Microstructure, Geometry and Hydrogeology of the fracture network of the Boda Claystone Formation

Abstract

Jelen értekezés a Bodai Agyagkő Formáció (BAF) töréses szerkezeti elemeit vizsgálja igen széles vizsgálati tartományban. A tanulmány fő célja töréshálózat geometriájának és hidrodinamikai tulajdonságainak, valamint a repedésrendszer tulajdonságainak térbeli kiterjeszthetőségének meghatározása két fúrás alapján. Dolgozatomban a nyírási zónákban található szigmoidális erek petrográfiai vizsgálata vékonycsiszolatokon történt. A nyírási zónák térfogat- és sűrűségváltozását az erek geometriája alapján, izokon-módszerrel és mikro-komputertomográfiával elemeztem. A töréshálózat geometriáját diszkrét törésekből felépülő töréshálózat modellezési módszerrel vizsgáltam, míg hidrológiai tulajdonságait az áramlási zóna indikátorral jellemeztem. Ez a mutató a porozitás és permeabilitás alapján hidraulikus áramlási egységeket jelöl ki. A töréshálózat és a lyukgeofizikai szelvények kapcsolatát többszörös lineáris regressziós analízissel vizsgáltam. Petrográfiai megfigyelések alapján a BAF-ban található szigmoidális hasadékok „pennant” erekként értelmezhetők, amelyek kialakulását Riedel konjugált törések okozták. A nyírási zónákban az érképződés ellenére 5-8%-os térfogatcsökkenés ment végbe. A töréshálózati modellezés alapján a BAF–2 fúrásban öt töréshálózati geometria különböztethető meg. Némely modellben a töréshálózat kommunikáló rendszert alkot a fúrás teljes hosszában, míg más esetekben egymással nem kommunikáló alrendszerekre bomlik 100, 400 vagy 700 m mélységben. A törésrendszer hét hidraulikai egységre bontható, amelyek határai egybeesnek a töréshálózat konnektivitása alapján kijelölt határokkal. A fúrás felső 100 méterében a kőzet hidrológiai tulajdonságait a mállás befolyásolta. A fúrás által harántolt kőzetoszlop a töréshálózat tulajdonságai alapján két, egymástól igen eltérő szakaszra osztható fel, amelyek között 400 m-es mélységben egy vető található. A képződmény hidrológiai tulajdonságai 700 méteren a finomszemű homokkő rétegek befolyásolták. Többszörös lineáris regressziós analízis alapján a BAF töréssűrűsége megbecsülhető a sűrűség és ellenállás szelvények alapján. A regressziós egyenlet alkalmazásával az akusztikus lyukfaltelevíziós adatokkal nem rendelkező fúrásokban is becsülhető a töréssűrűség.