Denne rapport tlhører STATOL LTEK DOK.SENTER LNR - 3.00 86 M M QQ2 2. KODE Returneres etter bruk stotol Seksjon for Petrolog, GEOLAB Rapport nr. 86.40 GEC-KEMSKE KERNELOGGER GENNEM EKOFSK- OG TOR FORMATONERNE BRØND 1/9-6, TOMMELTEN FELTET Oktober 1986 Den norske stats oljeselskap a.s
t t l ^ Seksjon for Petrolog, GEOLAB Rapport nr. 86.40 «GECKEMSKE KERNELOGGER GENNEM EKOFSK- OG TOR FORMATONERNE BRØND 1/9-6, TOMMELTEN FELTET Oktober 1986
SEKTOR FOR PETROLEUMSTEKNOLOG Rapport nr. 86.40 GEOLAB Kop nr. Antall koper 6 GEOLOGSK LABORATORUM Graderng t Tttel GEOKEMSKE KERNELOGGER GENNEM EKOFSK- OG TOR FORMATONERNE BRØND 1/9-6, TOMMELTEN FELTET Oppdragsgver Erk Broe Nelsen, RESGEO Prosjekt Kvantfserng/Karakters. Krdt Dato Antall sder 25 Antall vedlegg Stkkord GEOKEMSKE KERNE-ANALYSER, XRF, TOMMELTEN, BRØND 1/9-6, EKOFSK-, TOR FORMATON, RESERVOR ZONERNG t t l Kort sammendrag Denne rapport ndeholder geokemske røntgenflourescens (XRF) data for 94 kerneprøver fra brønd 1/9-6 gennem kalkstens reservoret Tommeltenfeltet. Analyse metoden beskrves, uskkerhederne vurderes og de kemske data dskuteres ud fra plot mod dyb sammen med wrelne gamma-ray loggen. Bade Tor og Ekofsk formatonerne og reservorets zonerng kan erkendes og beskrves ud fra de geokemske logger, som tllæg kan fortolkes rent mneralogsk. Ved produktons borngerne på Tommelten kan Geolab tlbyde et bllgt, hurtgt & effektvt værktøj tl reservor beskrvelse ved fremstllng af geokemske logger ud fra kerner, sdevægskerner eller cuttngs. Utarbedet av Godkjent av t Anders Rehkonff Tekstoperatør Anders Rehkopff Kathrvn Gbbons, seksjonsleder Snorre Olaussen, avdelngsleder
NDHOLD ^ v t t t l t LSTE OVER FGURER, TABELLER OG APPENDX KONKLUSONER 1 NDLEDNNG 2 ANALYSEMETODE 2.1 ndlednng 2.2 Prøvepreparerng 2.3 Syntetske standarder 2.4 Analyserng 2.5 Kalbrerng 3 USKKERHEDER 3.1 ndlednng 3.2 Præcson 3.3 Nøjagtghed 4 ANALYSERESULTATER 4.1 Præsentaton af data 4.2 Mneralogsk tolknng 4. 3 Kvarts-norm 5 AFSLUTTENDE BEMERKNNGER 6 REFERENCES APPENDX 1-3 Sde 2 3 4 5 9 12 19 20 21 2 fgurer, 6 Tabeller l
t LSTE OVER FGURER, TABELLER OG APPENDX t t FGURER 1 Lokalserng af Brønd 1/9-6 2 XRF-data plottet mod dyb Sde 4 13 ^ l TABELLER 1 Kemsk sammensætnngsfelt udspændt af de syntetske standarder 2 nstrumentel præcson 3 Prøvefremst ll ngens reproducerbarhed 4 Kemske gennemsnts analyser for de enkelte reservor zoner 5 Kemsk korrelatons matrx, Ekofsk fm. 6 Skematseret mneralogsk tolknng APPENDX 1 Syntetske karbonat standarder 2 Sammenlgnng af ukorrgerede og nfluens korrgerede analyse data 3 XRF-data fra brønd 1/9-6 7 10 10 14 14 15 21 23 24
KONKLUSJONER 1 t l l t (1) Kerneloggene for S02, A1203, K20 og Fe203 brønd 1/9-6 vser et næsten kongruent forløb, og samtlge logger afspeler grænsen mellem Tor og Ekofsk fm. samt reservor zonerngen E1 - Ekofsk fm. (2) Tor formatonen er kemsk homogen og karakterseres ved lave ndhold af S02, A1203, K20, MnO og Fe203; Ekofsk formatonen er modsætnng hertl kemsk heterogen og har et relatvt højt ndhold af dsse oxder. Parvs er reservor zonerne El og E3 samt E2 og Ekofsk formatonen geokemsk ens. (3) De geokemske data kan fortolkes mneralogsk: S02," A1203 og K20 beskrver kollektvt ndholdet af kvarts, llt og andre lermneraler, mens de lave koncentratoner af MnO og MgO mplct defnerer karbonat-fasen som ren kalct. Mængden af fr kvarts de undersøgte prøver er beregnet ud fra de kemske analyser og vser varatoner analogt med S02. (4) XRF-analyse af 94 kerneprøver fra Tommelten brønd 1/9-6 vser klart at bjergartskemske data udgør et stærkt redskab tl beskrvelse af et kalkstens reservor. Efter ndhøstnng af geokemsk erfarng fra de ekssterende Tommelten kerner vl GEOLAB forbndelse med de gangsatte productons bornger på Tommelten kunne tlbyde et bllgt, hurtgt og effektvt værktøj tl reservor beskrvelse ved fremstllng af geokemske logger ud fra kerner, sdevægskerner eller cuttngs. (5) Hos Seksjon for Petrolog, GEOLAB, ekssterer nu rutner for XRF-analyse af S02, A1203, K20, MnO, Fe203 og MgO kalksten. Metoden har en høj præcson, mens analyse nøjagtgheden endnu kke kan dokumenteres. l
