Työ ra po rtti-9 7-2 8 Geofysikaaliset reikämittaukset Loviisan Hästholmenilla 997, kairanreiät KR, KR2 ja KR3 Arto Julkunen, Leena Kallio Astrock Oy Pertti Hassinen VTT YKI Syyskuu 997 POSIVA OY Mikonkatu 5 A, FIN- HELSINKI Puhelin (9) 228 3 Fax (9) 228 379
Työ r a portti- 9 7-2 8 Geofysikaaliset reikämittaukset Loviisan Hästholmenilla 997. kairanreiät KR, KR2 ja KR3 Arto Julkunen, Leena Kallio Astrock Oy Pertti Hassinen VTT YKI Syyskuu 997
Lr'-\ P \' ;:' 'f' (' 't" "t -tt \ Työ ra p o rtti-9 7-2 8 Geofysikaaliset reikämittaukset Loviisan Hästholmenilla 997, kairanreiät KR, KR2 ja KR3 Arto Julkunen, Leena Kallio Astrock Oy Pertti Hassinen VTT YKI Syyskuu 997 POSJVA OY Mikonkatu 5 A, FIN- HELSINKI Puhelin (9) 228 3 Fax (9) 228 379
GEOFYSIKAALISET REIKÄMITTAUKSET LOVIISAN HÄSTHOLMENILLA 997, KAIRANREIÄT KR, KR2 JA KR3 ASTROCK Arto Julkunen Leena Kallio Pertti Hassinen 8.9.997
TILAUS NRO 9673/97/HH YHDYSHENKILÖT: Heikki Hinkkanen, Posiva Oy Arto Julkunen, Astrock Oy TYÖRAPORTTI: 97-28 GEOFYSIKAALISET REIKÄMITTAUKSET LOVIISAN HÄSTHOLMENILLA 997, KAIRANREIÄT KRl, KR2 JA KR3 v/ Leena Kallio, Dl (.,. "- ------- Pertti Hassinen, Dl HYVÄKSYI: unr Sodankyläss.9.997 ASTROCK OY Kasarmintie PL 996 SODANKYLÄ FINLAND Tel +358-6-64 6 Fax +358-6-64 62 ASTROCKOY Kievintie 6 28 ESPOO FiNLAND Tel +358-9-455 796
TIIVISTEL MÄ GEOFYSIKAALISET REIKÄMITTAUKSET LOVIISAN HÄSTHOLMENILLA 997, KAIRANREIÄT KRl, KR2 JA KR3 Suomalaiset ydinvoimayhtiöt TVO ja IVO varautuvat uraanipolttoaineen loppusijoitukseen Suomen kallioperään. Tähän kallioperätutkimuksista huolehtii 996 alkaen Posiva Oy. kallioperätutkimukset on tehty vuosina 987-992 viidellä alueella. käytetyn liittyvistä Alustavat Yksityiskohtaisilla tutkimuksilla pyritään lisäämään tietoa tutkimusalueiden kallioperästä ja tarkentamaan aiempien tutkimusvaiheiden tuloksia. Osana yksityiskohtaisia tutkimuksia Astrock Oy teki geofysikaalisia mittauksia Loviisan Hästholmenilla kesällä 997. Tässä raportissa on Hästholmenin kairanreikien KR, KR2 ja KR3 työ ja tulokset. Työ käsitti mittauksia sekä tulosten esittämisen ja raportoinnin. Reikämittauksia tehtiin seuraavilla menetelmillä: kalliopohjaveden ominaisvastus kalliopohjaveden lämpötila sähköinen ominaisvastus lyhytnormaali-järjestelmällä sähköinen maadoitusvastus yksipiste-järjestelmällä magneettinen suskeptiivisuus (KR3) luonnon gammasäteily radiometrinen tiheysmittaus gamma-gamma-menetelmällä kaliiperi sonic-luotaus kahdella lähetin-vastaanotinvälillä.
ABSTRACT GEOPHYSICAL BORE HOLE LOGGING IN HÄSTHOLMEN, LOVIISA, 996, BOREHOLES KRl, KR2 AND KR3. The Finnish power companies TVO and IVO prepare for final disposal of nuclear fuel into the Finnish bedrock. The site investigations are carried out by Posiva Oy since 996. Preliminary investigations took place during 987-992 at five sites. The programme continues as detailed investigations in three sites, Romuvaara in Kuhmo, Kivetty in Äänekoski and Olkiluoto in Eurajoki which were selected for detailed investigations to be carried out during years 993-2. Hästholmen (Loviisa) was taken under investigations 997. The site will be selected in 2. The aim of the detailed investigation phases is to increase the knowledge of the bedrock on the areas and to complement the investigations made earlier. As a part of the detailed investigations Astrock Oy carried out geophysical borehole logging in Hästholmen (Loviisa) in summer 997. This report will describe the logging at Hästholmen site, boreholes KR, KR2 and KR3, and the results. The commission included geophysical borehole logging. Logging were carried out using the following methods: fluid resistivity fluid temperature short normal-resistivity single point-resistance magnetic susceptibility (KR3) natural gamma gamma-gamma-density caliper sonic. In addition to the logging the commission included data presentation and reporting.
7 GEOFYSIKAALISET REIKÄMITTAUKSET LOVIISAN HÄSTHOLMENILLA 996, KAIRANREIÄT KR, KR2 JA KR3 TIIVISTELMÄ ABSTRACT SISÄLTÖ. Yleistä 2. Mittausmenetelmät ja -laitteet 3. Aineiston käsittely 4. Arvio tulosten tarkkuudesta ja virhelähteistä 5. Yhteenveto Lähdeviitteet LIITTEET:. Mitattujan reikien sijainti tutkimusaluealla 2. HH-KR, Mittaustulokset (Astrock Oy) 3. HH-KR, Mittaustulokset (VTT) 4. HH-KR2, Mittaustulokset (Astrock Oy) 5. HH-KR2, Mittaustulokset (VTT) 6. HH-KR3, Mittaustulokset (Astrock Oy) 7. HH-KR3, Mittaustulokset (VTT) 8. Kuvaus Wellmac-mittalaitteesta 9. Kuvaus akustisesta mittalaitteesta
8. YLEISTÄ Suomalaisten ydinvoimayhtiöiden (TVO ja IVO) ydinjätehuollossa varaudutaan käytetyn uraanipolttoaineen loppusijoitukseen Suomessa. Olennaisen osan tähän liittyvistä tutkimuksista muodostavat sijoituspaikkatutkimukset, joita tehdään 98- ja 99-luvuilla. Tutkimuksista huolehtii 996 alkaen Posiva Oy. Kenttätutkimusvaihe ajoittui alustavissa paikkatutkimuksissa vuosille 987-992. Tarkennettu paikkatutkimusvaihe ajoittuu vuosille 993-2. Loppusijoituspaikka valitaan vuonna 2. Astrock Oy suoritti yhteistyössä VTT-YKI:n kanssa Posiva Oy:n tilauksen no 9673/97 /HH mukaisesti geofysikaalisia reikämittauksia Loviisan Hästholmenissa. Työt tehtiin kesä-heinäkuussa 997. Tässä raportissa käsitellään Loviisan Hästholmenin reikien KRI, KR2 ja KR3 kenttätyöt, aineiston käsittely ja tulokset. Toimeksiannon vastuuhenkilönä toimi Dl Arto Julkunen. Kenttätyöt ja tuloskäsittelyn tekivät Dl Arto Julkunen, Dl Leena Kallio, Astrock Oy sekä Dl Pertti Hassinen, VTT. 2. MITTAUSMENETELMÄT JA LAITTEET Hästholmenin kenttätyöt käsittivät geofysikaaliset reikämittaukset kairanrei' issä KR, KR2 ja KR3. Käytetyt menetelmät ja reikäsyvyydet ilmenevät taulukosta. Rekisteröintipisteväli oli muuten cm, mutta sonic rekisteröitiin 5 cm:n pistevälillä ja kaliiperi cm:n pistevälillä. Kaikkiaan rei'issä tehtiin seuraavia mittauksia: kalliopohjaveden ominaisvastus kalliopohjaveden lämpötila sähköinen ominaisvastus lyhytnormaali-järjestelmällä sähköinen maadoitusvastus yksipiste-järjestelmällä magneettinen suskeptiivisuus (KR3) luonnon gammasäteily radiometrinen tiheysmittaus gamma-gamma-menetelmällä kairanreiän halkaisija (kaliiperi), kolmivartinen anturi sonic-luotaus kahdella lähetin-vastaanotinvälillä. T au u kk M'tt ausmene t e mat.. Ja. syv 'ysva -r t ( m ) eri rei'issä. Menetelmä KR KR2 KR3 syvyys syvyys syvyys fl.ov.