Department of Geophysics

Department of Geophysics is one of 8 independent units at the Faculty of Geology Geophysics and Environmental Protection

Scaling of well log data for velocity models in seismics

The results from the mathematical operations of filtration and interpolation are presented for dynamic elastic parameters such as P-wave slowness and S-wave slowness, Young modulus and Poisson ratio. The parameters were obtained by interpreting acoustic full waveforms using FalaFWS application of GeoWin system and based on calculations using the Estymacja program. The subject of the analysis were the results obtained from various lithostratigraphic formations in several Polish Lowland's borehole profiles sampled from surface to a depth of more than 5 km. The goal was to scale well log data of a high vertical resolution for seismic purposes. Average values of the elastic parameters were presented for units derived out of geological interpretation. The analysis also included calculation of the Q parameter, which is a measure of energy dispertion of elastic waves in a rock formation

Shale Gas in Poland

An example of interpretation of the Silurian and Ordovician shale formations in the Baltic Basin in Poland regarding determination of potential sweet spots is presented. Short geological information shows the position of shale gas play. Description of the data—laboratory measurement outcomes (petrophysical and geochemical) and well logging—presents results available for analyses. Detailed elemental analyses and various statistical classifications show the differentiation between sweet spots and adjacent formations. Elastic property modelling based on the known theoretical models and results of comprehensive interpretation of well logs is a good tool to complete information, especially in old wells. Acoustic emission investigations show additional characteristic features of shale gas rock and reveal that acoustic emission and volumetric strain of a shale sample induced by the sorption processes are lower for shale than for coals

Mechanical thrombectomy in acute stroke – Five years of experience in Poland

Objectives Mechanical thrombectomy (MT) is not reimbursed by the Polish public health system. We present a description of 5 years of experience with MT in acute stroke in Comprehensive Stroke Centers (CSCs) in Poland. Methods and results We retrospectively analyzed the results of a structured questionnaire from 23 out of 25 identified CSCs and 22 data sets that include 61 clinical, radiological and outcome measures. Results Most of the CSCs (74%) were founded at University Hospitals and most (65.2%) work round the clock. In 78.3% of them, the working teams are composed of neurologists and neuro-radiologists. All CSCs perform CT and angio-CT before MT. In total 586 patients were subjected to MT and data from 531 of them were analyzed. Mean time laps from stroke onset to groin puncture was 250±99min. 90.3% of the studied patients had MT within 6h from stroke onset; 59.3% of them were treated with IV rt-PA prior to MT; 15.1% had IA rt-PA during MT and 4.7% – emergent stenting of a large vessel. M1 of MCA was occluded in 47.8% of cases. The Solitaire device was used in 53% of cases. Successful recanalization (TICI2b–TICI3) was achieved in 64.6% of cases and 53.4% of patients did not experience hemorrhagic transformation. Clinical improvement on discharge was noticed in 53.7% of cases, futile recanalization – in 30.7%, mRS of 0–2 – in 31.4% and mRS of 6 in 22% of cases. Conclusion Our results can help harmonize standards for MT in Poland according to international guidelines

Instantaneous Attributes Applied to Full Waveform Sonic Log and Seismic Data in Integration of Elastic Properties of Shale Gas Formations in Poland

Seismic attributes calculated from full waveform sonic log were proposed as a method that may enhance the interpretation the data acquired at log and seismic scales. Though attributes calculated in the study were the mathematical transformations of amplitude, frequency, phase or time of the acoustic full waveforms and seismic traces, they could be related to the geological factors and/or petrophysical properties of rock formations. Attributes calculated from acoustic full waveforms were combined with selected attributes obtained for seismic traces recorded in the vicinity of the borehole and with petrophysical parameters. Such relations may be helpful in elastic and reservoir properties estimation over the area covered by the seismic survey

Analiza czasowo-częstotliwościowa akustycznych obrazów falowych za pomocą transformaty falkowej Time-frequency analysis of acoustic full waveforms using wavelet transform /