t l 1 NDLEDNNG Våren 1986 modtog Seksjon for Petrolog, GEOLAB, en forespørgsel fra Erk Broe Nelsen, RESGEO, om hvorvdt seksjonen var stand tl at udføre kemske analyser på kalksten. Baggrunden herfor var den hastgt ntensverede geologske ndsats på Tommelten forbndelse med udbygnngen af dette felt. modsætnng tl almndelg prakss valgte v at anvende Røntgenflourescens Analyse (XRF) på kalkstenene, og efter nogle plotanalyser blev det besluttet at analysere ca. 100 kerneprøver fra Tommelten brønd 1/9-6 (fg.1) som led FoU-prosjektet "Kvantfcerng/Karakterserng Krdt", der udføres samarbejde med konsulenter fra GEOLAB, Århus, Danmark; prosjektets formål er at opbygge reservor geologsk kompetance på kalkstensfelt ndenfor PETEK. Sden er Seksjon for Petrolog tllge blevet nvolveret XRF-analyse af kerneprøver fra Tommelten brøndene 1/9-1 og 1/9-4, hvoraf analyserng af sdstnævnte pågår øjeblkket. Skønt Krdt-prosjektet omfatter deta_ljeret, kvaltatv/ kvanttatv petrpgraf- og SEM-arbejde, ndeholder de kemske data en væsentlg, supplerende nformaton om kalkstenenes mneralog; det geokemske program på de ekssterende Tommelten brønde vl således første omgang bdrage med yderlgere data tl beskrvelsen af reservoret og dets zonerng samt tl korrelerngen mellem brøndene. Det endelge mål med prosjektet er mdlertd at høste en bred erfarng om Tommelten reservorets kem og mneralog, således at v med de geokemske logger alene - fra kerner, sdevægskerner eller cuttngs - kan tlbyde et bllgt, hurtgt og effektvt redskab tl beskrvelse og korrelerng af reservoret forbndelse med den allerede påbegyndte borng af produktonsbrøndene. / \ L Fg.1: Lokalserng af brønd 1/9-6 på dybde strukturkort (top Ekofsk) over blok 1/9.
2 ANALYSEMETODE 2.1 ndlednng l l t l l t De undersøgte kerneprøver fra brønn 1/9-6 er analyseret for S02, A1203, K20 r MnO, Fe203 og MgO ved Røntgenfluorescens Analyse (XRF). Analyserngen er forestået af. Hervk, Seksjon for Petrolog, GEOLAB. prncppet omfatter XRF røntgenbestrålng af prøven, hvorved alle grundstoffer prøven eksteres tl et højere energnveau; ved de-eksterng udsenaer hvert grundstof strålng med en karakterstsk energ (fluorescens), og ntensteten af denne strålng anvendes som mål for mængden af det pågældende grundstof prøven. Metoden kalbreres ved analyse af standarder med kendt kemsk sammensætnng. Som analysepreparat anvendes glastabletter fremstllet ud fra fnknust prøve blandet med en smelteflux. Der analyseres på "tør bass": resultaterne korrgeres for glødetab (volatler) efter analyse. Analyse resultaterne for de enkelte grundstoffer er bestemt som oxd vægt-%; total-jern er bestemt som Fe203. Da bjergartskemske analyser af kalksten ofte udføres ved atomabsorptons analyse (f.eks. Jørgensen, 1986), er det væsentlgt her at understrege forskellen mellem denne metode og XRF-metoden: mens analyser ved atomabsorpton ofte fokuserer på karbonat-fasens sammensætnng ved kun at analysere de syreopløselge komponenter, angver kemske XRF-data altd den kemske sammensætnng af hele prøven. XRF-data gver således mulghed for en mneralogsk tolknng af både kalkstenenes karbonat- og slkat-faser. det følgende gves en beskrvelse af analyseproceduren. 2.2 Prøvepreparerng Udtagnng af kernematerale tl petrograf, SEM- 05 XRF-analyse er foretaget af de externe konsulenter på prosjektet. Fra XRF-materalet er herefter udtaget 20-30 g prøve ved hjælp af stensav. Dsse prøver er taget som gennemgående stave på tværs af eventuelle planare strukturer bjergarten; hvor prøverne bestod af flere stykker er bdrag fra alle stykker udtaget. Efter savnng er prøverne skyllet rene for saveslam. Prøverne er herefter knust svngmølle (2.5 mn), homogenseret, tørret (110 C) og glødet ved 950 C for beregnng af glødetab. Glastabletterne er fremstllet ved 1250 C ud fra forglødet prøve blandet med tørret smelteflux således at forholdet mellem prøve og flux de færdge tabletter er 1:9. Som flux er anvendt Spectroflux 100 (Dlthum tetraborat).