+temp. 4-35-5 35-82 SN 4-998 35-3 35-8 SPR 4-998 35-3 35-8 Suskeptiivisuus - - 35-8 Luonnonqamma 4-999 35-5 35-799 Gamma-gamma 4-998 35-3 35-8 Kaliiperi 4-998 35-5 35-799 Sonic 4-998 35-3 35-8
9 Mittauksessa käytettiin noin 2 m mittaista TerraTeam Oy:n/MALÅ-GeoSciencen toimittamaa kevlarvahvisteista polyuretaanipäällysteistä kaapelia, jonka vetolujuus on noin 25 kg. Kela on moottorikäyttöinen. Mittauskaluston rakenne on loggauslaitteiston osalta seuraavanlainen (kuva.): tietokone toimii tiedonkeruuyksikkönä. Mittauksen aikana on mahdollista seurata kuvaruudulla mittauksesta syntyvää raakatulostetta. Tietokone on kytketty sarjaliitännällä liitäntäyksikköön (Wellmac/LI), jossa on virtalähde ja tietoliikenneyksikkö. LI on taas kytketty kaapelikelan välityksellä anturijärjestelmään. Ylimpänä on tietoliikenneosa, jonka alapuolelle kiinnitetään muita antureita. Yhdellä kertaa voidaan periaatteessa mitata 6 menetelmää, mutta joillakin menetelmillä (kuten resistiivisyys) on fyysisiä rajoituksia, esim tiettyjen anturien on oltava alimpana, joiden vuoksi kaikki kuviteltavissa olevat anturiyhdistelmät eivät ole mahdollisia. Ce.bl wtndl eor.to Power aupply unlt orprobe lnterlace eleetronies Ptobe2 3 Kuva. Wellmac/LI-mittauslaitteiston rakenne. Resistiivisyysmittauksessa käytetty anturi koostuu kahdesta osasta: mittariosa sekä elektrodiosa. Mittaus tapahtuu pulssiperiaatteella (kuva 2): yhtä mittausta kohden laite tekee aina vähintään kokonaisen jakson mittaisen mittauksen, positiivinen ja negatiivinen pulssi. Näin eliminoidaan luonnon potentiaalin sekä metallielektrodien aiheuttama mahdollinen vaikutus. Virta voi olla suurimmillaan 5 ma. Kuvassa ei näy mittauksessa käytettävä lepojakso syklien välillä. jlat+: Nl6+ N4+i [spr+i.. : ' LAT N6- N4- SPR i,... Sec Temp. Kuva 2. Wellmac-L/:n resistiivisyysmittauksen mittaussykli. SP
Varsinaisesti tällainen laite ei tarvitse kalibrointia, mutta mukana seuraavalla tarkkuusvastusyhdistelmällä voi seurata, onko laitteisto kunnossa. Gamma-anturi ja gamma-gamma-anturi käyttävät keskenään samanlaista detektoriosaa: Nal-kide (" x.5") ja valomonistinputki. Yhdistelmä on laajalti käytetty ja edullinen. Gamma-gamma-mittauksessa käytettiin lähteenä Cs-37:ää, jonka niroellisaktiivisuus on 3 mci. Gamma-anturi on kalibroitu Ruotsissa tehtaalla. Tiheysanturi kalibroitiin melko laajalla aineistolla VTT:n, Posiva Oy:n ja eräiden mineraalitutkimusreikien kairasydännäytteistä mitatulla aineistolla välille. (vesi) - 2.5-3.6 g/cm 3 (kuva 3). Kalibroinnissa käytettiin hyödyksi myös reiän KR3 yläosasta tehtyjä tiheysmäärityksiä. Suskeptiivisuusanturi on alunperin Suomessa suunniteltu varsin herkkä anturi. Anturin kalibrointi tehtiin mukana seuraavilla kalibrointipaloilla. Perustason hienosäätö tehtiin manuaalisesti tasolle noin 6* o- 5 SI. Veden lämpötilan mittauksessa käytettiin Pt - -elementtiä ja ominaisvastusmittauksen elektroniikkaosaa. Lämpötila kalibroitiin Sodankylän geofysikaalisen observatorion tarkkuuslämpömittarin (lukematarkkuus.5 C) avulla välillä 2-2 C. Veden ominaisvastus mitattiin samalla anturikokonaisuudella lämpötilan kanssa. Lasikuituputken sisällä olevan veden ominaisvastuksen mittaus tehtiin Wenner-konfiguraation tapaisesti järjestetyillä rengaselektrodeilla. Kalibrointi tehtiin vertaamalla VTT:n Crison CDTM-523-johtavuusmittarin näyttämään. Reiän halkaisijan mittaus tehtiin anturilla, jonka kolme mittavartta oli kytketty yhteen. Mittavarsista käytettiin vain yhtä. Anturin resoluutio on noin.5 mm ja riippuu varsien asennosta. Varsien päissä olevien metallipalojen kuluminen aiheuttaa kalibroinnin muuttumista enimmillään.3 mm/looom. Anturi kalibroitiin jokaisen mittauksen välillä kalibrointirenkailla (ennen ja jälkeen mittauksen). Akustinen anturi on ELGin valmistama KAS-2-43. Laitteessa on kaksi lähetintä ja yksi vastaanotin. Rekisteröinti tehdään kahdella eri lähetin-vastaanotinetäisyydellä ( ja.5 m, kuva 4). Akustisen lähteen keskitaajuus on 2 khz. Rekisteröinnit on tallennettu erillisellä, PC-tietokoneeseen liitetyllä yksiköllä. Rekisteröintien resoluutio on 2 bittiä ja näytteenoton tarkkuus. ms. Anturin tarkemmat ominaisuudet ja mitat on esitetty liitteessä 5.
4. 4.5 -e - 3.5!/) 3. c Q) -\ " f"',,.""" "..., --- 2.5 ------ 2. 5 Gamma-gamma scattering (C PS) 5 Kuva 3. Esimerkki tiheysmittauksen kalibrointikäyrästä: VTT:n reiästä tehtyjen laboratoriomittausten / perusteella tehty gamma-gamma-tiheysmittauksen kalibrointikäyrä /3. J II kaapeliliilin yläelektroniikka ysn,"kolä.hein lä.hilä.hetin ------ vrstannot:i.n alaeleku-oniikka LI Kuva 4. Sonic-anturin rakenne. Mittausnopeus säädettiin jokaisessa mittauksessa riittävän hitaaksi korkealaatuisen lopputuloksen saavuttamiseksi. Tämä nopeus valittiin laatutestien ja aikaisemman kokemuksen pohjalta. Viitteessä /3/ on tarkasteltu mittausnopeuden vaikutusta gamma- ja gamma-gamma-mittauksessa cm:n pistevälillä. Mittausnopeus arvo sekunnissa todettiin sopivaksi kompromissiksi mittauslaadun ja -nopeuden välillä.