Tyt. z nagłówka.Bibliografia s. 333-334.Dostępny również w formie drukowanej.STRESZCZENIE: Interpretacja akustycznych obrazów falowych opiera się na identyfikacji fal sprężystych rejestrowanych w otworze. Problem z określeniem czasów przyjścia i trwania pakietów falowych może być rozwiązany dzięki zastosowaniu analiz czasowo-częstotliwościowych, takich jak transformata falkowa. Do rozdzielenia pola falowego rejestrowanego na akustycznych obrazach falowych zastosowano dyskretną i ciągłą transformatę falkową. Prowadzone badania dowiodły, że z uwagi na nieduże zróżnicowanie częstotliwości w pakietach fal P i S dyskretna transformata falkowa nie nadaje się do rozwiązania postawionego zadania. Jest za to bardzo dobrym narzędziem do odfiltrowania szumów z rejestrowanych sygnałów. Wykorzystanie ciągłej transformaty falkowej, która charakteryzuje się większą rozdzielczością, daje szansę na wydzielenie fal z akustycznych obrazów falowych. SŁOWA KLUCZOWE: Analiza czasowo-częstotliwościowa, transformata falkowa, fale sprężyste, akustyczne obrazy falowe. ABSTRACT: Interpretation of acoustic full waveforms is based on identification of elastic waves recorded in boreholes. Determination of arrival time and duration of wave packets can be solved using time-frequency analyses such a wavelet transform. Discrete and continuous wavelet transform were applied to decomposition of wave field. Research showed that discrete wavelet transform is not a proper tool to solving the problem. However, it allows denoising signals. Research on continuous wavelet transform, which has better resolution, are carried out and gives a chance to decompose wave field into separate waves. KEYWORDS: Time-frequency analysis, wavelet transform, elastic waves, acoustic full waveforms

Analiza akustycznych obrazów falowych w aspekcie zwiększania informacji o parametrach sprężystych i zbiornikowych skał praca doktorska /

Tyt. z ekranu tytułowego.Praca doktorska. Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica (Kraków), 2007.Bibliogr.Dostępna także w wersji drukowanej.Tryb dostępu: Internet.Analiza akustycznych obrazów falowych w aspekcie zwiększenia informacji o parametrach sprężystych, zbiornikowych skał, analysis of acoustic full waveforms in terms of improving information about elastic and reservoir parameters of rocks, metody czasowo-częstotliwościowe, wprowadzenie do analizy czasowo-częstotliwościowej sygnałów, sygnał, klasyfikacja, analiza częstotliwościowa, zasada nieoznaczoności, przegląd najpopularniejszych metod analizy czasowo-częstotliwościowej, krótkoczasowa transformata Fouriera STFT, Wignera, Wignera-Ville’a, falkowa WT, ciągła, dyskretna, pogoń za dopasowaniem MP, podsumowanie analizy czasowo-częstotliwościowej sygnałów niestacjonarnych, algorytm pogoni za dopasowaniem, dobór elementów słownika, z dyskretnym słownikiem Gabora, gęstość energii w przestrzeni czas - częstotliwość, akustyczne obrazy falowe, profilowanie akustyczne z pełnym obrazem falowym, podstawy profilowania akustycznego, budowa sondy LSS, schemat obliczania czasów interwałowych, fale akustyczne generowane w otworach wiertniczych, objętościowe, prowadzone, fala w płuczce, metody interpretacji akustycznych obrazów falowych, dane, otwór K6, litostratygrafia otworu, charakterystyka akustycznych obrazów falowych w otworze, podział akustycznych obrazów falowych na strefy odpowiadające skałom o różnych własnościach, przygotowanie danych do analiz czasowo-częstotliwościowych, przetwarzanie, parametry sygnałów syntetycznych, sygnały testowe, analiza składu częstotliwościowego akustycznych obrazów falowych za pomocą transformaty Fouriera, zastosowanie dyskretnej transformaty falowej, badania na danych syntetycznych, rzeczywistych, zastosowanie ciągłej transformaty falkowej, skala a częstotliwość w ciągłej transformacie falkowej, wykresy czasowo-głębokościowo-częstotliwościowe akustycznych obrazów falowych dla wybranych, pojedynczych częstotliwości, zastosowanie, wrażliwość metody pogoń za dopasowaniem na przesunięcia sygnału wzdłuż osi czasu, rozdzielczość czasowa, częstotliwościowa algorytmu MP, dobór ilości atomów dekompozycji, parametryzacja atomów Gabora pod katem wydzielenia fal akustycznych z obrazów falowych, oktawa, położenie, amplituda, faza, schemat rozdzielenia pola falowego w oparciu o parametryzacje atomów Gabora, wyniki dekompozycji akustycznych obrazów falowych metodą pogoń za dopasowaniem, analizy czasu interwałowego, częstotliwości wydzielonych fal, analiza czasu interwałowego, częstotliwości, atrybuty chwilowe obliczone w oparciu o mapy czasowo-częstotliwościowe, badania parametryczne, na danych syntetycznych dla transformaty falkowej, atrybuty chwilowe otrzymane dla danych rzeczywistych za pomocą transformaty falkowe