2.3 Syntetske standarder 1 1 Da nternatonale XRF-standarder af karbonat bjergarter er fåtallge, er analyserne kalbreret mod syntetske standarder fremstllet ud fra rene oxder (S02, A1203, MnO, Fe203, MgO, KHC03 og CaC03). Før brug er KHC03 og CaC03 dehydreret ved 450 C og de øvrge oxder forglødet ved 850 C. Der er fremstllet 34 glastabletter ud fra 20 forskellge oxd-blandnger. Det kemske sammensætnngs- felt udspændt af dsse standarder er angvet Tabel 1 og sammensætnngen af de enkelte standard-blandnger før og efter glødnng er angvet Appendx 1. l l
TABEL 1 DET KEMSKE SAMMENSÆTNNGSFELT UDSPÆNDT AF DE ANVENDTE SYNTETSKE STANDARDER. PROCENT S02 7-24.592 AL203 3-4.933 K20 0-3.676 MNO 5-2.141 FE203 0-0.778 MGO 1-3.934 ØVRGE MATRX: CAO t C02 l Analyserngen er udført på GEOLAB's Phlps PW 1400 vnkeldspersve røntgenspektrometer under samme analyse-betngelser som anvendes ved analyse af sandsten (Rehkopff, 1984). Tslletden for målng af de enkelte oxder er mdlertd hævet betragtelgt for at skre en god "tælletalsstatstk" de lave koncentratons nveauer som oxderne tlhører mange af de undersøgte kalksten; det anvendte måleprogram bruger således ca. 65 mnutter pr. prøve. 2.5 Kalbrerng Med henblk på kalbrerng er de syntetske standarder analyseret, og der er etableret en funktonel sammenhæng mellem røntgen-ntenstet og element-koncentraton ud fra dsse data. nden for Tommelten kalkstenenes kemske sammensætnngsfelt er denne relaton tlnærmelsesvs lneær, hvlket afspepler at kvalteten af de syntetske standarder er tlfredsstllende samt at kemske matrxeffekter er små. En undtagelse fra dette gælder K20, hvor sprednngen af datapunkter er noget større end ved de øvrge elementer; dette skyldes sandsynlgvs reakton mellem porcelænsdglernes emalje og oxd blandngerne under glødnng af standarderne. 2.4 Analyserng
l Resultaterne fra brønn 1/9-6 er kke korrgeret for matrx effekter (nterelement nfluens), hvlket som nævnt ovenfor kun har llle betydnng. Dette er llustreret Appendx 2, hvor henholdsvs ukorrgerede og nfluens-korrgerede analyse resultater er angvet for nogle kemsk forskellge prøver fra brønn 1/9-6. Det ses her, at der for S02-værder større end ca. 20% er sgnfkante afvgelser mellem korrgerede og ukorrgerede S02-data og at dsse afvgelser vokser med stgende S02, mens forskellene ved de øvrge oxder er betydnngsløse. Ved rapporterng af fremtdge XRF-data for kalksten vl dsse mdlertd være nfluens-korrgerede. L
3 USKKERHEDER 3.1 ndlednng 1 1 1 Ved en vurderng af analyse-uskkerheder skelnes mellem begreberne præcson og nøjagtghed. Præcsonen af en målng er graden af overensstemmelse mellem gentagne målnger af samme prøve (reproducerbarheden), mens nøjagtgheden er et mål for analyseresultatets overensstemmelse med den "sande" værd. En stor nøjagtghed forudsætter således en stor præcson, mens en stor præcson kke nødvendgvs medfører en stor nøjagtghed. 3.2 Præcson Forudsættes korrekte analysebetngelser, er præcsonen afhængg af (1) Prøvefremstllngens reproducerbarhed (2) Spektrometrets stabltet (3) Fejlen på tælletallene 1 Fejlen på tælletallene, betnget af at produktonen af røntgenfotoner er en tlfældg proces, skal kke kommenteres her, det tælletderne er overdmensoneret så denne fe^l med få undtagelser er < 0.5% for samtlge målnger det undersøgte materale. Spektrometrets stabltet (geometr, elektronk & højspændng) er undersøgt ved gentagen analyse af en glastablet, 3467.30 m (B), og den observerede præcson er angvet Tabel 2. Det ses her at reproducerbarheden ved selve målefasen er yderst tlfredsstllende. Reproducerbarheden ved selve prøvefremstllngen er undersøgt ved analyse af 6 forskellge glastabletter A - F fremstllet ud fra samme prøve, 3467.30m; resultaterne af dsse analyser er angvet Tabel 3. Ved vurderng af dsse data skal det erndres, at Tabel 3 udtrykker den kummulerede fejl fra både prøvefremstllng og spektrometermålng.