2 3. AINEISTON KÄSITTEL V Mittaustulokset tarkastettiin alustavasti tukikohdassa päivittäin ja ne tailennettiin tietolevykkeille. Myöhemmin tehty tuloskäsittely käsitti tarpeellisten kalibrointien ja korjausten tekemisen, tulosten puhtaaksipiirron ja tallennuksen tilaajan käyttämään luovutusformaattiin. Mittaustulokset on luovutettu tiedostoina tilaajan käyttöön. Tulokset on esitetty menetelmien -6 osalta liitteessä 2 profiilikuvien koosteina. Hästholmenin, kuten aiemmin myös Olkiluodon ydinvoimalan, tutkimuskohteen erikoispiirteenä oli voimakas, noin 5 Hz taajuinen häiriö, jota ei pystytty kokonaan poistamaan notch-suodattimella. Häiriö aiheutti paikoin laskostumisen kautta vaikeasti eliminoitavan häiriöilmiön. Vaikutus oli havaittavissa veden ominaisvastuksen mittauksessa suurilla johtavuusarvoilla (pienet jännitteet) sekä SPRmittauksessa tietyssä syvyydessä. Häiriön vaikutusta pyrittiin vähentämään käyttämällä useita mittauksia ja niistä saatavaa informaatiota hyväksi (erityisesti reassa KR3). Aiemman kokemuksen perusteella häiriö on voimakkaasti paikkariippuvainen, eikä ollut kaikissa rei'issä käytännössä häiritsevä. Kuvassa 5 on esimerkki vastaavasta häiriöstä Olkiluodosta (SP-mittaus) mitattuna kiinteäitä syvyydeltä yhden sekunnin välein. > E Q.. 2 5 (/) Tim e (s) Kuva 5. Näyte Olkiluodon SP-ilmiöstä ajan funktiona kairanreiässä KR9 syvyydellä 47 m. Loviisan kohteessa esiintyi vastaavia, hieman heikompia häiriöitä SPR- ja veden ominaisvastuksen mittauksissa.. Suskeptiivisuusmittauksen lämpökäynti korjattiin tietokoneavusteisesti, mutta lopputulos tarkastettiin käsin. Veden ominaisvastusmittauksen tulokset redusoitiin vastaamaan lämpötilaa +25 astetta. Lyhytnormaalimittauksen tuloksille tehtiin reikäveden ominaisvastukseen ja reikägeometriaan perustuva korjaus. Korjauksessa käytettiin VTT:n käyttöönottamaa korjauskaavaa /4/, joten tulokset ovat vertailukelpoisia aiempien mittaustulosten kanssa. Kaliiperimittaus kalibroitiin joka kerta ennen ja jälkeen mittauksen. Gamma-gamma-mittauksesta poistettiin ennen kalibrointia luonnongamman osuus. Muille mittauksille ei tehty mittaustulosten arvoihin vaikuttavia korjauksia. Akustisen mittauksen tuloskäsittelyssä on tulostettu profiileina P- ja S-aaltonopeudet eri lähetinetäisyyksille sekä vaimennukset en aaltomuodoille. Lisäksi kokoaaltomuoto on esitetty aaltoesityksenä (liite 3).
3 P- ja S-aallon poimintatapa oli puoliautomaattinen. P-aalto on poimittu ensimmäisestä nousevasta käyrän osasta. S-aalto on vastaavasti poimittu ensimmäisestä maksimista, missä S-aalto erottuu. Molemmissa tapauksissa on aloitettu käsin poiminnalla ja jatkettu automaattirutiinilla, joka siirtyy käsinpoimintaan, kun poimittu aika poikkeaa liikaa edellisestä. Data on ennen tulkintaa suodatettu 5 khz alipäästösuodattimella. Suodatuksella ei ollut vaikutusta itse mittaussignaaliin. Poimintatarkkuus on periaatteessa +/-25rn/s m lähetin-vastaanotin välillä. Saapumisaikojen erotuksesta (dt) lasketun nopeuden tarkkuus on huonompi, noin +/- m/s. Kallion rikkanaisissa kohdissa tarkkuus huononee, koska aaltojen tarkan saapumisajan havaitseminen vaikeutuu. P- ja S-aaltojen amplitudien vaimeneminen on laskettu integroimalla ensimmäisen aallon saapumishetkestä alkaen 2 aallonpituutta ja muuntarualla suhde suhteeksi db/m. Putkiaaltojen vaimeneminen on laskettu integroimalla valitun ikkunan yli ( m lähetin-vastaanotinväli t=7-5 J!S ja.5 m väli t=8-6 J.ts) ja muuntarualla energioiden suhde yksikköön db /m. Putkiaallon vaimenemista voidaan pitää tulkinnan kannalta parhaana edellisistä vaihtoehdoista /5/. Amplitudin arvon muuntaminen yksikköön db/m on laskettu seuraavasti: amp=4*log(a2/a) 3. Reikäsyvyys tarkistettiin ja korjattiin seuraavasti: tutkittiin geologisen aineiston avulla, mikä on ominaisvastusanturin syvyyskorjausvakio. Muut mittaukset sidottiin ominaisvastusmittaukseen käyttäen hyväksi gammasidontaa. Lopputuloksena mittaussyvyysarvot ovat keskenään noin +/- 5 cm:n tarkkuudella oikein ja lähes samalla tarkkuudella myös absoluuttiarvojen osalta. Syvyyskorjausvakiot olivat enintään.2% (kaliiperi), mutta yleensä huomattavasti alle promillen. Akustiselle luotaukselle on tehty vain kaapelin syvyysmerkkeihin perustuva matkakorjaus, jota on pyritty sitomaan tiheysmittausdataan. 4. ARVIO TULOSTEN TARKKUDESTA JA VIRHELÄHTEISTÄ Tulosten tarkkuus voidaan jakaa kahteen osaan: matkan mittaustarkkuus sekä itse fysikaalisen parametrin mittaustarkkuus. Reikäsyvyyden mittaustarkkuus riippuu matkapisteen, paikannuksen ja mittauskaluston erotuskyvystä ja tarkkuudesta. Matkapisteen erotuskyky eli pienin matkapyörän sykäys on yksi cm. Paikannustarkkuus on reiän alussa suunnilleen sama kuin erotuskyky, mutta lopussa se riippuu matkamittauksen kalibroinnista ja korjauksesta. Absoluuttinen tarkkuus arvioidaan olevan alle 4 cm, mikäli matkareferenssinä olevat geologiset matkatiedot ovat olleet tarkkoja. Eri mittaukset on sidottu toisiinsa kunkin menetelmän kanssa yhdessä tehdyn gammamittauksen avulla +- 5 cm:n tarkkuudella menetelmien -6 osalta. Akustisen mittauksen syvyystietoa ei ole sidottu tässä vaiheessa muihin menetelmiin tai kairausnäytteen syvyyteen muuten, kuin käyttämällä samaa kelaa ja kaapelia ja matkamerkkejä. Mittauksen
4 syvyystarkkuus on reiän yläosassa noin cm ja reikien ( m) pohjallakin noin.5 m. Fysikaalisten parametrien arvioidut lopulliset tarkkuudet on koottu taulukkoon 2. Taulukko 2. Mittausparametrien kalibroidut ja muunnetut suureet, lukematarkkuudet Ja arvo. opu " sesta a b so uu t tlses. t a tar kk uu d es t a. Menetelmä Suure Lukema- lopullinen tarkkuus tarkkuus Kalliopohjaveden ominaisvastus Ohm-m 5 Ohm-m Kalliopohjaveden lämpötila oc.. SN-ominaisvastus Ohm-m 5 Ohm-m Maadoitusvastus Ohm 2 Ohm-m Magneettinen suskeptiivisuus E-5 Sl.5 5 Luonnon gammasäteily JlR/h c/s 5 Gamma-gamma-tiheys g/cm;j c/s. g/cm" Kaliiperi mm.5.5 P-aallon nopeus, dt m/s +-. s +- m/s P-aallon nopeus, t ja t2 m/s +-. s +- 25 m/s P-aallon vaimeneminen db/m 2 bittiä 5- db/m S-aallon nopeus, dt m/s +-. s +- m/s S-aallon nopeus, t ja t2 m/s +-.s +- 25 m/s S-aallon vaimeneminen db/m 2 bittiä 5- db/m Putkiaallon vaimeneminen db/m 2 bittiä 5- db/m Kenttätyövaiheessa tehtiin laadun varmistamiseksi tarkistusmittauksia. Tiheysanturin paikkaselektiivisyyttä ja toistettavuutta on testattu Remuvaaran tutkimuskohteella /6/ mittaamalla samaa reiän osa eri päivinä (kuva 6). Tarkistus tehtiin mittaamalla reikää uudestaan cm:n pistevälillä. Kuvasta saa myös yleiskäsityksen, kuinka suuri osa 'kohinasta' on aitoa laitteesta johtuvaa kohinaa ja kuinka suuri osa on peräisin kallioperän vaihteluista.. - "' c u :; E j u : E 4 3 -----t----if,.---r-...-+---+--------4-4 ;;; "' c ; "o estt---t---r----;-= ; "' V) 2 56. 2 56.2 256 4 2 56 6 Depth (m) 256.8 2 57 257 2 2574 Kuva 6. Esimerkki laadunvalvontamittauksesta: Kaliiperimittaus, johon verrataan kahta eri tiheysmittausta (normaali mittaus ja eri päivänä tiheällä pistevälillä tehty kontrollimittaus) sekä suskeptiivisuusmittaus (normaali mittaus ja eri päivänä tehty tiheäpistevälinen kontrollimittaus) /6.
