hvordan finder geologer olie og naturgas?
geologer bruger en masse af de oplysninger, der er blevet præsenteret for dig i dette modul til at lokalisere olie-og naturgasbærende klipper. For det første tænker geologer på, hvor olie og gas dannes, typisk i klipper som skifer, som dannes i dybe marine miljøer. Så en geolog ville starte med at lede efter aflejringsmiljøer, der ville indeholde organisk rig skifer. Der er et par måder at gå om dette.
en måde er at se på klipperne udsat på jordens overflade. Ved at lave et geologisk kort og ekstrapolere det, vi finder på overfladen til en dybde i jorden(typisk en kilometer eller mere), kan vi danne et rimeligt gæt om, hvilke klipper der er under og på hvilken dybde de forekommer. Et problem med dette er, at olie og gas kan være langt under overfladen, og det er muligt, at der kan eksistere fejl eller folder under, som vi ikke kan se på overfladen. Her er et eksempel på et geologisk tværsnit, der blev lavet baseret på data indsamlet fra overfladen sammen med en kombination af borekerneprøver, borehul geofysiske data (såsom gammastråle, densitet og porøsitetslogfiler) og seismiske data.
borekerner kan være tusinder af meter lange og give et øjebliksbillede af, hvad der findes under et bestemt punkt. Ved at bore flere kerner miles fra hinanden, geologer kan korrelere klippeenhederne og skabe et billede af, hvad der findes under overfladen mellem kernerne. Ved at kombinere denne information med klipper eksponeret ved overfladen, som kan give spor om klipperetninger nedenfor, kan være et kraftfuldt værktøj til lokalisering af olie-og gasbærende formationer. I områder, hvor konventionelle brønde historisk blev boret, disse ældre brøndstammer kan bruges til at identificere og korrelere dybder og tykkelser af skiferformationer, hvilket kan være meget omkostningseffektivt snarere end at bore dedikerede vurderingsbrønde i skiferen. Når du har en ide om, hvad det store billede er, kan du finde ud af, hvor den bestemte rocktype du leder efter kan være.
en tredje måde at få en ide om, hvad der er under overfladen, er at køre en seismisk undersøgelse. Husk fra begyndelsen af geologilektionen, at en seismolog er en geolog, der studerer jordskælv og egenskaberne af elastiske bølger gennem jorden. Jordskælv skaber naturlige bølger, der bevæger sig gennem jorden, og ved at registrere dem kan seismologer studere selve jordskælvet ud over egenskaberne for de forskellige lag på jorden. Det er i vid udstrækning takket være Jordskælv, at vi ved, at den ydre kerne er flydende!
i en seismisk undersøgelse sendes en menneskeskabt bølge gennem jorden ved hjælp af en thumper truck, dynamit eller simpelthen en hammer (jo mere energi i bølgen, jo længere vil den gå, før den spredes). Ligesom P-bølger kan passere gennem hele jorden (hvis de har nok energi) og S-bølger ikke kan passere gennem væsker, interagerer forskellige klipper med bølgerne forårsaget af thumper-lastbiler på forskellige måder. Afhængig af klippens egenskaber kan thumper-truck-bølgen enten passere igennem, reflekteres eller en kombination af de to. I en seismisk undersøgelse vil der være en punktkilde til bølgen (det sted bølgen kommer fra) og et antal ‘geofoner’ oprettet omkring punktkilden, der ‘lytter’ til refleksionerne af bølgerne, når de kommer tilbage til overfladen. Hvor lang tid det tager for bølgen at vende tilbage afhænger af egenskaberne af klippen, der afspejler den, og hvor dyb klippen er. Seismiske undersøgelser kan ikke fortælle dig præcist, hvilke typer sten der er under overfladen, men de kan give dig en ide om, hvor dyb og tyk en formation samt den strukturelle geologi under overfladen.
hver af disse metoder til at identificere, hvad der foregår under jordens overflade, kommer med sit eget sæt usikkerheder. At finde ud af, hvad der foregår under overfladen, er lidt som at sammensætte et puslespil, mens det er bind for øjnene: vi kender kun formerne på de stykker, vi rører ved, og vi kan ikke se hele billedet. Så for at få den bedste ide om, hvad der sker i undergrunden, er at bruge alle de værktøjer og teknologi, vi har til rådighed for at udvikle en konceptuel model baseret på det, vi ved. Selv da kan fortolkningen mangle oplysninger eller kunne være forkert. Seismiske data, der er korreleret med en kerne eller andre geofysiske data, giver geologer mulighed for at udvide deres fortolkning af kernen for at få et meget større billede uden at skulle bore mere. Figuren nedenfor er et generaliseret, konceptuelt tværsnit af Marcellus skiferens distribution i det vestlige Pennsylvania.