l l 1 S02 AL203 K20 MNO FE203 MGO TABEL 2 XRF: NSTRUMENTEL PRECSON OBSERVERET VED GENTAGNE MÅLNGER AF S02, AL203, K20, MNO, FE203 OG MGO PÅ GLASTABLET 3467.30 m (B) FRA BRØNN 1/9-6 GNS. VAR. STD.DEV. 17.43 17.41-17.46 1.46 1.46 ~ 1.47 0.10 0.99 0.50 0.47-0.53 6 0.005 0.000 0.000 0.000 5 N=15 1 TABEL 3 REPRODUCERBARHEDEN VED FREMSTLLNG AF GLASTABLETTER TL XRF ANALYSE LLUSTRERET VED ANALYSE AF 6 GLASTABLETTER PREPARERET AF PRØVE 3467.30 m FRA BRØNN 1/9-6. GNS. VAR. STD.DEV. S02 17.35 17.10-17.77 0.232 1 1 AL203 K20 MNO FE203 MGO 1.46 0.10 0.96 0.47 1.45-0.10-0.30-0.94-0.42-1.48 0.11 0.98 0.51 0 0.005 0.005 7 0.033 N=6 10
1 Ud fra Tabel 3 blev det besluttet kun at fremstlle een glastablet af hver kerneprøve fra brønn 1/9-1? mdlertd er der som en løbende kvaltetskontrol fremstllet 2 glastabletter af hver 10. af de undersøgte prøver. 1 1 3.3 Nøjagtghed For øjeblkket er GEOLAB kke besddelse af påldelge standarder af kalksten, hvorfor nogen eksakt angvelse af analysernes nøjagtghed kke kan gves; v påregner mdlertd at kunne angve nøjagtgheden ved rapporterng af XRF-data for de øvrge brønde fra Tommelten feltet. 1 11
4 ANALYSERESULTATER 4.1 Presentaton af data De kemske data for de undersøgte 94 kerneprøver fra brønd 1/9-6 er ang vet Appendx 3 og desuden plottet mod dyb sammen med wrelne gamma-ray log fg. 2? denne fgur er desuden angvet grænsen mellem Tor og Ekofsk formatonerne samt reservor zonerngen (Statol, 1986). På bass af fg. 2 noteres følgende for de undersøgte kerneprøver fra brønd 1/9-6: (1) Loggene for S02, A1203, K20 og Fe203 vser et næsten kongruent forløb. Dette fremgår også af korrelatonsmatrcen Tabel 5, hvor der for prøverne fra Ekofsk formatonen ses en ndbyrdes god postv korrelaton mellem S02, A1203, K20 og tldels også Fe203. (2) Samtlge logge afspejler på glmrende vs både grænsen mellem Ekofsk og Tor formatonerne samt reservor zonerngen E1 - Ekofsk formatonen. (3) De geokemske logger parallellserer store træk forløbet af wrelne gamma-ray loggen, det forhøjede udslag på denne log generelt modsvares af et øget oxdndhold prøverne. Tabel 4 er angvet det gennemsntlge oxdndhold de enkelte reservor zoner. Ud fra denne tabel samt fg. 2 ses følgende: 1 1 (1) Tor formatonen står stærk kontrast tl Ekofsk formatonens bjergarter ved sn geokemsk set meget homogene opbygnng karakterseret ved lave ndhold af S02, A1203, K20, MnO og Fe203. Det er kke rent geokemsk mulgt at erkende reservor zonerngen og T2. (2) Ekofsk formatonen er geokemsk heterogen og har gennemsntlgt et relatvt højt ndhold af S02, A1203, K20, MnO og Fe203. Reservorzonerngen er geokemsk sgnfkant bestående af fre enheder E1-, der parvs er geokemsk ens: E1 og E3 har relatvt set lave tl ntermedære oxd-ndhold, mens E2 og er reservor bjergarter med højest ndhold af de analyserede oxder. (3) Gennemsntlcj har de enkelte reserve rzoner næsten dentske MgO-ndhold; dermod er varatonsmønstrene for MgO forskellge de tre reserver-typer. 12
Fg. 2: XRF-data og normatv kvarts (A) plottet mod dyb sammen med wrelne gamma-ray log for de undersøgte kalksten fra brønd 1/9-6. Kernedyb er antaget at være lg logdyb. 13
BRØNN 1/9-6 TOMMELTEN FELTET GEOKJEMSKE KJERNELOGGER (XRF - DATA) 'l ' l. CC C/] CU E (T ' GH. MgO NORMATV KVARTS 1» n M 10 19 70 'fl 1 f 1 t 1 01 Q4 Øl M 0) U* 41.,, El 1 t _ J ;. \ 1*75 o...
1 E1 TABEL 4 GENNEMSNTLG KEMSK SAMMENSETNNG AF KALKSTEN DE ENKELTE RESERVOR ZONER, BR0ND 1/9-6 (N=7) P R O C E N T S02 A1203 K20 MnO Fe203 MgO 9.39 0.95 0.20 0.39 0.11 E2 (N=5) 22.80 2.21 0.24 0.28 0.94 E3 (N=9) 8.22 0.78 0.16 0.52 0.11 (N=27) 23.92 2.11 0.27 0.29 1.13 +T2 (N=46) 1.64 N er antal prøver TABEL 5 KEMSK KORRELATONSMATRX FOR 47 ANALYSER AF KALKSTEN FRA EKOFSK FM., BRØND 1/9~6 S02 A1203 K20 MgO MnO Fe203 S02 1.0000.7313.8573 -.1651.2604.6597 A1203 1.0000.8741.1944.1412.8403 K20 1.0000.0373.0873.8196 MgO 1.0000.3540.3200 MnO 1.0000.2304 Fe203 1.0000 14
4.2 Mneralogsk tolknng 1 TABEL 6 SKEMATSERET MNERALOGSK TOLKNNG AF KEMSK HOVEDELEMENT ANALYSE AF TOMMELTEN KALKSTEN OXD MNERAL * S02: kvarts, lermneraler * AL203: lermneraler * K20: llt * MnO: karbonat-fase * FE203: karbonat-fase, pyrt, smectt * MGO: karbonat-fase, smectt CAO: karbonat-fase P205: apatt/fosfort T02: lermneraler * C02: karbonat-fase, hydrokarboner L * 0 * S02: sulfder (pyrt) 1 * * H20: lermneraler, hydrokarboner * ANALYSERET OXD Tabel 6 er angvet hvlke mneraler de enkelte oxder tolkes at være bundet; mneralselskabet er smpelt og udgøres af en karbonat-fase samt kvarts, lermneraler og pyrt. De analyserede oxder gver et godt ndblk denne mneralog, det karbonat-fasen beskrves mplct ved MgO, MnO og tldels Fe203. mdlertd gves ngen nformaton om apatt, sulf.der/oxder eller hydrokarboner: C02, S02 og H20 er kun bestemt kollektvt som et glødetab, mens P205 kke er analyseret. 15 Værden af geokemske data forøges væsentlgt hvs dsse kan fortolkes rent mneralogsk. For de undersøgte prøver fra brønd 1/9-6 gælder at de analyserede oxder ndeholder den væsentlgste nformaton pm kalkstenenes mneralog, skønt summen af dsse oxder sjældent overstger 25-30%. Dette skyldes at de resterende kemske komponenter domneres af CaO og C02 bundet mneralet kalct.