5 Rapakivigraniitissa pienialaiset vaihtelut tulevat selvästi esiin reikämittauksissa ja aiheuttavat 'geologista kohinaa' jopa kuvan esimerkkiä enemmän. Kuvassa kohteena oleva kaliiperianomalia (mahdollisesti rako) aiheuttaa myös selvän kaksihuippuisen suskeptiivisuusanomalian (raon reunat), kun taas toiset raot ovat ominaisuuksiltaan erilaisia, eivätkä aiheuta samanlaista efektiä suskeptiivisuusmittaukseen. Kaliiperimittauksen kalibrointi tehtiin ennen ja jälkeen mittauksen. Tuloksen kalibroinnissa käytettiin molempia kalibrointiarvoja hyväksi. 5. YHTEENVETO Toimeksianto SUJUI suunnitelmien mukaisesti Ja laajuisena. Lisäksi tehtiin suskeptiivisuusmittaus reiässä KR3. Aineiston laatu on hyvä ja vastaa asetettuja vaatimuksia. Mittausten laatua varmistettiin mm. osittaisilla mittausten toistella sekä alustavalla tulosten tarkastelulla jo mittausten aikana. Mittausten kuluessa aineistoa esikäsiteltiin ja tulostettiin luonnoksiksi jo tukikohdassa kenttätyön kestäessä. Siten mm. kairanreiän kunnon ja kallio-olosuhteiden arvioita varten votun luovuttaa tilaajan pyytämää luonnosaineistoa muiden mittausurakoitsijoiden käyttöön varsin lyhyessäkin ajassa.
6 Viitteet: Okko,., Hassinen, P., Front K. 994, VTT test borehole for bedrock investigations, VTT Research Notes 538, ESPOO, 3s. /2/ Poikanen, Ari, 983 Suitability of certain borehole geophysical methods for structural and hydrogeological studies of finnish bedrock in connection with disposal of nuclear waste, Voimayhtiöiden Y dijätetoimikunta, Report YJT -83-6. /3/ Julkunen, Arto, Mittaus VTT:n testireiässä heinäkuussa 994. Työraportti VTT:lle, Astrock Oy, 994 /4/ Vaittinen, T., 988. Kallioreikätutkimusten tulosten käsittely, ja tulkintaohjelma LOG. Espoo, Valtion teknillinen tutkimuskeskus, Tiedotteita 922, 9s. 5 Okko,. Hassinen, P. 992. Akustinen luotaus kallion rakennetutkimuksissa, VTT Julkaisuja 762, 69 s. /6/ Julkunen, A., Kallio, L., Hassinen, P. 996. Geofysikaaliset reikämittaukset Kuhmon Remuvaarassa 996, Kairanreikä KRll. Posiva Oy, Työraportti PATU -96-39. Astrock Oy, Sodankylä.
7 LIITTEET. Mitattujen reikien sijainti tutkimusalueelia 2. HH-KRl, Mittaustulokset (Astrock Oy) 3. HH-KR, Mittaustulokset (VTT) 4. HH-KR2, Mittaustulokset (Astrock Oy) 5. HH-KR2, Mittaustulokset (VTT) 6. HH-KR3, Mittaustulokset (Astrock Oy) 7. HH-KR3, Mittaustulokset (VTT) 8. Kuvaus Wellmac-mittalaitteesta 9. Kuvaus akustisesta mittalaitteesta
Liite : Mitattujen reikien sijainti tutkimuslaueella
Smedsholmarna Hästholmsfjärden Hudöfjärden MERKINTÖJEN SELITYKSET Kairanreikä {KR)
Liite 2: HH-KRl, Mittaustulokset (Astrock Oy)
-- HH-KR Liite 2/ Natural Gamma [mr/h] Density [g/cm 3 ] Fluid Resistivity [ohm-m) 2 2 3 4 2. 2.2 2.4 2.6 2.8 3. - Temperature [C) Short Normal Resistivity [ohm-m] Single Point Resistance [ohm] 5 5 2 25 2 3 4 2 3 Caliper [mm] 6 65 7 75 82 4 6 ----- ---- - --- i --- r---- ) ' - -- ------- ---+--- +----+---- t----- ---- -------- - D f---- +----+-----+------+------ f----- -c--------- J 4 6 ASTROCK <...--..c ä_ Q) 8 2 --= :5 j + c:...;- : i --- ----+- --..c lj t----t--r---t---+---+--- '3 ) c:::: r-- --,.._...,!_;;;;:._ - -- 8 4 i 6 ---- ----+-+--+---+---t-------t i 8 --------- ---- -- - ----. -+--- -j -------- ----- ---------- ----- 8 2 22 _.. ' w '. N N - : < > ' ' ' w <n oo.:. lj _.. r --t-t--+ - j --- -- --' ' ' Ul (Jl o.., o.., o... q, q, - - --- ---- - - ) -- --J (J) (J --J (Jl 2 22
+-.....; i j HH-KR Liite 2/2 22 Natural Gamma [mr/h] Density [g/cm 3 ] Fluid Resistivity [ohm-m] oo 2 3oo 4 2. 2.2 2.4 2.6 2.8 3. o Temperature [C] Short Normal Resistivity [ohm-m] Single Point Resistance [ohm] 5 5 2 25 2 3 4 2 3 Caliper [mm] 6 65 7 75 822... c--r---... -... ----f----, --- ------ --. 24 26 J l -- _... r--, --! - k. r-+- 26 ASTROCK l [ Jc:::: 28 j 28...--...--..c:.. Q) l [!> 3 f----'._ 32 34 IJ ll r---- t---------- """" r-- - 3 Client: Posiva Oy Contractor: Astrock Oy Site: Hästholmen 32 Borehole: HH-KR Diameter: 56 mm Depth: 2,3 34 Scale:. : ) 36------ r- t ) 36 26.8. 997 LK 38[ ---+--... --+- --t-----+--------- ----"---,..._... --... -------r-- - f--- -----.......Jt-------- t--- -t----- 38 4-+-- -----... - t-------t- - -+---+ -<o--... +---- - - -- --------- - -.L - -J... \--... - -- -- -- -... -- --;------! t-- - -- _(_.. 4 42 l l N W N g g g g 6 N N iv...c:. N N ()) (x, w 6.:. -'- -.>. (Jl N! L....L..._..i N -'- (Jl q,... "" -'- "' o... q,.. o, l (J) (j) -...) -...) (] co42
HH-KR Liite 2/3 42 r- Natural Gamma [mr/h] Density [g/cm 3 ) Fluid Resistivity [ohm-m] oo 2 3o 4o 2. 2.2 2.4 2.6 2.8 3. o- Temperature [C] Short Normal Resistivity [ohm-m] Single Point Resistance [ohm] Caliper [mm]- 5 5 2 25 2 3 4 2 3 6 65 7 75 8 42 ) ll? ---- 44 --- - -f-- r--l -- --- - --------- - ---- r-- ---- 44 ;... c:: ASTROCK 46 -- 48 - l } ) l... ;:,... < (..., -- ------- --- r++----46 ---++- 48 8..-...--..c ä. <> 5 52 r -- -----,.. < t " -- <., -d [ -. ll 5..t Client: Posiva Oy Contractor: Astrock Oy Site: Hästholmen 52.,.. '.. Borehole: HH-KR Diam.eter: 56 mm Depth: 2,3. '} 54 --- ---- 54 56 'r-- r-,.. r- \_ Scale: : 56 26.8. 997 LK ) 58 ------- -- 6 \ t - r- --t--- 62?- \.) w.f:>. \.). ------- \.) t-v --- ---------------- --{- -- ---------- -------- ---! \.) \.) w \.) m e:o _... Ol _.... Ol \.) \.) - -----j- ---- ' < c ------ ---- _... _...... "' "' q { H---+----- + -----J--j 58. r--h----- ---H6 J IL... (J) (J)...... CX> q, q,
HH-KR Liite 2/4 Natural Gamma [mr/h] Density [g/cm 3 ] Fluid Resistivity [ohm-m] 2 3 4 2. 2.2 2.4 2_6 2.8 3. - 62 t =-- <; 64 ---t---- -----+---- ---+---+--- f---- +---- :-- f f f f l r-------r- Temperature [C] Short Normal Resistivity [ohm-m] 5 ' - 2 25 2 3 -.---.-- i -------+----t--t--- ' ------- -- 4 Single Point Resistance [ohm] 2 3 ---------- --- Caliper [mm] 6 65 7 75 862 -- t----+----+ --H64 66 )'- ----- i ----t----+---- - l - Ii M-= -+---+---l-l66 ASTROCK 68 l?--. II - f---+-+-- -t------+----t-----+-t68 7...-...-..r.::: ä. <> 72 74?-- S- ( l. j - - 76 l. } \ 78 - -- --?".< < ---+ -+----+--4----- --- ----"'" -...,. { --- jf------! i -'! -- -+- -+--- -+- --l------+-78 8 r--: r-- ----- f----- -------- - ---- - +----+---+----- - ------ -- --- i -j - '- ----- ---.. - -fl--- - +---- +----+--+--H 8 82 L N w N. N i-v N '> N N ()) (p w -->. 6 o... (Jl.. U' N N (Jl... q_, ow _.. "' -->. ow Ll (J) (J) CO 82 (Jl
----. HH-KR k i:i Liite 2/5 82 Natural Gamma [mr/h] Density [g/cm 3 ] Fluid Resistivity [ohm-m] oo 2 3 4o 2. 2.2 2.4 2.6 2.8 3 o o T emperature [C] Short Normal Resistivity [ohm-m] 5 5 2 25 2 3 4 Single Point Resistance [ohm] 2 3 Caliper [mm] - 6 65 7 75 882., ; <i ;::- 84 -, --., } >- 86 '---- --f------ f--- ---------+-------------- f----- +--------l ----+---+---+-t--------- r---t---+----++--t--- --- --i!it;-t---- -- - 84 86 ASTROCK...--...--..c: ä_ (])?- t 88 ;;--- 9 92-94 96!>?' l.:- '- +---+----+- +-+------ f-----t----+---+ -- f---+--+---- -+--+-l----l "'l 'Ii, f l l - f--r-- ;r-? ;== F=- L. r, i ------- - ---- 88... 98 ;--- ----- r ----- --- c----- f--- - i--- -- -t- -- - --------- i t -- - --------t--------t - --- -- -------j ' ------- 98 ' ---- t--- t---- 2 \.) w \.). \.) \.) \.) \.) ;.v m a, w _.. j (J _.. _.. \.) \.) _.. -" (J (J o_ "' ow o.. o_ q, _.. ow. -- m (J m " "(J CO 2
