AZONOSÍTOTT GYAKORLATI PROBLÉMÁK

ahol:

u – belsőenergia-sűrűség [J/m³];

ϕ – porozitás [–];

cf – fluidum fajhője [J/(kg·K)];

cm – kőzetmátrix fajhője [J/(kg·K)];

ρf – fluidum sűrűség [kg/m³];

ρm – kőzetmátrix sűrűsége [kg/m³];

Tr – rezervoár hőmérséklete [K];

T0 – felszíni átlaghőmérséklet [K];

H – belsőenergia [J];

V, v – térfogat [m³].

Ezek közül az összes paraméter mélységfüggő és függvények csak korlátozottan ismerhetőek csak meg. Az összefüggést a rezervoár össztérfogatára kell kiintegrálni amely numerikus modellezéssel történhet.

3. AZONOSÍTOTT GYAKORLATI PROBLÉMÁK

3.1. Mélység-idő transzformáció, adatharmonizáció, vonatkoztatási szint

A kutatás során két fő adattípussal dolgoztunk: mélyfúrási geofizikai adatokkal (karotázs adatok): spontán potenciál (SP), ellenállás, természetes gamma görbe, stb., és 2D migrált szeizmikus adatokkal. Ezek eltérő mérési módszertani alapokon nyugszanak, felbontásuk, térbeli kiterjedésük is eltér egymástól, mégis jól ki tudják egymást egészíteni, viszont ehhez komplex mélység-idő transzformációs eljárások szükségesek [8, 9].

A szeimikus szelvény Z tengelye nem méterben értendő mélységi adatokat mutat (measured depth, azaz MD), hanem a rezgések keltett hullámok kétutas visszaérkezési idejét (two way travel time, azaz TWT) másodpercben vagy annak ezredrészében megadva (s vagy ms). Az MD és a TWT közti összefüggés a Z teljes tartományában ugyan leírható egy összefüggéssel, de mivel a mélység-idő összefüggés regionálisan más és más illetve Z mentén is pontról pontra változik, kijelölhetőek olyan Z intervallumok, ahol más és más összefüggés adja a „jobb” korrelációs együtthatójú megközelítést. A megadott regionális átlagsebesség

44

függvények használata mellett, saját, a szelvényekhez közel eső, karotázs beosztások (markerek) alapján validált mélység-idő összefüggések használata is javasolt lehet (2. ábra).

Fontos kiemelni, hogy egy adott ponton így is csak megközelítőleg lehet meghatározni a MD értéket.

2. ábra. Mélység-idő összefüggés-vizsgálatok mélyfúrási markerekkel

A mélyfúrások karotázs görbéin a nagyobb egységek meghatározásán túl (fent említett markerek) részletesebb beosztás is elvégezhető. A kutatás során ezt a szeizmikus adatok figyelembe vételével együtt kívántuk megtenni, amihez a többféle vizsgált megközelítés (lineáris, exponenciális, stb.) közül a példában a lineárist választottuk, és a vizsgált intervallumban jó megközelítéssel segítette a két adat egymást a felosztásban (3. ábra).

3. ábra. A po-16 2D szeizmikus szelvény és a ráeső Tiszacsege k-119 jelű fúrás geofizikai karotázs-szelvénye (részletek)

A szeizmikus szelvények referencia szintje (SRD) 50 m (ASL) az Alföldön, azaz a kutatási területen is, ahol a legalacsonyabb és legmagasabb pont közti különbség több tízméteres, ugyanakkor a nyírségi területeket leszámítva a vertikális különbségek nem hirtelen következnek be a kutatási területen. A mérések során, amelyek jelei felszíni robbantással indikálódnak és annak egy része ugyancsak feszíni mérőegységekbe érkeznek vissza a geofizikus szakemberek különös figyelmet szentelek annak, hogy lehetőleg szintben maradjanak az adott mérés során, illetve, a korrekciók során ezek kompenzálásra kerüljenek.

45

Megnézve a terület DEM-jét, a legváltozatosabb felszíni morfológiája a kutatási területen a keleti részeken, a nyírségi területeken vannak, ahol éppen ezért „kanyargós” nyomvonallal rendelkeznek a szelvények. Ha nagyon kiugró vertikális értékek jellemzik a szűkebb kutatási területet, érdemes lehet további korrekciós módszereket alkalmazni, ill. másfajta adatok integrálása során figyelembe venni ezt.

A mélyfúrások esetében is kérdéses lehet, hogy mit tekintünk kiinduló, vonatkoztatási szintnek: a fúrás pontjának tengerszint feletti magassági értékét egymagában vesszük annak, vagy a forgatóasztal magasságának beszámításával. Érdemes egységesen, az összes fúrásnál ugyanazt az eljárást alkalmazni. A fúrási naplókban ezeket fel szokták jegyezni, viszont előfordul, hogy a régi fúrások dokumentációin nem szerepel egyértelműen ilyen adat, ami megnehezíti, hogy a bekerülő összes fúrásnál ugyanúgy járjunk el.

3.2. A homoktestek elkülöníthetősége a modellezés során

A geotermikus potenciálok meghatározásában illetve a hidrodinamikai modellezésben egyaránt fontos a homoktestek megfelelő geometriai elhatárolása. E térbeli elhatárolás általában kevés számú, gyakran pontszerű adatok alapján történik (fúrásrétegsor és fúrásgeofizika). Ezt a gyakorlatot bővíteni lehet szeizmikus szelvények értelmezésével, illetve optimális esetben 3D szeizmikus blokkok vizsgálatával. Ez utóbbiak azonban egy átlagos geotermikus kutatás során nem állnak rendelkezésre, így ez utóbbi ismertetéséről ebben a tanulmányban eltekintünk.

