Bài giảng Địa chất dầu khí - Chương 7: Lập bản đồ lớp dưới bề mặt và mặt cắt

Chapter 07 SUBSURFACE MAPPING AND CROSS SECTION Ch ương 7 .Lập bản đồ lớp dưới bề mặt và mặt cắt 7.1. Lập bản đồ lớp dưới bề mặt: Giới thiệu: Sự tương quan bên cạnh tài liệu lỗ khoan: Định nghĩa bề mặt. Sử dụng những bề mặt để Giới hạn những đơn vị. Lập bản đồ đường đồng mức Máy móc và kỹ thuật biểu diễn đường mức.????????? Bản đồ đường đồng mức cấu trúc. Đường đẳng dày và những bản đồ lớp bên dưới khác 7.2 Mặt cắt địa chất Giới thiệu Những yếu tố của một mặt cắt địa chất Dữ liệu nhập Đường mặt cắt Tỉ lệ Tầng chuẩn Kết cấu một mặt cắt địa chất ở dạng 2 chiều Những mặt cắt địa chất cấu trúc Những mặt cắt địa chất địa tầng So sánh và luận giải về địa chất Mặt cắt địa chất hoàn chỉnh Mặt cắt địa chất dạng 3 chiều Biểu đồ hàng rào Biểu đồ khối Mặt cắt địa chất được vẽ bằng máy tính Giới thiệu: Sự tương quan bên cạnh tài liệu lỗ khoan: Định nghĩa bề mặt. Sử dụng những bề mặt để Giới hạn những đơn vị. Lập bản đồ đường đồng mức Máy móc và kỹ thuật biểu diễn đường mức.?????????? Bản đồ đường đồng mức cấu trúc. Đường đẳng dày và những bản đồ lớp bên dưới khác Những nguyên lý cơ bản của việc lập bản đồ các lớp dưới bề mặtMột yêu cầu thiết yếu là hiểu rõ những nguyên tắc của địa chất cấu trúc, địa chất dầu khí, địa tầng học, và những môn khoa học liên quan khác.Những mối tương quan đúng đắn (lỗ khoan và địa chấn) là rất quan trọng để đưa ra những suy luận địa chấn một cách chính xác.Tất cả những dữ liệu của các lớp bên dưới bề mặt phải được sử dụng để phát triển một cách hợp lý và suy luận chính xác về các lớp dưới bề mặt.Đường cao độ giải thích là phương pháp được chấp nhận nhất của những bản đồ cấu trúc đường đồng mức của các lớp bên dưới bề mặt. Lưu ý đối với những người làm và sử dụng các bản đồ Đầu tiên, biểu diễn tỷ lệ và khoảng cao độ nên được định với dữ liệu có sẳn lên bản đồ. Thứ hai, các bản đồ không nên mang quá nhiều dữ liệu làm chúng trở nên khó hiểu (phức tạp). Sự tiêu chuẩn hóa tỷ lệ, mẫu (biểu tượng), màu sắc thì rất có ích. Thứ ba, tất cả các bản đồ và những phần của bất kì khu vực nào phải phù hợp với nhau (bản đồ địa vật lý). Thứ tư, và quan trọng nhất những nhà địa chất và địa vật lý phải học kỷ năng về thiết lập đường bình độ (về đường bình độ). LATERAL CORRELATION OF LOGGED DATA Mối tương quan bên cạnh tài liệu lỗ khoan.  Using Data Points to Define Surfaces Dùng những dữ liệu sẳn có để định nghĩa bề mặt Fig 01-Sharp vertical stratigraphic changes are excellent regional markers Những biến đổi địa tầng nhọn và thẳng góc là những tầng đánh dấu tôt của vùng Fig : 02 Fig : 03 Using Surfaces to Delimit Units Contour Mapping Mechanical & Interpretive Contouring Bề mặt sử dụng để phân định các đơn vịLập bản đồ đường đồng mức Fig : 04 Fig : 05 7.2. CROSS SECTION 7.2 Mặt cắt địa chất Giới thiệu Những yếu tố của một mặt cắt địa chất Dữ liệu nhập Đường mặt cắt Tỉ lệ Tầng chuẩn Kết cấu một mặt cắt địa chất ở dạng 2 chiều Những mặt cắt địa chất cấu trúc Những mặt cắt địa chất địa tầng So sánh và luận giải về địa chất Mặt cắt địa chất hoàn chỉnh Mặt cắt địa chất dạng 3 chiều Biểu đồ hàng rào Biểu đồ khối Mặt cắt địa chất được vẽ bằng máy tính INTRODUCTION Giới thiệu Định nghĩa : mặt cắt địa chất là một mặt cắt trong đó thể hiện những đặc điểm địa chất của một mặt phân lớp thẳng đứng xuyên qua vỏ trái đất Có 2 loại mặt cắt địa chất Mặt cắt địa chất cấu trúc Mặt cắt địa chất địa tầng Mặt cắt