Loviisa, Hästholmen Borehole KR Liite 3 a/ P-wave velocity t, km/s P-wave velocity t2, km/s 3. 4. 5. 3. 4. 5. P-wave velocity dt, km/s 2. 7. SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR Liite 3 a/2 25 e r: 3 t: UJ a "'... J j -.. \ t J.. J.. ) ' j., ] l! iol t P-wave velocity t, km/s P-wave velocity t2, km/s 2 3 4. 5. 3. 4. 5. J.- j. P-wave velocity dt, km/s 2...... "":::.:. - IF- ::! - p..... -: t_...;...... -; t :. ;Ii -= t '". IL t.; :... ;..... 7. :. "".... 35! ; l i t..jj... - : 4 t r..,_ SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR Liite 3 a/3 P-wave velocity t, km/s P-wave velocity t2, km/s 4 3. 4. 5. 3. 4. 5. P-wave velocity dt, km/s 2. 7. e 5 r---_,-----+--4-----+--------------- UJ a 6 --------------------------------------------._ SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KA Liite 3 a/4 P-wave velocity t, km/s P-wave velocity t2, km/s 6 3. 4. 5. 3. 4. 5. P-wave velocity dt, km/s 2. 7. e 7 -------4----------4---+-+----------- t: w a SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR Liite 3 a/5 P-wave velocity t, km/s P-wave velocity t2, km/s 8 3. 4. 5. 3. 4. 5. P-wave velocity dt, km/s 2. 7. SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR Liite 3 b/ S-wave velocity t, km/s S-wave velocity t2, km/s S-wave velocity dt, kmls 2. 3.. 2. 3. 3 5. ) J -- 5 r-----r----------------------------- ) ) l ) ( 2 ------------------------LL---- h SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa Borehole KA Hästholmen Liite 3 b/2 S-wave velocity t, km/s s-wave velocity t2, km/s 2. 2. 3.. 2. 3. J.. S-wave velocity dt, km/s. 3. 5. t fr ' 25 "i.....i.l } 'Ii ' -=- L )..., - M l ) --' L:::L --=! Ja-_ =i r...,> t e 3 w a,.. ' 35... 4 SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KA Liite 3 b/3 S-wave velocity t, km/s S-wave velocity t2, km/s 4. 2. 3.. 2. 3. S-wave velocity dt, km/s. 3. 5. < l ') i j l <. 45 i J e 5 w Q < Q_ ) j ) j.. 4L l) l l l j_ -==-=- -== t. r-.. } r.i :::!!!!! =- t J 55 l ;.. 6 } ) ), ) -j - j j SCALE : 3-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR Liite 3 b/4 S-wave velocity t, km/s s-wave velocity t2, km/s 6 2. 3 2. 3 ---., ). l L? <: '( 4 j S-wave velocity dt, km/s 3 5. [2_,...::,.,. ' 65. ' e 7 w a \ l i 75 j J ) J j ) ' ir 8 )... i SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR Liite 3 b/5 S-wave velocity t, km/s s-wave velocity t2, km/s 8. 2. 3.. 2. 3. S-wave velocity dt, km/s. 3. 5. E s: w a 9 -------t------+--------4---------- ---------------------------- SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR Liite 3 c/ P-wave attenuation, db/m -8-4 S-wave attenuation, db/m -8-4 Tube wave attenuation, db/m -8-4 4 e ':! --------l----'-'-- t: w a SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR Liite 3 c/2 P-wave attenuation, db/m 2-8 -4 s-wave attenuation, db/m -8-4 Tube wave attenuation, db/m -8-4 4 e 3 -------+--------+--------- h: w a SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KA Liite 3 c/3 P-wave attenuation, db/m 4-8 -4 S-wave attenuation, db/m -8-4 Tube wave attenuation, db/m -8-4 4 E 5 w a SCALE : 3-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KA Liite 3 c/4 P-wave attenuation, db/m S-wave attenuation, db/m Tube wave attenuation, db/m 6-8 -4-8 -4...---.--...:;.8..:...-...---4..:..:.,.....,.:.... 4 e % 7..._-------, t: w a SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KA Liite 3 c/5 8 P-wave attenuation. db/m S-wave attenuation, db/m Tube wave attenuation, db/m -8-4 o --8_o --4o o----.--so----4o--o 4 e :C 9.., ---+-- t: w a SCALE : 3D-ROCK VTT
Liite 4: HH-KR2, Mittaustulokset (Astrock Oy)
-f-- -- - HH-KR2 Liite 4/ 2 Natural Gamma [mr/h] Density [g/cm 3 ] Fluid Resistivity [ohm-m] 2 3 4o 2. 2.2 2.4 2.6 2.8 3. o Temperature [C] Short Normal Resistivity [ohm-m] Single Point Resistance [ohm] 5 ) 5 2 25 2 3 4 2 3 Caliper [mm] 6 65 7 75 8 2 4 - -------------t- f--- -+ -t---+--- -+----+- f-- - - ------- ------- --- ------JL 4? 6 ----! ) -------+--+-- ----+------+---- ---- ---- - -t-- t-- - 6 ASTROCK 8 i;;- -l c:::::: - 8...-..c 5.. Q) 2 4 --- t f - /" ---- -- -----+-+--- / <::::.) < c5 ) ) -- f_ t:- -r-!-- r- \_ f-- 2 4 Client: Posiva Oy Contractor: Astrock Oy Site: Borehole: Diameter: Hästholmen HH-KR2 56 mm Depth: 4,86 Scale: : 6 f--- -------+ --+-+--+------+---- ). r----- 6 26.8. 997 LK ) 8!""---" ----- -- - r------- ---- ------+---!--+-------+----.. - ------ --- ---- - -- ------- ---- --- 8 < 2 - ----- ---- ------ -- - --+------- - --- --- ----.-- - --- :-------- r-r - --- - --, 2 22.. ' w t 2. 2.2 2.4 2.6 2.8 3.... Ul.... N N CJl CJl i 6 65 7 75 8 22
--- lj HH-KR2 Liite 4/2 22 ;>- 24 r-- c--- -. 26 Natural Gamma [mr/h] Density [g/cm 3 ] Fluid Resistivity [ohm-m] 2 3 4 2. 2.2 2.4 2.6 2.8 3.o o- -?» -- -- - -- - r t--- r-- -- Temperature [C] Short Normal Resistivity [ohm-m] Single Point Resistance [ohm] 5 5 2 25 2 3 4 2 3 --- ------ ( < - -- -- -----! --- l ------ Caliper [mm] 6 65 7 75 822 24 26 ASTROCK 28 tili- - - 28 < (!..--..--..c li Q) 3 32 34 J P-- 36 --t-- - r 38 i --- r--- --- +- - i < n \..E tf-:- t--- -- r------ ---- --- r--- ----- ---- ------!------ t-------t-- +--- ---t-----t j <,_+_kl_ < - ------ ( l - --- 3 32 34 36 38 Client: Posiva Oy Contractor: Astrock Oy Site: Borehole: Diameter: Hästholmen HH-KR2 56 mm Depth: 4,86 Scale: : 26.8. 997 LK 4 --- --- - - ---------+------J. -- ------,-----. -- -- ----- - --- 4 "" 42 N w.r;,. N. N N N +>- -==:} N en N ex, L... w (J... (J N N _,. --"...... (J q, ow o,. q, ow <J) <J) U "'- "'- (J (X) 42
HH-KR2 Liite 4/3 Natural Gamma [mr/h] Density [g/cm 3 ] Fluid Resistivity [ohm-m] 42 o oo 2 3 4 2. 2.2 2.4 2.6 2.8 3. o oo lt T emperature [C] Short Normal Resistivity [ohm-m] Single Point Resistance [ohm] 5 5 2 25 2 3 4 2 3 { Caliper [mm] 6 65 7 75 842 l-...--...--..c o_ <> 44 46 48 5 52 54 -- - --.:::; j -= -- \ i R i -:; ' t-- j '---- ----- - - --l -- :J -- :> ------ -===::: < _) -- < ------ -- -- ( ) - j-... '- ----- - -... r=-- - >- ) 44 - ------- 46-48 5 l- 52 i 54 ASTROCK Client: Posiva Oy Contractor: Astrock Oy Site: Borehole: Diameter: Hästholmen HH-KR2 56 mm Depth: 4,86 Scale: : 56 r-- -----i -! --!> 56 26.8. 997 LK 58 -- -- --- - -- - --- --- -- --+---t---- -- - -- ---- --- - - - - ------ --- ------------- - -- - --- - -- ----- - 58 6 ------- --- - ------\ ----- - r --- -- - --- r --- --- -------- -- 6 62 ->. rv w rv. N tv rv rv, rv ro w (] L (] rv rv _.. -- (] q, o.., o... q, ----' q, m m (] -.J -.J (] ro62