Study of radiogenic heat of the Baltic Basin Silurian and Ordovician formations on the basis of well logging data and its relationship to organic matter

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń ciepła radiogenicznego (A) wykonanych dla utworów syluru i ordowiku w otworach wiertniczych L-1, K-1, O-2, B-1 i W-1 położonych w basenie bałtyckim. Wykorzystano w tym celu pomiary geofizyki otworowej – spektrometryczne profilowanie gamma (naturalnej promieniotwórczości) oraz pomiary gamma-gamma (profilowanie gęstości objętościowej). Bardzo wysokimi wartościami ciepła radiogenicznego charakteryzowały się osady sylurskich iłowców bitumicznych ogniwa z Jantaru oraz ordowickie ilasto-mułowcowe utwory formacji z Sasina. Są to utwory uznawane za potencjalne sweet spoty z uwagi na podwyższoną zawartość materii organicznej. W obu jednostkach litostratygraficznych zaobserwowano podwyższoną naturalną promieniotwórczość oraz wyraźnie obniżoną gęstość objętościową wywołane obecnością kerogenu. Połączona analiza spektrometrycznego profilowania gamma i profilowania gęstości wykazała, że za wyższą produkcję ciepła radiogenicznego w tych jednostkach odpowiedzialna jest przede wszystkim podwyższona koncentracja uranu. Anomalnie wysokie wartości ciepła radiogenicznego zaznaczały się również w ordowickich iłowcach glaukonitowych formacji ze Słuchowa, w których stwierdzono wyraźny wzrost koncentracji potasu, toru i uranu. Należy zaznaczyć, że utwory czarnych łupków bitumicznych z Jantaru oraz iłowce i mułowce z Sasina charakteryzowały się dużą zmiennością obliczonego parametru A. W prezentowanej pracy przeanalizowano także relacje między obliczonymi wartościami ciepła radiogenicznego a: całkowitym natężeniem promieniowania gamma z pomiaru spektrometrycznego, prędkościami fal podłużnych oraz gęstością objętościową. Zależności określono dla poszczególnych jednostek litostratygraficznych syluru i ordowiku. Podobne relacje ciepła radiogenicznego z profilowaniem gamma zaobserwowano we wszystkich analizowanych otworach z wyjątkiem otworu L-1, w którym sylurskie i ordowickie formacje bogate w kerogen wykazały inną charakterystykę. Zauważono również wyraźne obniżanie się ciepła radiogenicznego ze wzrostem prędkości fal podłużnych. Szczegółowa analiza danych wykazała silne relacje między prędkością a zawartością toru i potasu, które są wskaźnikami minerałów ilastych, oraz zawartością uranu, związanego z obecnością substancji organicznej. Podobny związek pokazujący tendencję obniżania się ciepła radiogenicznego zaobserwowano dla wzrastających wartości gęstości objętościowej analizowanych utworów.The paper presents results of computations of the radioactive heat production (A) for the Silurian and Ordovician rocks in the L-1, K-1, O-2, B-1, and W-1 wells located in the Baltic Basin. For this purpose, well logging data – spectral gamma (intensity of the natural radioactivity) and gamma-gamma (bulk density) logs were used. Silurian deposits of the Jantar Bituminous Black Claystone Member and Ordovician deposits of the Sasino Claystone Formation were characterised by very high values of the radiogenic heat. These units are considered as sweet spots due to a high concentration of organic matter. Increased natural radioactivity and significantly reduced bulk densities caused by the presence of kerogen were observed in both lithostratigraphic units. A joint analysis of the spectral gamma ray log and the density logs showed that the increased radiogenic heat production in these formations was mainly caused by a higher concentration of uranium. Abnormally high values of radiogenic heat were also observed in the Ordovician glauconitic claystones of the Słuchowo Formation, where an increase in potassium, thorium, and uranium concentrations was detected. It should be noted that the deposits of the black claystones of the Jantar Member, and the claystones and mudstones of the Sasino Formations were characterised by high variability of the calculated parameter A. The presented article investigated the relationship between the calculated values of radiogenic heat and natural radioactivity, the velocity of longitudinal waves, as well as between bulk density. The relations were determined for the Silurian and Ordovician deposits. Similar relations between the radiogenic heat and the gamma ray log were observed in all wells except the L-1 well, in which Silurian and Ordovician formations rich in kerogen revealed a different characteristic. A significant decrease in radiogenic heat values was observed with the increase in P wave velocity. Detailed data analyses showed strong relationships between velocity and the content of thorium and potassium, which are the indicators of clay minerals, but also the content of uranium, which is associated with the organic matter presence. A similar relation showing a tendency of decreasing radiogenic heat was obtained for increased bulk densities of the formations