địa chất cấu trúc : là mặt cắt địa chất trong đó minh họa những đặc điểm cấu trúc hiện tại như: độ nghiêng, nếp uốn, đứt gãy Mặt cắt địa chất địa tầng: là mặt cắt địa chất trong đó cho thấy những tính chất như là những thông tin về bề dày, trình tự thạch học, liên hệ địa tầng, những sự thay đổi về tướng đá, bất chỉnh hợp, các khu vực hóa thạch và tuổi địa chất Cross sections are also useful for display purposes. Diagrammatic cross sections show broad relationships and serve to orient the audience to the general geology of a region (Fig: 06) Mặt cắt địa chất còn rất hữu ích cho mục đích trình chiếu. Biểu đồ mặt cắt địa chất chỉ ra những quan hệ sâu rộng và phục vụ để định hướng cho người xem những tổng quan về địa chất của 1 vùng Fig : 06 THE ELEMENTS OF A CROSS SECTION  INPUT DATA LINE OF SECTION SCALE DATUM Dữ liệu nhập Đường mặt cắt Tỉ lệ Tầng chuẩn Những thông tin về lớp đá mặt thì thực sự hữu ích cho những khu vực ranh biên thăm dò dầu khí, những nơi mà những thông tin về những lớp đá sâu bên dưới thi thường thưa thớt hoặc không có Nhiều mặt cắt địa chất thường được xây dựng cho công tác thăm dò dầu khí thường dựa vào những dữ liệu về các lớp đá sâu bên dưới Các nhà địa chất nên so sánh lại tất cả những biểu đồ giếng khoan nhằm đảm bảo tính chính xác và độ chắc chắn Những loại dữ liệu khác nhau có thể được sử dụng để xây dưng mặt cắt địa chất. Biểu đồ này có thể dưa trên những thông tin về vết lộ hoặc những dữ liệu về các lớp đá sâu bên dưới được lấy từ những giếng khoan và những khảo sát về địa vật lý hoặc cả hai Sự biến dạng của các kích thước bề dày thật và độ nghiêng thật do độ sai lệch của lõi khoan; tA= bề dày biểu kiến và dA= độ nghiêng biểu kiến Fig : 07 Một đoạn của lõi khoan có thể không nằm trên mặt cắt của mặt phân lớp ngang sẽ được phác thảo trên mặt cắt. Vì sự rút gọn, những đoạn phác thảo này chỉ biểu diễn độ lệch biểu kiến. Điều này co thể được thấy bằng cách so sach với góc nhìn thẳng đứng Fig : 08 Sau khi thu thập các dữ liệu sẵn có, bước tiếp theo của việc xậy dựng mặt cắt địa chất là lựa chọn đường mặt cắt ,có nghĩa là, đường dọc theo mặt cắt địa chất giao với bề mặt địa hình Mặt cắt địa chất có thể được định hướng thẳng góc với đường phương, hoặc uốn theo đường phương, hoặc song song với đường phương 7.2 CROSS SECTION 7.2 Mặt cắt địa chất Giới thiệu Những yếu tố của một mặt cắt địa chất Dữ liệu nhập Đường mặt cắt Tỉ lệ Tầng chuẩn Kết cấu một mặt cắt địa chất ở dạng 2 chiều Những mặt cắt địa chất cấu trúc Những mặt cắt địa chất địa tầng So sánh và luận giải về địa chất Mặt cắt địa chất hoàn chỉnh Mặt cắt địa chất dạng 3 chiều Biểu đồ hàng rào Biểu đồ khối Mặt cắt địa chất được vẽ bằng máy tính A cross section is a profile showing geological features in a vertical plane through the earth. Mặt cắt địa chất là một mặt cắt trong đó thể hiện những đặc điểm địa chất của một mặt phân lớp thẳng đứng xuyên qua vỏ trái đất Cross-section diagrams in 3 Dimentions Fence Diagrams In petroleum exploration, the development of a prospect is a three-dimensional problem. One of the drawbacks of cross sections is that they are limited to two dimensions. How can we illustrate the three-dimensional geology of an area? The most common type of diagram showing geological relationships in three dimensions is a fence diagram ( Figure 1 ). Fence diagrams consist of a three-dimensional network of geological cross sections drawn in two dimensions. The diagram is built on a