i HH-KR2 Liite 4/4 Natural Gamma [mr/h] Density (g/cm 3 ] Fluid Resistivity [ohm-m] 62 2 3 4 2. 2.2 2.4 2.6 2.8 3. " Temperature [C] Short Normal Resistivity (ohm-m] Single Point Resistance [ohm] 5 5 2 25 2 3 4 2 3 Caliper [mm] 6 65 7 75 862 64 +---------t------l ---- ----------------+-------+---- - ---+--- ------- < J < -----, --- ( < ) ) { 64 ASTROCK l f--- l--------- r-----+ -- --l--------++--------- t---- -- ----- 66 68t t r f--------------------+----------- 68...--...--.r::..... Q) 7 72 74 '...,.c: -- -- --- c------- r--!.. -= '5 7 72 74 Client: Posiva Oy Contractor: Astrock Oy Site: Hästholmen Borehole: Diameter: HH-KR2 56 mm Depth: 4,86 Scale: : 76 't ------+- 76 26.8. 997 LK 78 - r--- -- ------- l - +--+--- ' l --t-- ----- ------- --------. ---,------- -- -- ---- - 78 ( 8 r--- ------- - ---- ---- t---------+-- -- " t----- f-- -+-- +-- - + - -- -- --- -------- = - ---- 8 82 _._ N W N. N N N...: N (n N ()) w (_.' Ul N N Ul l...i. -- q, o,_, q "-' ow l ) ) """'-' Ul -..J Ul ()) 82
- 82 Natural Gamma [mr/h] Density [g/cm 3 ] Fluid Resistivity [ohm-m) oo 2 3 4 2. 2.2 2.4 2.6 2.8 3. o-! J T emperature [C] HH-KR2 Short Normal Resistivity [ohm-m] Single Point Resistance [ohm] Caliper [mm] 6 65 7 75 882 Liite 4/5,. r.,._:. t'.: - - j }../. f----- e- -- - - -- - 84 )..., - -- ------ ----- --+-----+-- -- 86 ASTROCK - s f--- -- 88 ------r------ 9...-.c. Q_ Q) --++ -----'----------..:i < ------ ---------- t---------- -- r--- ---. -----+------+------- --------- -----------f.. --- < 92 94 Client: Posiva Oy Contractor: Astrock Oy Site: Hästholmen Borehole: HH-KR2 Diameter: 56 mm Depth: 4,86 Scale: : ---r-- ----+------ 96 26.8. 997 LK { --- -- r- - -. - - --- - ---- r--- ------ t---- -. -- ------ 98 < ;- ----- ---- -----r---, - --... r------. - - - -- r- -- 2 _.. N W +>- N g g g g 6 N tv N +>- N N m <:o L w _.. N N _.. o_ q, o... _.. o... o_ q,._, ()) ()) -...J -...J CO 2
Liite 5: HH-KR2, Mittaustulokset (VTT)
Loviisa, Hästholmen Borehole KR2 Liite 5 a/ P-wave attenuation, db/m -6-3 S-wave attenuation, db/m -6-3 Tube wave attenuation, db/m -6-3 3 e --R4-----+--------+----- ti: w a SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR2 Liite 5 a/2 P-wave velocity t, km/s P-wave velocity t2, km/s 2 2. 4. 2. 4. P-wave velocity dt, km/s 2. 7. e 3 ------+------------+-----4---------- w Cl 4 -----------------L-------------- SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR2 Liite 5 a/3 P-wave velocity t, km/s P-wave velocity t2, km/s 4 2. 4. 2. 4. P-wave velocity dt, km/s 2. 7. e 5 ------+-----+-------4----------------- w a 6 -------------------------------- SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR2 Liite 5 a/4 P-wave velocity t, km/s P-wave velocity t2, km/s 6 2. 4. 2. 4. P-wave velocity dt, km/s 2. 7. e % 7 ------+------------+-------------- UJ a SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR2 Liite 5 a/5 P-wave velocity t, km/s P-wave velocity t2, km/s 8 2. 4. 2. 4. P-wave velocity dt, km/s 2. 7. e 9 ---------------+-------------- w a 95 ------+------------+-------------- SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR2 Liite 5 b/ S-wave velocity t, km/s S-wave velocity t2, km/s. 2. 3.. 2. 3. S-wave velocity dt, km/s. 3. 5. e f ---4-----H--+--------+------------ w SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa Borehole KR2 Hästholmen Liite 5 b/2 S-wave velocity t, km/s S-wave velocity t2, km/s 2. 2. 3.. 2. 3. s-wave velocity dt, km/s. 3. 5. E 3 --------+--------+---------- w a 4 ---------------------------- SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR2 Liite 5 b/3 S-wave velocity t, km/s s-wave velocity t2, km/s 4. 2. 3.. 2. 3. s-wave velocity dt, km/s. 3. 5. e 5 --_,-----+-+------+------4---------- w a 55 --_,-----+------+------4--------r--- 6 -------L----------L-L------------- SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR2 Liite 5 b/4 s-wave velocity t, km/s S-wave velocity t2, km/s 6. 2. 3.. 2. 3. S-wave velocity. dt, km/s. 3 5. 65 e -:r. 7 t: w a )? t- t! -, <, J )!..; i ) 5.? -r ) \ ", J -,.._ l :< j L ).. c ) r. j 75 8 } ) -c J L --... il l ).( j. -=i. ll, - SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR2 Liite 5 b/5 S-wave velocity t, km/s s-wave velocity t2, km/s 8. 2. 3.. 2. 3. S-wave velocity dt, km/s. 3. 5. e -------+------+------4------------ t: w a 95 -------+-+------+------4--------------4 ---------------------------- SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR2 Liite 5 c/ P-wave velocity t, km/s P-wave velocity t2, km/s 2. 4. 2. 4. P-wave velocity dt, km/s 2. 7. e ------+----------+-----4---------- w a 2 ------------------------------ SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR2 Liite 5 c/2 P-wave attenuation, db/m S-wave attenuation, db/m Tube wave attenuation, db/m 2-6 -3-6 -3-6 -3 3 ------------ SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR2 Liite 5 c/3 4 P-wave attenuation, db/m S-wave attenuation, db/m Tube wave attenuation, db/m -6-3 :::r-o T-...:;6...:... --;;;3=-r-o -...:6...:..._--r-...:...3-::.o --ro 3o e 5 --r----------------+----------- t: w a 6 --------------- SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR2 Liite 5 c/4 P-wave attenuation, db/m ' 6-6 -3 S-wave attenuation, db/m -6-3 Tube wave attenuation, db/m -6-3 3 e 7 --------4-----+------+------ t: w a SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR2 Liite 5 c/5 P-wave attenuation, db/m S-wave attenuation, db/m Tube wave attenuation, db/m 6-6 -3 -so -3 o -==---_so;: -3:...;.o...o --.3o E.:z: 9 ------ t: w a SCALE : 3D-ROCK VTT
Liite 6: HH-KR3, Mittaustulokset (Astrock Oy)
- i! ------ ---- HH-KR3 Liite 6/ Natural Gamma [mr/h] Density [g/cm 3 ] Fluid Resistivity [ohm-m] o oo 2 3oo 4.6.8 2. 2.2 2.4 2.6 2.8 3.o o_, 2 5 Temperature [C] Short Normal Resistivity [ohm-m] 5 2 25 2 3 4 Single Point Resistance Caliper Susceptibility [ohm] [mm] [ -s Sl] 2 3 6 65 7 75 8 85 2 3 2 l f l..-..- _s::; ö_ (].) 4.,}_ 6 8 2 )' L 2- """"'! : j..._ t [J --= :;;j - } -< - --r-- t=+ äj_i.! H- Depth: l j ----+--4 -?- ---l---i6 j ---- 8 l J l --j r--- F j J l ro ASTROCK Client: 2 Posiva Oy Contractor: Astrock Oy Site: Hästholmen Borehole: HH-KR3 Diameter: 66/56 mm 83,35 4 F=..:!!;... 4 Scale: : 6 <- 6 26.8.997/LK j >- 8 f------ ------ --- -- -- -- ----- ---- i=l --t--t---- 8 2 -,'-- --- ;=- 22 _;- f\j -- -- w ----- ----- ---- ----- --- -- - -.t>. -->. -->. f\j f\.) f\j f\j f\j w 8 mcootvmc:oo.:. < ------ ---t (] Ii (] -- f\j --- f\j (] o..., ow _,. JJlJ,l r (J) (J) --...J --...J CO t:j) 2 ------22 ON ow (] (] (] q, ow
i == HH-KR3 Liite 6/2 Natural Gamma [mr/h] 2 3 Density [g/cm 3 ] 4.6.8 2. 2.2 2.4 2.6 2.8 3. " Fluid Resistivity [ohm-m] 5 Temperature [C) 5 2 ------ Short Normal Resistivity [ohm-m] 25 2 3 4 Single Point Resistance [ohm] 2 3 Caliper [mm] 6 65 7 75 8 85 Susceptibility [ -s Sl] 2 3 r 24 ---+- - - - ASTROCK 26 ------lr----ir----------!---------- 28--- J t -=? ) )..-..c ö. Q) 3 32 34 36 ::?" ---- '). J ),-- ::: " - - - -- --- ---- - - --------- r---- -- ------- - :} ' - ' - t=_ ::: - r-= "'"'""" - -- - _j ;::::--------- ---- l l 3oo. cr en: t Posiva Oy Contractor: Astrock Oy Site: Hästholmen 32 Borehole: HH-KR3 Diameter: 66/56 mm Depth: 83,35 34 +------ --i--38 Scale: : 36 26.8. 997 LK N w --- r-- -- ----! J_ -- --------- \ J J::o --"--"NNNNNW g meoai-vo>c:oo o.:. (J _.. _.. N _. _. N _. _.. (J (J q, ow o... o_ o.., ow ---c---- ------ -----.. m m -...J -...J oo co (J (J (J q, o,_, 4 ----42
