تخمین تراوایی مخازن گازی کربناته با استفاده از نگار تشدید مغناطیسی هسته‌ای (NMR) و شاخص منطقه جریانی حاصل از امواج استونلی (FZI- استونلی)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی انرژی و اقتصاد، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

2 استاد، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران

3 دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف

4 دانشکده مهندسی شیمی و نفت،دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران

چکیده

تراوایی یکی از مهم‌ترین پارامترهای مخزنی برای توسعه و گسترش مخزن است که نشان‌دهنده قابلیت سنگ مخزن در انتقال سیال‌هاست. به علت ناهمگن بودن مخزن، تخمین تراوایی همیشه با خطای زیادی همراه است. برای محاسبه تراوایی، این مقاله به دو بخش کلی تقسیم شده است. در بخش اول، با استفاده از نگار تشدید مغناطیسی هسته‌ای ((NMR گروه­های آرامش معادل واحدهای جریان هیدرولیکی یا HFU) تعیین شدند. مزیت این روش، حل مشکل خاصیت ناهمگن بودن مخزن است. در ادامه، تراوایی برای هر یک از گروه­های آرامش با استفاده از شاخص منطقه جریانی (FZI) از طریق داده‌های استونلی به دست آمد. بدین صورت که در ابتدا تفسیر پتروفیزیکی توسط نگار‌های پتروفیزیکی صورت گرفت و میزان سرعت موج استونلی در ماتریکس سنگ با استفاده از نمودار متقاطع (عرضی) و روابط ریاضی تعیین شد. سپس با استفاده از داده­های مغزه و خروجی ارزیابی پتروفیزیکی، فاکتور شاخص تطابق (IMF)  برای کانی­های مختلف هر گروه آرامش محاسبه گردید و در نهایت با استفاده از روابط ریاضی، مقدار کمّی تراوایی با کمک مفهوم واحدهای جریان هیدرولیکی به طور پیوسته برای هریک از گروه­های آرامش محاسبه شد. در این مطالعه برای هر کانی چند فاکتور شاخص تطابق مشخص شده است، به این صورت که ابتدا رخساره­ها (واحدهای جریان هیدرولیکی) را مشخص نموده و بر اساس واحدهای جریان هیدرولیکی برای هر کانی IMF های مختلف به دست آمده است. مزیت اصلی روش فوق این است که با ثبت خاصیت ذاتی موج استونلی که متأثر از تراوایی است، می‏توان یک نگار پیوسته از تغییرات تراوایی در سرتاسر چاه تهیه کرد که خاصیت ناهمگن بودن مخزن را نیز در نظر می‌گیرد. 

