Hidrológiai Közlöny 1994 (74. évfolyam)

4. szám - Cserepes László–Drahos Dezső–Salát Péter: Vízkutató fúrások karotázsméréseinek minőségellenőrzött értékelése

234 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1994. 74. ÉVF. 2. SZÁM 2.TörmeIékes üledékes tárolókőzetek modeUjei A többnyire allochton, terrigén eredetű víztároló üledékes kőzet különféle ásványi összetételű és szemcseméret eloszlású komponensekből tevődik össze. így előfordulhatnak benne finomabb és durvább kvarc szemcsék, karbonát szemcsék és agyagásványok szemcséi. Emellett kisebb mennyiségben még számos egyéb ásvány is megtalálható a kőzetben, mint például cirkon, turmalin, gránit, sziderit, magnetit, hematit, ortoklász, albit, anortit, csillám stb. A szemcsék közötti teret víz tölti ki, amelyben különféle ionok lehetnek. A kőzet leírásához az alkotórészek mennyiségi megadása szükséges. Közelítsük meg a valóságos viszonyokat N-l számú ásványi komponenssel és legyen az /V-edik komponens a pórusteret kitöltő víz. Ezek térfogati részarányát jelöljük V, ,V

2 Kv

0'- Tekintsük ezeket a mennyiségeket a kőzetmodellt jellemző p paramétervektor komponenseinek: p =p(V

l,V

2,...,V

f

f) (1) A modellparaméterekre értelemszerűen fennáll a következő egyenlőség: (2) Egy üledékes kőzetnek különböző felbontású, részletességű modelljeit képzelhetjük el. Legyen például egy ilyen modell a következő (a. modell), amelyben vi = vciay'- a

z agyag mennyisége, V

2= V

M

l: a kőzetliszt mennyisége, V

}= Vj^: a homok és a kavics mennyisége, V

4— V

caíei

u: a kalcit (mészkő) mennyisége, V

5= V

ra

l: kis mennyiségben lévő ásványok (csillám, limonit, stb) együttes mennyisége és V

6=4>: a porozitás. Ugyanennek a kőzetnek egy másik -az előbbinél durvább felbontású- modellje (b. modell) az alábbi: V

; = V

cla

y: az agyag és kőzetliszt mennyisége, V,= K„.,.

„: a homok és kavics mennyisége, Vj = V

nj

l: a többi ásvány (kalcit, csillám, limonit stb.) együttes mennyisége és l

/<=<t>: a porozitás. Tovább csökkentve az összetevők számát egy még egyszerűbb modellre juthatunk (c. modell), ahol: V,= V

cUt

y: az agyag és kőzetliszt mennyisége, V

:=V

soiu

j: a homok, kavics és a többi ásvány együttes mennyisége és V

}=<f>: a porozitás. számú mérés ahhoz, hogy ennek a legrészletesebb modellnek a paramétereit hatásosan becsülni tudjuk. Ilyenkor alkalmazzuk a -durvább felbontású- b. vagy c. modelleket vagy az ezekhez hasonló más egyszerűbb modelleket. 3. Az elméleti tér meghatározása A mélyfúrási geofizika vízkutatási gyakorlatában alkalmazott szelvényezési módszerek a következők lehetnek: SP: természetes potenciál, R: fajlagos ellenállás, GR: természetes gamma aktivitás, RHO: sűrűség, FIN: neutronporozitás, DT: akusztikus terjedési idő. Ezeken kívül van még néhány szelvényezési módszer, amelyet azonban vízkutatásban csak elvétve alkalmaznak. A felsorolt szelvények is egy maximális mérési programot jelentenek, ezek közül általában nem mindegyik szelvényt szokták felvenni. Más mérések, mint például lyukátmérő vagy hőmérsékletmérés itt nem szerepelnek, mivel azok a kőzetösszetétel meghatározásában közvetlenül nem játszanak szerepet. Az egyes szelvényezési módszereknél az ideális kőzetmodellekre vonatkozó, ideális mérőeszköz használatát feltételező mennyiséget elméleti értéknek nevezzük. Tekintsünk k= 1,2,...K számú szelvényezési módszert (k a mérési koordináta). Az elméleti érték az ú.n. eszköz-válaszfüggvénynyel adható meg, amelynek általános alakja a k-adik szelvényezési módszerre a következő: ahol T

t = T

t(p,z

k). Zk ~ Zk (

Ztl >

Zt2'"' ' ZtN> mt 1 -'"ti •' •) (3) (4) A z* vektor komponenseit zónaparamétereknek nevezzük. A formulában z

h a &-adik módszernek az i-edik kőzetkomponensre vonatkozó válasza, azaz T

k=z

t

i , ha Vj=l. A képletben szereplő m

t

í-k ugyancsak zónaparaméterek (konstansok) amelyek azonban nem T

k dimenziójúak és a válaszfüggvény egyéb konstansait jelölik (ilyen példái az m cementációs kitevő). A z

u zónaparaméter egy jól definiált ásványi összetevő esetében állandó, és számszerű értéke megtalálható a szakirodalomban. Összevont komponensekre, mint amilyenek az előző fejezetbeli b. és c. modellekben fordulnak elő, a zónaparaméter értékét csak szakaszonként mélységzónánként- tekintjük állandónak. Ilyen összetett komponensekre a zónaparaméter meghatározása is külön problémát jelenthet. A felsorolt szelvényezési módszerek eszközválaszfüggvényei a b. modellt tekintve az alábbiak lesznek: Természetes potenciál: A geofizikai mérések értékelésének célja a komponensek térfogati részarányainak meghatározása. A felsorolt modellek közül a valóságos viszonyokhoz legközelebb az a. modell áll. Az esetek többségében azonban nincs kellő SP=SP

áli

c^V

cla

y(SP

cla

)-SP

aac

a) (5)