- Natural Gamma [mr/h] Density [g/cm 3 ] Fluid R esistivity [ohm-m] 42 2 3 4.6.8 2. 2.2 2.4 2.6 2.8 3. " lo= { <E 5 Temperature [C] HH-KR3 Short Normal Resistivity [ohm-m] Single Point Resistance (ohm] 5 2 25 2 3 4 2 3 Caliper [mm] Susceptibility [ -s Sl] 6 65 7 75 8 85 2 3 42 ) Liite 6/3 ; - : 44 46 48 r-- --- fip.... l r!> - r-- '! "i --------+---+- - -----+---+----+----+-- ' u t------ ---f----- ----- - ------------+-----t-- f----------+-------+--- - t--c---- ---t ------ f l -- F=-- P=r---- 44 46 48 ASTROCK...-..c o_ (]) 5 52 54 56 ;! < j --.c -l - --- 58 )c--- - - --+-- $ ---- -+-----+----+--+---+-- ---- ------ --------H---- - ----------- -----------t---f---i { r- -- -----,;-- -r- :=,F-- =p:-- ) '--- ----------,, r-----t--- - ----- ---- ----- c 5oo. cr ren: t Posiva Oy Contractor: Astrock Oy Site: Hästholmen 52 Borehole: HH-KR3 Diameter: 66/56 mm Oepth: 83,35 54 Scale: : 56 26.8. 997 LK 58 6 - - ----- ----------- -----++r- r -- ---+-- -------- -- -- --r----- ----- --- ---- -- 6 c; 62 "" \.) w.j:>.. \.) \.) \.) \.) \.) w 6 6 q (] U \.) f\j--" --lrr. U o_ q_, o"' o,.. q,. q_, o.., ()) ()) ---...) ---...) (X) (X) o U o U o o_ q_,.. o.., 62
-- HH-KR3 Liite 6/4 Natural Gamma [mr/h] Density [g/cm 3 ] 2 3 4.6.82.2.22.42.62.83. ' Fluid Resistivity [ohm-m].---rr--- Temperature [C] Short Normal Resistivity [ohm-m] Single Point Resistance [ohm] 5 5 2 25 2 3 4 2 3 IJ t Caliper [mm] 6 65 7 75 8 85 Susceptibility [ - 5 Sl] 2 3 62 --r---- -----+------ t--------------- r------ ---f--r----t-----+--_j J 64-66 ASTROCK i ( 68.c.. Q) -----+---------+-------l-------- --- f----- 7oo. cr en: t Posiva Oy Contractor: Astrock Oy Site: 72 Borehole: Diameter: Hästholmen HH-KR3 66/56 mm Depth: 83,35 74 Scale: : --c----------- ----------+---------f- +--------+------ 76 26.8. 997 LK i ----- --- - --t---- f------- -- - ------++---- --- --------- -+- ----- --+---+-----+-- ------ ----- --------- - ---- ---- ---- ------ f--\----- ----- --- - - 78 t---- - _,.. -- --- -- - -- -- - --- -- j 8 82.. I'J W.l:>o... I'J N N N N W.. g g g g O>ooot-vmi:X>o o.:. U.. U I'J "" o q_, o"' o"' o_ o,., ow (J) (J) -...J -...J CO OUU(.)_ q, ow 82
Liite 7: HH-KR3, Mittaustulokset (VTT)
Loviisa, Hästholmen Borehole KR3 Liite 7 a/ P-wave velocity t, km/s P-wave velocity t2, km/s 3. 4. 5. 3. 4. 5. P-wave velocity dt, km/s 3. 5. 7. 2 --------L---------L--J--------L--- SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR3 Liite 7 a/2 P-wave velocity t, km/s P-wave velocity t2; km/s 2 3. 4. 5. 3. 4. 5. P-wave velocity dt, km/s 3. 5. 7. e 3 ---4-----+----+------4-------- w SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR3 Liite 7 a/3 P-wave velocity t, km/s P-wave velocity t2, km/s 4 3. 4. 5. 3. 4. 5. P-wave velocity dt, km/s 3. 5. 7. e 5 -------+----------4---+--------- w a 6 -------------------------- SCALE : 3D-ROCK VTT
---------------------------- - - --- Loviisa, Hästholmen Borehole KR3 Liite 7 a/4 P-wave velocity t, km/s P-wave velocity t2, km/s 6 3. 4. 5 3 4 5 65 E r. 7 w a,,. ) l i,. L -i' -=.>. \ =l l J t. '" t.:! - --.:II -- lo j - i... ;.... l Ia -- t<. r.!- l \ ; P-wave velocity dt, km/s 3 5 7..- Ii-. i: -,. 75, J : ) oj r.. :L.. 8 f, = -..... : SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR3 Liite 7 b/ S-wave velocity t, km/s S-wave velocity t2, km/s 2 3 2. 3 S-wave velocity dt, km/s 3 5. - - 5 ----+--------------+-----44------------+------. - -;; SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR3 Liite 7 b/2 S-wave velocity t, km/s S-wave velocity t2, km/s 2. 2. 3.. 2. 3. S-wave velocity dt, km/s. 3. 5. e 3 ---4-----+------+------4------------ w a SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa Borehole KR3 Hästholmen Liite 7 b/3 S-wave velocity t, km/s S-wave velocity t2, km/s 4. 2. 3.. 2. 3. S-wave velocity dt, km/s. 3. 5. E 5 -------+------+-----+--4---------- w Q 6 -------------------------------------------- SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR3 Liite 7 b/4 S-wave velocity t, km/s S-wave velocity t2, km/s 6 2. 3 2. 3 S-wave velocity dt, km/s 3 5. 4 c. l ( " l j..:, l 65.. e :C 7 ti: w a ir }, jitl...i r : 75 ) c c 8 SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR3 Liite 7 c/ P-wave attenuation, db/m -6-3 s-wave attenuation, db/m -6-3 Tube wave attenuation, db/m -6-3 3 SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR3 Liite 7 c/2 P-wave attenuation, db/m 2-6 -3 S-wave attenuation, db/m -6-3 Tube wave attefl!ation, db/m -6-3 3,SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR3 Liite 7 c/3 4 P-wave attenuation, db/m S-wave attenuation, db/m Tube wave attenuation, db/m -6-3 of"_ -..:..so,;; -3==:f:o:=:-_T-.;_6;.!-...:3_C'"Io 3o E 5 ---4----------+--------4-----+---- t: w Q SCALE : 3D-ROCK VTT
Loviisa, Hästholmen Borehole KR3 Liite 7 c/4 P-wave attenuation, db/m 6-6 -3 S-wave attenuation, db/m -6-3 Tube wave attenuation, db/m -6-3 3 e x 7 ---4--9+--------+--------4-------- tl: w a SCALE : 3D-ROCK VTT
Liite 8: Kuvaus W ellmac-mittalaitteesta
WELLMAC Logging System General The versatile, lightweight WELLMAC logging system is designed primarily for slimhole logging. Easily portable, the WELLMAC provides extraordinary flexibility. Probe suites containing up to seven probes can be assembled as desired, minimizing the number of runs needed and reducing field operation times. Computing power has been put into the borehole by incorporating processors into every probe, and access provided via an efficiently designed serial communication link Since each probe in the WELLMAC system is a standalone unit, probes can be combined virtually without restriction. System upgrading is very simple: Just add the new probe to the suite. There are no surface modules to worry about. The system can operate on mains power, a vehicle battery, or on the optionai battery pack Low power consumption allows the portable battery pack to provide sample capacity for a full day s work. Measured data can be stored on hard or floppy disks in the surface unit for subsequent processing and plottinglprinting. An optionai RAM disk is available for tropical humidity and where faster processing is required. Moreover, data can be printed out in real-time on site on a printer connected to the surface unit. The watertight surface unit is designed especially for use in inclement weather. The WELLMAC system is extraordinarily easy to learn and operate, even for personnel unfamiliar with borehole logging. WELLMACIU As a light -weight alternative to the surface unit, MALÅ GeoScience presented the WELLMAC/Li logging interface unit Together with a normal