map base which is seen in plan view. Biểu đồ mặt cắt địa chất 3 chiều Trong công tác thăm dò dầu khí, sự xây dựng của 1 cuộc điều tra dầu khí là vấn đề 3 chiều. Một trong những diểm bất lợi của mặt cắt địa chất là chúng chỉ giới hạn ở 2 chiều. Vậy làm sao mà chúng ta có thể minh họa được những yếu tố địa chất 3 chiều của 1 khu vực ? Một trong những dạng phổ biến nhất của loại biểu đồ diễn tả những mối quan hệ địa chất ở dạng 3 chiều là biểu đồ hàng rào. Biểu đồ hàng rào gồm 1 mạng lưới 3 chiều của những mặt cắt địa chất được vẽ ở dạng 2 chiều. Biểu đồ được xây dựng dựa trên bản đồ cơ sở- cái mà được thấy ở góc nhỉn thẵng từ trên xuống Figure 01 Fence Diagrams Trong kết cấu một biểu đồ hàng rào, mặt phân lớp của 1 bản đồ cơ sở thường phù hợp với mặt chuẩn được chọn, và những vị trí lõi khoan trên bản đồ được đánh dấu nơi lõi khoan giao với mặt chuẩn. Những vi trí lõi khoan sẽ được đánh dấu tro trên mặt chuẩn này và những thanh panel mặt cắt ngang sẽ được dựng lên bắt đầu ở phần phía trước của bản đồ. Trong bản đồ hàng rào, chúng ta phảI suy xét toàn bộ những sự định hướng của biểu đồ, tưởng tượng rằng những thanh panel được định hứớng song song phương của góc nhìn sẽ được diễn chỉ bằng những đường thẳng. Những tấm panel này thường được bỏ sót trong biểu đồ. Nếu những thanh panel quan trong này không được biểu diễn một cách tốt nhất, phương của góc nhìn có thể sẽ thay đôỉ thế nên những đặc tính này phảI đụơc biểu diễn ở một cách hiệu quả nhất Fence Diagrams Những tấm panel phía trước thỉnh thoảng che khuất những tấm panel đằng sau. Nơi những tấm panel trùng lên nhau, những tấm phía trước sẽ được vẽ liền đậm và làm nổi bằng những màu sắc trong khi những tấm đằng sau bị che khuất sẽ đơn giản chỉ được phác thảo Khi mà tỉ lệ đứng quá lớn hay khoảng trống giữa hai mặt cắt quá gần, phần lớn những tấm panel sau có thể bị che khuất Figure 02 Fence Diagrams Usually, this problem can be minimized if the vertical scale and the panel spacing are carefully chosen. However, it is not always possible to change the scale or spacing without losing important details illustrated by the diagram. In such a case, one can construct an isometric projection of the fence diagram ( Figure 4 , o nly lines parallel to the North-South and East-West axes are undistorted ). The map base in an isometric projection is shown as if it was turned at an angle and tilted toward the viewer. The conversion is actually a transformation from orthogonal to nonorthogonal axes. A rectangular map base will become a parallelogram in an isometric projection ( Figure 3 and Figure 4 ).  Thông thường vấn đề trên sẽ được giảm thiểu tối đa nếu tỉ lệ đứng và khoảng cách giữa các thanh panel được lưa chọn cẩn thận. Tuy nhiên luôn luôn không bao giờ là khả thi khi chúng ta đổi tỉ lệ hay khoảng cách này mà không làm mất những chi tiết quan trọng được minh họa bởi biểu đồ. Trong trường hợp này, 1 người co thể xây dựng một phép chiêú ko đôi của biểu đồ hàng rào( chỉ những đường song song với trục Bắc-Nam và Đông-Tây là không bị biến dạng) Bản đồ cơ sơ có lưới chiếu không đổi sẽ được biểu diễn nếu nó được chuyễn ở một góc nghiêng so với người xem.Sự biến đỗi này thật sự chỉ là sự chuyển đỗi từ trục thẳng góc sang trục không thẳng. Bản đồ hình chữ nhật sẽ chuyển thành bản đồ hình bình hành ở lưới chiếu không đỗi . tất cả những đường song song vớI trục đứng gốc và trục ngang gốc thì phảI giữ song song để phù hợp vớI các trục mớI, và