A szeizmikus szelvényeken megjelenő követhető reflexiók izokronnak tekinthetők. Az alkalmazott föltani modellben e vonalak a legtöbb fáciest tartalmazzák (heteropikus fáciesek), azaz litológiailag nagyon változatosak. A homoktestek határai így a szeizmikus reflexiókon általában metsződnek és a szeizmikus mintázat segíthet meghatározásukban (izopikus fáciesek). Ez azonban nem annyira egzakt, mint a reflexiók követése, illetve a szeizmikus szelvény vertikális felbontása a kisebb homoktesteket ebből a szempontból nem megfelelően ábrázolja (lásd 3. ábra középső és alsó része).

Mind a deltakörnyezetek változatossága, mind pedig az esetlegesen bekövetkező relatív vízszintcsökkenés a homoktestek és finomabb üledékek összefogazódását eredményezte. Ez modellezési szempontból azért lényeges, mert egy adott határfelület egy adott földrajzi koordinátájú ponton többször jelentkezik. Számos, széles körben használt szoftver ezt nem képes kezelni.

Tovább nehezíti a homoktestek elhatárolását, ha az általános földtani modellhez képest jelentős eltérések adódtak a kifejlődésben. Ezek közül a közel vízszintes paleoeróziós felszínek viszonylag jól követhetőek és kimutathatóak, és a modellezésben nem jelentenek interpolációs kihívást, szemben az egykori szubmarin kanyonbevágódásokkal – amik több tíz, esetenként száz méteresek is lehetnek, – illetve mederbevágódásokkal. Ez utóbbi kettő azonosítása csak fúrásadatokból nem lehet egyértelmű, térbeli kiterjedése 2D szeizmikus szelvényháló használata mellet is csak megközelítően adható meg.

Összességében elmondható, hogy a homoktestek pontos elkülönítése számos modellezési nehézséget tartalmaz. Ezek az elméleti potenciál számításában kisebb mértékben jelenik meg, de egy kitermelhető vízkészleten alapuló potenciálszámításnál pedig alapvetőek lehetnek.

3.3. Tektonikai hatások

A felső-pannóniai rezervoárt az aljzatban végbemenő geodinamikai mozgások, esetenként a szedimentáció körülményei vetőkkel, nyíródásokkal tagolták, gyűrődésesen deformálták (4.

ábra).

46

A kutatási területen mind minőségét, mind korát tekintve változatos tektonikai elemek jellemzőek: töréses (normálvető, feltolódás, virágszerkezetek, stb.) és gyűrődéses. Ezek eltérő jelleget adhatnak egy-egy kisebb régiónak, ami megmutatkozik annak a területnek a geotermikus potenciáljában és a kitermelhetőségében. A nagyobb vetők miatti elvetések modellbe való integrálása megtöri az adott felületek folytonosságát és blokkokat alakítanak ki. A gyűrődéses elemek megléte a potenciál meghatározásban közvetlenül nem érződnek, inkább a geometriára vannak hatással.

4. ábra. A ny6 2D szeizmikus szelvény D-É csapású részlete (fent) és annak egy interpretációja (lent) (piros: vető, sárga: pannónai s.l. homoktestjeinek jellemző reflexiói) 3.4. A 3D modell felbontása

Az elméleti potenciál meghatározása az (1), (2), (3) egyenletek segítségével jellemzően numerikus megközelítéssel történik. Ennek alapja a tér felosztása olyan térrészekre, amelyekben a vizsgált paraméterek állandónak tekinthetők. Ezt a mélységfüggő paraméterek miatt (elsősorban hőmérséklet és porozitás) csak korlátozottan lehet megtenni. Ideális esetben a felosztás képes a fentebb bemutatott problémákat kezelni (pl.: az összefogazódásból következő réteghatár ismétlődés vagy a 3D tektonikai elemek mint valós 3D határfelületek).

Azonban ehhez olyan informatikai algoritmusok lehetnek szükségesek, amelyeket a geológiai modellező szoftverek, illetve a hidrodinamikai és hőtranszport modellező szoftverek csak az elmúlt időszakokban kezdtek el alkalmazni, például a hagyományos rétegek koncepciójának

47

elhagyása vagy a tér tetraéder alapú felosztása. Azonban ezek az eljárások jelenleg a geotermikus energiapotenciál meghatározásának gyakorlatába még nem épülhettek be, elsősorban a véges differenciás vagy véges elemes felosztás a jellemző.

A felosztás horizontális és vertikális felbontásának igazodnia kell az elérhető adatokhoz, a vizsgált terület méretéhez, az elérni kívánt pontossághoz (5. ábra). Ha a mélységfüggő paraméterek a vizsgált tartományban linearizálhatók, akkor a vertikális felbontás csökkenthető az eredmények pontosságának csökkenése nélkül. Lényeges szempont az is, hogy több szoftver használata esetén megtörténhessen az adatátvitel. Ehhez a véges differenciás felosztás tűnik a legkedvezőbbnek.

5. ábra. Azonos határfelületek közötti eltérő felbontással készült rezervoármodell A bal oldali modell vertikális felbontása 100 m, horizontális felbontása 250 m.

A jobb oldali modell vertikális felbontása 50 m, horizontális 200 m.