PC-compatible lap-top, the system is not as rugged, but it is smaller, lighter and a more flexible system than the normal WELLMAC surface unit. WELLMAC/LI is the complete logging interface between your laptop computer and the WELLMAC digital probes. WELLMAC /LI operates with 2V DC for maximum flexibility. Sealed in a climate prof case, the unit provides you with all-weather operation with almost the same benefits and features of the standard WELLMAC surface unit The WELLMAC/LI unit supplies all the power needed downhole. The modem probe located uppermost in the probe suite supplies all sequential probes with necessary power. Software Since all tables created concerning data acquisition and processing comprises ASCII files, they can be modified as needed with your own word processor or text editor. Ali data files include an introductory block of borehole information that identifies the borehole, characterizes it briefly, and describes the types of measurement and processing used. As measurement proceeds, data can be displayed either numerically or as continuously updated log curves (waterfall display). You can toggle between the numerical and graphical display quickly and easily. Moreover, any industry-standard, dot-matrix printer can be connected to the surface unit to plot curves and process data in real time right on site. Generally speak:ing, plots are formatted according to API standards.
Drum, winch, cab/e and cable-head Several hand-cranked and motordriven winches are available for use with the WELLMAC system or as stand-alone units. The cable on the hand-cranked winch is reinforced with Kevlar fibres that give it the strength needed to support probe suites containing up to seven probes. The 5-conductor polyurethane-sheated cable is 5 mm in diameter and has a breaking strength of 22kg For the motordriven winch there is also a 3/6'' diameter, steel-armored cable available. Breaking strength is 5kg, and it is about three times heavier than polyurethane-sheathed cable. Two types of cableheads are available, one for polyurethane-sheathed cable and one for steel-armored cable. Custom designed cableheads for user-specified cables are also available on request The cablehead goes down the hole and connects to the controller probe via a flush-thread joint (same type ofjoint as that used between the probes). WELLMAC winches are available for 5 or looom cable. Winches for up to 2m are available by special order. Depth Measuring Wheel The measuring wheel, which also serves as a pulley, has a -meter circumference and can be mounted on either a tripod or the borehole casing. Its' odometer has a 7-digit readout mounted next to the wheel, and the wheel is equipped with a cable guide and rubber-lined cable groove. A tripod, a casing adapter, and an electrically heated wheel for cold climates are available as accessories. If a hand-cranked drum is used, a separate measuring wheel must be ordered. Motor driven winches have a built -in measuring device. Probes Probes available for the WELLMAC system are: Natural Gamma Density Neutron-neutron (porosity) 3-arm Caliper Resistivity (SN, LN,"Lat.,SPR, SP) Fluid Res.ffemp. lp (Dipol-dipol+res.) Temperature Flowmeter Susceptibility lnduction ph Water Sampler... and more to come. Ali WELLMAC system probes are made of stainless steel and connected via flush-thread joints. The entire probe suite, including the controller probe and cablehead at the top and terminator plug at the bottom, have smooth, projection- free surfaces that minimize risk of jamming (important when used in core drilled holes). Each probe has its own onboard microprocessor where data can be stored until it's time to send it up to the surface unit Except for the programs they contain, the microprocessors in the probes are identical, thus easing both servicing and fault tracing. Many other internal modules are interchangeable among the diflerent probes.
Up to seven probes can be assembled to form a probe suite, and they can be joined in almost any desired combination and sequence (resistivity or temperature probes must be at the bottom of the suite). Since this reduces the number oflogging runs needed, field operation costs are lowered substantially. The WELLMAC solves the water-penetration problem that plagues many conventional probe suites. The borehole system has unique watertight bulkheads mounted at the ends of each probe to include the controller probe. Furthermore, each probe has a liquid alarm that notifies the operator to switch ofl the power and raise the suite in the unlikely event of leakage. Controller Probe U sing a separate, down-the-hole controller probe for communication and power conversion eliminates the need to duplicate such circuitry in each probe. Result: A compact, lightweight system that consumes less power and allows more probe modules to be added as work proceeds. The controller probe is located between the cablehead on the signal cable and the uppermost probe in the suite. Its' modem serves all of the probes, and a matching modem is mounted in the surface unit The modems support high-speed, full-duplex communication using the frequency shift technique. Natural Gamma probe The Natural Gamma probe measures the natural gamma radiation (hence the name) in the borehole. "x.5" Iong Nai -crystals are used as detectors. Total natura gamma rad.itation from potassium, uranium and thorium is measured The variation in the concentration of these elements normally correspond to lithological changes in the rock. A larger crystal, a week radioactive source suitable for testing and a spare part kit are availabel as options. Density probe The density probe is able to determine the density of the rock by exposing it to a radioact:ive source and then measuring the reflected radioation. The probe is used for lithological determinations and examination of the variation of porosity and fractures. The density probe module is delivered with a Cs-37 source radioact:ivity source, a lead container for transport and storage, and tools. Other parts available include calibration blocks, a weak: radioactive source for testing and a spare part kit. Susceptibility probe The susceptibility probe is used to determine the magnetic susceptiblity ( magnetizability) of the bedrock surrounding the borehole. Every type of rock has its own characteristic magnetic content. Therefore, the susceptiblity probe is an excellent tool for lithological determination. Temperature probe The temperature probe measures the temperature at equidistant stations in the borehole. Accurate temperature reveals waterbearing fractures. Caliper probe The caliper probe measures the diameter variations of the borehole. The Caliper arms can be closed and opened from the surface unit. The data obtained is primarily used for calibration of other logs, to compute borehole volume, to detect fractures and cave-ins.