1 det mneralselskabet kke antages at ndeholde feldspater, må A1203 udelukkende være bundet lermneraler, og A1203 er således et drekte mål for bjergarternes totale ndhold af kaolnt, llt og smectt. Da K20 tolkes udelukkende at være bundet llt, er dette oxd et drekte mål for bjergarternes totale ndhold af dette mneral; vurderet forhold tl A1203, vl K20 desuden ndrekte sge noget om bjergartens ndhold af kaolnt plus smectt. Lermneralerne og kvarts udgør kalkstenenes slkater, og prøvernes S02 er således tldels bundet lermneraler sammen med A1203 og K20, mens et overskud af S02 forhold tl de to øvrge oxder vl fndes som frt slca. Vurderet samlet ndeholder S02, A1203 og K20 således nformaton om kalkstenenes ndhold af frt slca. Bjergarternes karbonat-fase er helt domneret af CaC03, og Fe203 og MgO kan dels substtuere for CaO kalct-gtteret og dels være bundet lermneralet smectt. mdlertd kan Fe203 også være bundet sulfdet pyrt. MnO antages udelukkende at være bundet karbonat-fasen. Ved -at betragte korrelatonen mellem de enkelte oxder (Tabel 5) kan den mneralogske tolknng gøres mere eksplct: Den stærke postve korrelaton mellem K20 og A120_3 kan ses lyset af at dsse oxder begge er bundet llt. Dette harmonerer mdlertd kke med det faktum, at forholdet mellem A1203 og K20 alle de undersøgte prøver er så stort, at hovedparten af kalkstenenes A1203 er bundet andre lermneraler end llt. de undersøgte prøver er S02-ndholdet generelt meget større end ndholdet af K20 og A1203, hvlket umddelbart vser at hovedparten af bjergarternes S02 er tl stede form af frt slca. Ud fra et mneralogsk synspunkt kan den stærke postve korrelaton mellem både S02, A1203 og K20 derfor vrke overraskende. Ud fra ovenstående betragtnnger må korrelatonen mellem S02, A1203 og K20 således tolkes derhen, at dentske fysokemske betngelser har favorseret akkumulatonen af bade frt slca og lermneraler sedmentet. Fe203 vser en god postv korrelaton med både A1203 og K20. Dette tolkes som tegn på at Fe203 kke er knyttet tl bjergarternes karbonat-fase, men er knyttet tl lermneralerne eller en sulfd-fase. Analogt hermed tolkes den manglende korrellaton mellem MnO og MgO og de øvrge, kke-karbonatbundne oxder som tegn på at MnO og MgO udelukkende er bundet tl karbonat-fasen som substtuerende elementer kalct-gtteret. 116
1 Ud fra omstående kan v således også fortolke fg. 2 rent mneralogsk: (1) Tor formatonen er mneralogsk set homogent opbygget og domneres af en karbonat-fase plus underordnede ndslag af kvarts (gns. 1.3%) og lermneraler; mneralogsk er det kke mulgt at erkende nogen reservor zonerng. (2) Ekofsk formatonen er mneralogsk heterogen og består foruden karbonater af en relatv stor mængde kvarts og lermneraler. Reservor zonerngen er mneralogsk sgnfkant og består af fre enheder E1-, der er parvs ens: E1 og E3 har lavt tl ntermedært ndhold af kvarts og lermneraler, mens E2 og har et noget højere ndhold af dsse. (3) Karbonat-fasen samtlge reservor zoner er kalct med kun llle substtuton gtteret: MgO udgør gennemsntlg < 0.3% og MnO gennemsntlg < o.4% af denne fase samtlge zoner. 4.3 Kvarts norm Som det allerede er blevet antydet forrge afsnt, er det ofte mulgt ud fra oxdernes ndbyrdes forhold at bedømme hvorvdt en gven mneralfase er tl stede bjergarten eller ej. Det blev således fastslået, at frt slka er tl stede, hvlket også gælder lermneralet ll t. Ydermere blev der argumenteret for, at hovedparten af bjergarnes A1203 ndgår en anden lermneralfase end llt. Dsse betragtnnger forudsætter selvfølgelgt et emprsk eller aktuelt kendskab tl bjergarternes kvaltatve mneralog. V har forlængelse af ovenstående etableret en kvarts-norm for de analyserede kalksten, d.v.s. kvantfceret mængden af frt slca prøverne ud fra de kemske