کلیدواژه‌ها


اسدی مهماندوستی، ا.، عالیوند، ش.، قالوند، ه. و رستمی، ع. "بررسی پتروفیزیکی مخزن کربناته ایالم با استفاده از روش تشدید مغناطیس هسته ای (NMR)و داده‌های مغزه در یکی از میدانهای نفتی دشت آبادان"، فصلنامه علمی پژوهشی علوم زمین، بهار 97 ،سال بیست و هفتم، شماره 107 ،صفحات 241 تا 252.
اعتمادی کرمانی، ب. و آبدیده، م. "تخمین تراوایی در مخازن کربناته توسط نمودار درون چاهی برشی صوتی"، اولین مسابقه کنفرانس بین المللی جامع علوم مهندسی در ایران، 1395.
خیّر، ک.، مرادزاده، ع. و تخم چی، ب. " بهبود روش‌های تعیین پارامترهای محاسبه تراوایی مخازن کربناته با استفاده از امواج استونلی"، مجله پژوهش نفت، شماره 89 ،مهر و آبان 94.
رستگارنیا، م. و کدخدائی ایلخچی، ع. " تخمین تراوایی با استفاده همزمان داده‌های سرعت موج استونلی و شبکه های عصبی ماشین بردار پشتیبان: مطالعه موردی از میدان چشمه خوش، جنوب ایران"، نشریه Geopersia ،دوره دوم، سال 2013 ،صفحات 87 تا 97 .
روستایی، م.، نبی بیدهندی، م.، تدینی، م. و ترابی، س. "به کارگیری نگار تشدید مغناطیسی هسته‌ای و شبکه عصبی مصنوعی در برآورد تراوایی یکی از مخازن نفت سنگین در جنوب ایران"، مجله فیزیک زمین و فضا، دوره 37 ،شماره 3 ،1390 ، صفحات 27 تا 45.
ره سپار، ا.، کدخدائی، ع.، نبی بید هندی، م. "تعیین رخساره‌های الکتریکی مخزنی با استفاده از روش‌های خوشه سازی در بخش عرب در چاه 05-2S میدان نفتی سلمان"، نشریه علمی پژوهشی پژوهش نفت، شماره 87 ،1395 ، صفحات 107 تا 117.
عزتی، م.، عزیززاده، م.، ریاحی، م.ع.، فتاح پور، و. و هنرمند، ج. "کاربرد الگ DSI در ارزیابی ژئومکانیکی و پتروفیزیکی مخازن کربناته: مطالعه موردی در یکی از میدان‌ها جنوب غرب ایران"، نشریه علمی پژوهشی پژوهش نفت، شماره 107 ،مهر و آبان 1398 ،صفحات 37 تا 50.
عزیزی، ی.، شادمنامن، ن. "پیشبینی تراوایی سنگ مخزن کربناته با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان در یکی از مخازن نفتی ایران"، مجله فیزیک زمین و فضا، دوره 43 ،شماره 2 ،تابستان 96.
کارگر، ز.، مجرد، ح.، و خوش‌سیما، ف.، "چاه‌نگاری به روش تشدید مغناطیسی هسته‌ای اصول و کاربردها"، انتشارات دانشگاه شیراز، 1390 ، 360 صفحه.
مجرد، ح. و کارگر، ز. "محاسبه حجم سیالات مرزی و آزاد و تعیین نفوذپذیری مخازن هیدروکربنی به روش تشدید مغناطیسی هسته‌ای"، مجله پژوهش نفت، شماره 77 ،صفحات 34 تا 43 ،1393.
هداوند، م. و مرادزاده، ع. "تخمین تراوایی مخازن نفتی از طریق بررسی امواج استونلی"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک دانشگاه شاهرود، ایران، 1385.
هنرمند، ج. و اسعدی، ع.، "کاربرد مفهوم رخساره منفذی در تخمین تراوایی مخازن کربناته، مطالعه موردی از سازند سروک در یکی از میدان‌های نفتی جنوب غرب ایران"، مجله پژوهش نفت، شماره 95 ،مهر و آبان 96.
Ahr W.M., “Geology of carbonate reservoirs,” John Wiley and Sons, Chichester, p.296, 2008.
Al Adani N. and Barati A., “Permeability estimation from stoneley waves,’ SLB, 2003.
Al-Mahrooqi SH, Grattoni CA, Moss AK, Jing XD. An investigation of the effect of wettability on NMR characteristics of sandstone rock and fluid system. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2003 Sep 1; 39 (389-398):4
Brie A., Endo T., Johnson D.L. and Pampuri F., “Quantitative formation permeability evaluation from stoneley waves,” PE Reservoir Eval & Eng., Vol.3, No.2, 2000. 
Chehrazi A., and Rezaee R., “ A systematic method for permeability orediction, a Petro- Facies approach,” Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol. 11, No.3, 99.1-20, 2014.
Freedman R. Advances in NMR logging. Journal of Petroleum Technology. 2006 Jan 1; 580(01): 60-66.
Georgi, D. T., and Menger, S.T., “Reservoir quality, porosity and permeability relationship, in Stratigraphie und Lithologie in der geophysikalischen Exploration”, edited by L. Dresen, J. Fertig, H. Ru¨ter, and W. Budach, 12th Mintrop Seminar, Mu¨nster, 1994.
Guan W., Hu H. and Wang Z., “Permeability inversion from low frequency siesmoelectric logs in fluid saturation porous formation, ‘Geophysical Prospecting, Vol.61, Issue 1, 2013.
Kharat, R., Nazari, M., “Permability prediction of uncoredinterval: a case study of bangestan field,” SPE 141122, 2010.
Kumar A., Klimentons T. and Sakar A., “Permability from stoneley waves in gas saturated sands,” SPWA 49th Annual Logging Symposium, Austin, Texas, 25-28 May, 2008.
Kenyon B., Kleinberg R., Straley C., Gubelin G., Morriss C. Nuclear Magnetic resonance imaging- technology for 21st century. Oilfield review. 1995; 7(3):19-33.
Lucia F.J., “Carbonate reservoir characterization,” Springer-Verlag, Berlin, p.341, 2007.
Moore C.H. and Wade W.J., “Carbonate reservoir porosity evolution and diagenesis in a sequence stratigraphic framework,’ 2nd ed. Elsevier, Amsterdam, p.444, 2013.
Ohen, A. H., Ajufo, A., and Curby, F. 1995. “A Hydraulic (Flow) Units Based Model for the Determination of Petrophysical Properties from NMR Relaxation Measurements,” paper SPE 30626 presented at the 1995 SPE Annual Technical Conference and Exhibition held in Dallas, Texas, 22-25 October 1995.
Rezaee M.R., Jafari A., and Kazemzadeh E., “Relationship between permeability, porosity and pore throat size in carbonate rocks using regression analysis and neural networks,’ Journal of Geophysics and Engineering Vol.3, No.4, pp.370-376, 2006.
Serra, O., “Well Logging Handbook Editions Technip”, 1st ed. Elsevier, Amsterdam, June 2008, 608 Pages.