Multiple Regression and Modified Faust Equation on Well Logging Data in Application to Seismic Procedures: Polish Outer Carpathians Case Study

An appropriate velocity model from well logs is a key issue in the processing and interpretation of seismic data. In a deep borehole located in the central part of the Polish Outer Carpathians, the sonic measurements were inadequate for seismic purposes due to the poor quality of data and gaps in the logging. Multiple regression (MR) and a modified Faust equation were proposed to model the velocity log. MR estimated the P-wave slowness as a dependent variable on the basis of sets of various logs as independent variables. The solutions were verified by the interval velocity from Check Shots (CS) and by the convergence of synthetic seismograms and the real seismic traces. MR proved to be an effective method when a set of other logs was available. The modified Faust method allowed computation of P-wave velocity based on the shallow resistivity logs, depth, and compaction factor. Faust coefficients were determined according to the lithology and stratigraphy divisions and were calibrated with the use of the velocity previously determined in the MR analysis. The modified Faust equation may be applied in nearby old wells with limited logging data, particularly with no sonic logs, where MR could not be successfully applied

Comprehensive Interpretation of the Laboratory Experiments Results to Construct Model of the Polish Shale Gas Rocks

More than 70 rock samples from so-called sweet spots, i.e. the Ordovician Sa Formation and Silurian Ja Member of Pa Formation from the Baltic Basin (North Poland) were examined in the laboratory to determine bulk and grain density, total and effective/dynamic porosity, absolute permeability, pore diameters size, total surface area, and natural radioactivity. Results of the pyrolysis, i.e., TOC (Total Organic Carbon) together with S1 and S2 – parameters used to determine the hydrocarbon generation potential of rocks, were also considered. Elemental composition from chemical analyses and mineral composition from XRD measurements were also included. SCAL analysis, NMR experiments, Pressure Decay Permeability measurements together with water immersion porosimetry and adsorption/ desorption of nitrogen vapors method were carried out along with the comprehensive interpretation of the outcomes. Simple and multiple linear statistical regressions were used to recognize mutual relationships between parameters. Observed correlations and in some cases big dispersion of data and discrepancies in the property values obtained from different methods were the basis for building shale gas rock model for well logging interpretation. The model was verified by the result of the Monte Carlo modelling of spectral neutron-gamma log response in comparison with GEM log results