analyser. Flosofen har været enkel: Det er antaget (1) at kvarts og lermneraler er de eneste tlstedeværende slkater, (2) at al bjergartens K20 er bundet llt og at (3) de resterende lermneraler enten er smectt eller kaolnt. Da der kke har forelgget data om den kemske sammensetnng af bjergarternes aktuelle lermneraler, har v valgt "ntermedære" sammensætnnger for llt (y=1.25) og smectt (gennemsnt af pyrophyllt, montmorllont og bedellt) (Deer et al., 1974, p. 266-279). Den normatve kvarts er herefter beregnet som "bjergartens S02 mnus den mængde S02 nødvendg for at bnde al K20 llt mnus den mængde S02 som er nødvendg for at bnde bjergartens resterende A1203 smectt/kaolnt". Fra tdlgere XRD-analyser af tlsvarende bjergarter vdes den gennemsntlge fordelng af lermneraler at være 60-80% smectt, 10-40% llt og 5% kaolnt (Nelsen, pers.komm.); den her præsenterede norm har v mdlertd udelukkende 17
ladet prøvernes ndhold af K20 bestemme mængden af normatv llt. Med hensyn tl de resterende lermneraler er der skelnet mellem to tlfælde: (A) kun smectt dannes og (B) kun kaolnt dannes; de 5% kaolnt har ngen betydnng set på baggrund af de forsmplnger som normen bygger på øvrgt. Norm A opfylder således groft set de betngelser som den ovenfor angvne gennemsntlge fordelng af lermneraler gver, mens norm B er ment som et supplement for de tlfælde, hvor kalkstenene vdes at være domneret af stylolter, som angvelgt består af kaolnt. De reducerede udtryk for kvarts-normen A og B er KVARTS(A) = S02-4.46 K20-0.59 A1203 % KVARTS(B) = S02-1.66 K20-1.18 A1203 % Værderne for dsse to normer for de analyserede prøver fra brønd 1/9-6 er angvet Appendx 3, og KVARTS(A) er desuden plottet mod dyb fg. 1. Det fremgår her, at alle de analyserede prøver er kvarts-normatve og at KVARTS(A) med få undtagelser er ldt større end KVARTS(B). Lgeledes ses som forventet en stærk postv korrelaton mellem S02 og A og B, med korrelatons koeffcenter på hhv. 0.9936 og 0.9944. 18
AFSLUTTENDE BEMÆRKNNGER Som nævnt ndlednngsvs er XRF-analyse af kerneprøver fra brøndene 1/9-1 og 1/9-4 allerede gang, lgesom v forventer at blve nvolveret arbejdet med produktons brøndene på Tommelten feltet. Rent analvtsk vl der ske mndre justernger fremover med henblk på at ratonalsere ocj forbedre proceduren, og v vl lgeledes fokusere nærmere på tolknngen af dsse data. Her vl v sær prøve at smplfcere kvarts-normen tl mere generelt gyldge antagelser og desuden prøve at kvantfcere kalkstenenes ndhold af lermneraler. Hvs nøjagtgere kvanttatve mneralogske data fndes påkravet, er det nærlggende at konstruere en norm baseret på eksakte mneralogske analyser (XRD, SEM, STA) af et udvalg af kalksten fra feltet. Skønt den kvanttatve mneralogske tolknng således kan forfnes, besdder XRF-analyserne som drekte kernedata en vtal reservor geologsk nformaton, som kke kan sdestlles med andre ndrekte målnger som f.eks. wrelne logger. XRF-analyserne udgør en sold bass for evaluerng, justerng og kontrol af logger, petrofysske kernemålnger og reservor teknske modeller og er tllge et vægtgt supplerende værktøj ved tolknng af reservorets dannelse. 19
1.. _... REFERENCER Deer, W.A., Howe, R.A. & Zussman, J., 1966: An ntroducton to the Rock Formng Mnerals. Longman, London, 528 p. P Jørgensen, N.O., 1986: Chemostratgraphy of Upper Cretaceous Chalk n the Dansh Subbasn. AAPG Bulltn, V.70, No.3, p. 309-317. Rehkopff, A., 1984: GEOLAB's XRF-anlæg: Kalbrerng og Analyserng. Status jun 1984. ntern rapport, GEOLAB (15p). Statol, 1986: Tommelten Felds: Attachment to Feld Development Plan, Vol. 1: Geologcal and Geophyscal Evaluaton. 20
