinu i bušotine gdje propusni sloj u cijelosti izostaje pa je kartirana vrijednost nula. Točnu lokaciju nulte linije moguće je procijeniti jedino na temelju usporedbe s odnosima debljina u nekoliko obližnjih bušotina u kojima je sloj probušen. U završetku, autori istovjetnih karata (npr. Karte debljine GIS A) trebaju uskladiti rubne dijelove karata sa susjednim skupinama, jer će se u konačnici karte iste jedinice sa sva 4 područja (sjeveroistok, sjeverozapad, jugoistok i jugozapad) spajati u jedinstvenu kartu.

4. Crtanje shematskog korelacijskog profila (samostalni rad) Korelacijska shema ili shematski korelacijski profil dvodimenzionalni je prikaz usporedbe interpretiranih EK-dijagrama nekoliko bušotina. U pravilu se postavlja tako da odražava svu promjenljivost kartirane jedinice na području istraživanja, tj. da je u jednoj bušotini tzv. maksimalni razvoj (tamo gdje je jedinica najdeblja i gdje ima najdeblje slojeve pjaščanjaka) a u drugoj minimalni razvoj (tamo gdje su pješčenjaci najtanji ili ih uopće nema). Izmeñu se odabire onoliko prijelaznih bušotina/razvoja koliko je to neophodno da bi se ilustrirale specifičnosti grañe analizirane jedinice. Shematski korelacijski profil je posebna vrsta geološkog profila, zapravo shema kojom se nastoji ilustrirati najbitnije promjene u grañi jedinice, a u naftnoj geologiji je to u pravilu graña kolektorskih stijena. Kao i drugi geološki profili i korelacijske sheme mogu imati odreñeno horizontalno mjerilo, ali to i nije uvjet, ponekad je zgodnije stvarno napraviti shemu tako što će se sve bušotine nalaziti na istom razmaku. U tom je slučaju potrebno negdje u rubnom dijelu sheme nacrtati i malu karticu s prikazom trase profila. Vertikalno mjerilo mora uvijek biti isto i odreñeno je mjerilom karotažnih dijagrama. Ponekad se shematskim profilom želi prikazati i strukturne odnose i onda se dijagrami bušotina vertikalno postavljaju s obzirom na apsolutnu dubinu (potrebno je znati kotu ušća bušotine, Z), ali to i nije često. Shematski su profili u pravilu dio prikaza stratigrafskih informacija pa se „izravnavaju“ po krovinskim korelacijskim horizontima kako bi se analizirane jedinice vidjele približno onako kako su izgledale u vrijeme taloženja. Praktično u zadatku, dijagrami se poravnavaju po EK-markeru u krovini prethodno kartirane jedinice (npr. student koji je izradio kartu debljine GIS A ili pješčenjaka GIS A, treba nacrtati profil koji se ravna po EK-markeru a, ukoliko je kartirana debljina GSS Poljana ili pješčenjaka GSS Poljana ili debljina GIS A' ili pješčenjaka GIS A', profil će se poravnavati po EK-markeru Rν). Interpretirani EK-dijagrami se na podlogu postavljaju tako da im referentni marker leži u horizontalnoj ravnini, a nakon toga slijedi korelacija, što znači da se povezuju prvo EK-markeri a zatim i propusni slojevi unutar jedne jedinice na EK-dijagramima svih bušotina. Ukoliko u nekoj bušotini propusni sloj izostaje, crta se isklinjenje. Markere treba označiti debljim linijama, a granice izmeñu propusnih slojeva tanjim. Propusne ili nepropusne naslage se mogu obojati da bi shema bila zornija i sve korelacijske linije i jedinice treba označiti. Priredili: prof. dr. sc. Bruno Saftić i Iva Kolenković, dipl, ing. geol.