tỉ lệ của những đường này thì phảI giữ không đổI. Tuy nhiên những đường không song song vớI các trục mớI đều sẽ bị biến dạng. Những điểm suốt theo những đường này buột phảI chuyển sang lướI chiếu mà có tọa độ gần vớI những trục mớI. Một hệ thống lướI thì sẽ rất hữu ích cho quá trình chuyển đổI này Figure 03 Figure 04 Block Diagrams Cùng với biểu đồ hàng rào, một dạng khác của biểu đồ thể hiên mối quan hệ địa chất ở dạng 3 chiêu là biểu đồ khối Loại biểu đồ này là những dạng biểu diễn 2 chiều cua một khối hình chữ nhật. Hai mặt cắt giao nhau thường tạo nên một mặt của khối, phần đỉnh của khối vừa biểu diễn bề mặt bản đô và mặt giới hạn của lớp trên cùng trong mặt cắt. Khối này co thể được dể đạt được góc nhìn tốt nhất, và nó co thể được vẽ co hoặc không có sử dụng phối cảnh Figure 05 Block Diagrams Những biều đồ khối không dùng phối cảnh.Nhửng mặt đối diện của biểu đồ khối được giữ song song với nhau, làm cho mặt giới hạn phía xa của biểu đồ lộ ra rộng hơn Phần đỉnh của loại biểu đồ khối thường được nghiêng vài đô hướng về người xem Figure 06 Figure 07 Figure 08 Độ nghiêng lớn thường nhấn mạnh dến đặc điểm bề mặt đỉnh của khối; độ nghiêng nhỏ mang đến chi tiết những mặt bên của khối. Tỉ lệ của trục x,y,z không cần phải đều nhau Tỉ lệ của mặt bên thường được chọn nhỏ hơn tỉ lệ phía trước và sau , để tạo nên hình phối cảnh ảo Hình phối cảnh có thể được sử dụng để xâ dựng biểu đồ khối Figure 09 ở các hình khốI phốI cảnh, tất cả những đường song song vớI các thành phần cấu thành trục định hướng y sẽ hội tụ tại 1 điểm không xác định ở chân trời Loạt đường song song có những định hướng khác nhau sẽ hội tụ tại những điểm khác nhau Mặt cắt ở mặt phía trước của khối thường bị biến dạng ở hình phối cảnh. Là khả thi nếu ta vừa xoay quanh trục z vừa biểu diễn nó ở những độ cao khác nhau tương đố với trục ngang. Lặp lại,lựa chọn sự định hướng của được dùng dể nhấn mạnh những đặc tính quan trọng của biểu đồ Computer-Drawn Cross Sections  G Fence Diagrams Usually, this problem can be minimized if the vertical scale and the panel spacing are carefully chosen. However, it is not always possible to change the scale or spacing without losing important details illustrated by the diagram. In such a case, one can construct an isometric projection of the fence diagram ( Figure 4 , o nly lines parallel to the North-South and East-West axes are undistorted ). The map base in an isometric projection is shown as if it was turned at an angle and tilted toward the viewer. The conversion is actually a transformation from orthogonal to nonorthogonal axes. A rectangular map base will become a parallelogram in an isometric projection ( Figure 3 and Figure 4 ). Biểu đô hàng rào Thông thường , vấn đề này có thể được giảm thiểu nếu như tỉ lệ đứng và kho được lựa chọn cẩn thận. Tuy nhiên, không thể luôn luôn có thể thay đổi tỉ lệ hoặc khoảng trống giữa các panel mà không làm mất những chi tiết quan trọng được minh họa trong biểu đồ. Trong trường hơp này một người có thể xây dựng một phép chiếu cùng kích thước của biêu đồ hàng rào (F4, chỉ những đường song song với hướng trục Bắc-Nam và Đông-Tây là không bị biến dạng) Bản đồ cơ sở có cùng lứơi chiếu được biểu diễn nếu như nó được chuyển ở một góc nghiêng so vớI ngườI xem. sự biến chuyển này thật sự chỉ là sự chuyển đổI từ trục thẳng góc sang trục không thẳng góc. Bản đồ cơ sở hình chữ nhật sẽ chuyển thành hình bình hành ở trong cùng lưới chiếu không đỗi