APPENDX 1: SYNTETSKE KARBONAT STANDARDER P R O C E N T ST 5 7 3 7 1 0 55.990 43.943 100.000 LO-cor. 0.030 3 0.030 9 8 99.880 100.000 ST 0.03 0 0.030 0.030 0.030 0.039 55.919 43.901 100.000 LO-cor. 0.089 4 4 4 0.070 99.682 100.001 ST 4 5 5 5 0 55.792 43.811 100.000 LO-cor. 0.309 0.097 0.097 0.097 0.105 99.294 99.999 ST 0.10 0.110 0.114 0.105 0.105 0.120 55.688 43.758 100.000 LO-cor. 5 0.204 6 6 0.214 99.014 99.998 ST 0.25 0.301 0.277 0.363 0.264 0.359 55.060 43.376 100.000 LO-cor. 0.532 0.489 0.641 0.467 0.633 97.236 99.998 ST 0.50 0.503 0.503 0.545 0.515 0.546 54.424 42.965 100.000 LO-cor. 0.881 0.881 0.956 0.903 0.958 95.421 100.000 ST 0.75 0.787 0.762 0.812 0.755 0.863 53.575 42.447 100.000 LO-cor. 1.367 1.324 1.410 1.311 1.499 93.087 99.999 ST 1.00 0.982 0.963 2.141 1.015 1.022 52.332 41.545 100.000 LO-cor. 1.681 1.648 3.662 1.737 1.748 89.524 99.999 ST 2.00 2.082 2.126 1.019 2.006 1.972 50.357 40.439 100.000 LO-cor. 3.495 3.569 1.711 3.368 3.310 84.544 99.997 ST 3.00 3.053 2.990 1.475 2.907 3.308 47.469 38.797 100.000 LO-cor. 4.989 4.885 2.411 4.749 5.405 77.560 99.999 ST 5.00 4.910 4.933 0.079 3.934 1.600 46.952 37.593 100.000 LO-cor. 7.868 7.904 0.126 6.304 2.563 75.235 100.001 ST 10 9.912 4.600 8 0.165 0.161 47.586 37.419 100.000 LO-cor. 15.838 7.350 0.252 0.264 0.258 76.08 99.999 ST 15 14.993 0.282 0.032 0.037 9 47.417 37.219 100.000 LO-cor. 23.882 0.449 2 0 0.030 75.525 99.997 ST 25 24.592 0.039 5 0.344 3.676 39.007 32.328 100.000 LO-cor. 36.340 8 2 0.508 5.431 57.640 99.999 Første lne angver den reelle kemske sammensætnng den ubehandlede prøve. Den anden lne angver sammensætnngen af prøven efter glødnng; denne kemske sammensætnng ndlæses tl kalbrer ngslgn ngen. Standarderne er fremstllet af 4.500g spektroflux 100 + glødetab og 0.5000g forglødet oxd blandng, jun 1986. 21 STANDARD S02 A1203 MnO MgO K20 CaO C02 SUM
APPENDX 1, fortsat: P R O C E N T STANDARD S02 K20 Fe203 CaO C02 SUM FEK S LO-COr. 1.043 1.846 7 0.030 0 8 55.426 98.106 43.504 100.000 100.000 FEK LO-cor. 1.669 2.939 6 0.098 2 0.092 55.020 96.871 43.203 100.000 100.000 FEK 0.10 LO-cor. 1.447 2.550 0.102 0 0.112 8 55.073 97.073 43.266 100.000 100.000 FEK 0.25 LO-cor. FEK 0.50 LO-cor. 1.257 2.215 1.014 1.786-0.254 0.447 0.505 0.890 0.243 0.428 0.496 0.873 54.981 96.909 54.769 96.451 43.265 43.216 100.000 100.000 100.000 100.000 FEK 0.75 LO-cor. 1.113 1.952 0.759 1.331 0.778 1.365 54.347 95.352 43.004 100.000 100.000 Første lne angver den reelle kemske sammensætnng den ubehandlede prøve. Den anden lne angver sammensætnngen af prøven efter glødnng; denne kemske sammensætnng ndlæses tl kalbrerngslgnngen. Standarderne er fremstllet af 4.5000g spektroflux 100 + glødetab og O.SOOOg forglødet oxd blandng, jul 1986. 22
APPENDX 2 SAMMENLGNNG AF UKORRGEREDE OG NFLUENSKORRGEREDE KEMSKE XRF-ANALYSER AF PRØVER FRA BRØND 1/9-6 3491.18 m 3601.48 m UKORR KORR UKORR KORR S02 (%) A1203 K20 22.34 2.03 21.91 2.06 0.79 0.78 MnO 0.29 0.25 0.07 0.07 Fe203 0.88 0.87 0.13 0.13 MgO 0.00 0.23 UKORR 351 3.65 m KORR 3507.80 m UKORR KORR S02 (%) 13.94 13.78 41.46 39.34 A1203 0.86 0.88 5.11 5.01 K20 MnO Fe203 MgO 0.12 0.57 0.98 0.43 0.12 0.56 1.00 0.48 1.05 0.22 3.12 0.27 0.92 0.11 3.17 0.28 UKORR: Analyserne blot kalbreret ved lneær regresson af standarddata (dette arbejde). KORR : Analyserne kalbreret ved lneær regresson af standarddata og korrgeret for matrxeffekter ved hjælp af teoretsk beregnede alfa-faktorer. 23
APPENDX 3 KERNEDYB XRF-DATA, BRØNN 1/9-6 P R O C E N T S02 A1203 K20 MnO Fe203 MgO KTS(A) KTS(B) RES 3417.60 3419.40 3421.70 3423.50 3425.25* 3427.80 3429.38 3431.52 3433.57 3435.44 3437.50 3439.44 3441.40 3443.78 3446.85* 3448.85 3450.80 3452.44 3454.62 3456.94 3464.35 3465.42 3467. 30 3469.30 3471.25 3473.28* 3475.15 3477.20 3479.32 3480.86 3483.30 3485.53 3487.42 3489.52 3491.18 3493.30* 3495.50 3497.64 3499.40 3501.76 3503.76 3506.55 3507.80 3509.76 3511.48* 3513.65 3515.75 3517.70 3520.10 3521.96 3524.06 11.44 12.30 5.58 9.46 10.22 8.11 8.64 43.54 22.29 17.41 12.22 18.55 9.05 6.81 9.52 12.46 9.20 7.83 6.86 4.41 7.84 19.03 17.35 11.47 22.59 24.25 24.96 15.29 8.09 17.13 24.85 27.96 22.13 27.23 22.34 25.32 22.22 30.64 17.56 24.08 19.36 37.89 41.46 51.52 25.24 13.94 33.29 18.62 3.87 3.34 1.41 0.91 1.22 0.61 1.21 1.53 0.66 0.54 3.13 2.82 0.85 1.70 2.54 0.68 0.53 1.32 1.40 0.76 0.67 0.59 0.61 0.48 3.11 1.46 1.66 1.47 2.06 3.28 1.44 1.19 2.09 3.98 2.19 3.02 2.56 2.03 1.68 2.98 1.73 0.23 1.77 1.98 2.34 5.11 4.08 1.90 0.86 0.45 0.44 0.48 0.27 0.07 0.08 0.13 0.03 0.66 0.22 0.09 0.03 0.03 0.08 0.08 0.03 0.03 0.20 0.10 0.11 0.23 0.39 0.11 0.07 0.22 0.48 0.29 0.32 0.22 0.13 0.46 1.05 0.95 0.12 0.10 0.03 0.03 0.23 0.25 0.21 0.29 0.41 0.20 0.23 0.16 0.16 0.13 0.11 0.12 0.13 0.27 0.32 0.27 0.27 0.32 0.32 0.27 0.26 0.29 0.28 0.27 0.29 0.26 0.30 0.24 0.23 0.29 0.30 0.25 0.22 0.24 0.38 0.57 0.32 0.13 0.11 0.10 0.42 0.46 0.40 0.49 0.34 0.32 0.88 1.45 0.44 1.11 0.82 0.32 0.23 0.55 1.98 0.26 0.33 0.29 0.41 1.08 0.96 1.14 0.54 0.54 1.43 0.79 0.74 0.92 1.99 1.41 1.52 1.04 0.88 0.75 1.51 0.71 0.51 0.67 1.03 1.01 3.12 2.73 1.52 0.98 0.68 0.27 0.23 0.08 0.10 0.13 0.16 0.08 0.09 0.00 0.32 0.00 0.46 0.07 0.10 0.21 0.03 0.12 0.07 0.36 0.47 0.47 0.00 0.16 0.35 0.00 0.00 0.00 0.46 0.00 0.11 0.00 0.13 0.00 0.27 0.39 0.43 0.00 0.00 10.72 11.27 5.04 8.39 8.74 7.59 8.10 38.75 19.65 16.73 10.82 16.29 8.52 6.36 8.38 11.28 8.60 7.35 6.42 3.92 7.38 16.30 16.04 10.00 21.10 22.00 21.29 13.95 7.08 14.92 20.36 25.29 19.05 24.29 20.47 23.53 19.08 28.64 17.20 22.23 17.61 34.46 31.67 44.88 22.66 12.90 32.58 18.14 3.45 3.05 1.22 10.30 10.74 4.79 7.90 8.21 7.28 7.92 39.49 18.60 16.34 1 15.27 8.20 6.13 7.91 10.68 8.25 7.01 6.13 3.64 7.21 15.03 15.46 9.33 20.62 21.44 20.44 13.41 6.57 14.30 19.36 24.86 18.09 23.68 19.70 23.05 18.19 28.23 17.21 21.69 16.81 34.37 33.69 45.13 22.41 12.73 32.59 18.02 3.25 2.97 1.18 E1 E1 E1 E1 E1 E1 E1 E2 E2 E2 E2 E2 E3 E3 E3 E3 E3 E3 E3 E3 E3 24
APPENDX 3, fortsat DYP(M) S02 A1203 K20 MnO Fe203 MgO KTS(A) KTS(B) RES 3526.17 3528.45 3530.63 3532.80* 3538.49 354 3542.26 3544.17 3546.04 3548.22 355 3552.36 3554.50 3557.20* 3558.80 3561.00 3563.00 3565.03 3567.35 3569.20 3571.31 3573.45 3575.55* 3576.53 3578.25 3580.27 3582.16 3584.80 3587.10 3589.06 3591.10 3593.35 3595.63 3597.20* 3599.40 3601.48 3603.52 3605.55 3607.65 3609.65 3611.23 3613.45 3615.35 2.86 4.00 1.95 1.32 2.55 1.10 0.82 2.05 1.24 0.90 1.32 0.59 1.64 2.27 2.25 1.70 1.62 1.78 1.67 0.94 0.76 0.78 1.09 0.71 0.96 1.18 0.38 2.06 1.52 2.39 1.40 2.02 1.74 2.00 2.09 0.79 1.92 1.40 1.56 0.86 1.59 1.53 1.44 0.46 0.59 0.36 0.20 0.35 0.12 0.37 0.16 0.23 0.09 0.36 0.64 0.52 0.35 0.40 0.12 0.23 0.26 0.23 0.08 0.58 0.43 0.35 0.48 0.29 0.33 0.55 0.40 0.37 0.46 0.36 0.43 0.28 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.10 0.09 0.08 0.07 0.26 0.26 0.36 0.13 0.12 0.11 0.12 0.11 0.10 0.21 0.10 0.09 0.10 0.11 0.10 0.12 0.09 0.16 0.12 0.16 0.13 0.13 0.10 0.12 0.11 0.16 0.16 0.20 0.20 0.22 0.22 0.20 0.16 0.16 0.13 0.24 0.20 0.21 0.21-0.16 0.16 2.45 3.47 1.65 1.07 2.21 0.86 0.62 1.74 1.06 0.77 1.10 0.45 1.34 1.76 1.85 1.40 1.39 1.45 1.44 0.80 0.64 0.60 0.89 0.58 0.81 1.00 0.24 1.63 1.29 2.09 1.15 1.69 1.52 1.72 1.68 0.65 1.64 1.09 1.24 0.71 1.33 1.19 1.23 2.27 3.24 1.49 1.03 2.09 0.84 0.63 1.58 1.03 0.72 1.02 0.45 1.18 1.47 1.60 1.25 1.24 1.27 1.29 0.76 0.60 0.49 0.77 0.53 0.73 0.89 0.25 1.34 1.14 1.87 0.97 1.44 1.38 1.58 1.41 0.57 1.43 0.93 1.00 0.63 1.15 0.99 1.09 T T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 * Dobbelbestemmelse Gns. af 6 analyser RES: Reservor zone KTS: Normatv kvarts-% KALBRERNG: CA0786 ANALYSERNG:. HERVK, Seksjon for Petrolog 25