معرفی روش بهینه تخمین تخلخل با استفاده از تلفیق نگاره‌های چاه‌پیمایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین شناسی کاربردی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه خوارزمی

2 دانشگاه خوارزمی، دانشکده علوم زمین

10.22107/jpg.2022.353770.1177

چکیده

تخلخل یک عامل بسیار حساس در تعیین سرعت امواج، تخمین پارامترهای ژئومکانیکی و خصوصیات پتروفیزیکی مخازن هیدروکربنی محسوب می­‌شود. امروزه در صنعت نفت این پارامتر با استفاده از روش تزریق گاز هلیوم به نمونه­‌های مغزه (پلاگ) به دست می­‌آید. تعیین تخلخل توسط روش­‌هایی مانند آنالیز مغزه مستلزم صرف زمان و هزینه بالا است. مغزه­‌گیری عملی دشوار و پرهزینه است. به علاوه امکان مغزه­‌گیری در برخی چاه­‌ها (مانند چاه‌های افقی) وجود ندارد. بنابراین به علت نبود مغزه­‌های کافی و تغییرات سنگ­‌شناسی و ناهمگنی سنگ مخزن، تعیین این پارامتر توسط روش‌­های معمول از دقت چندانی برخوردار نمی‌­باشد.
در این پژوهش در یکی از چاه­‌های نفتی در جنوب غرب کشور تخلخل بر اساس داده­‌های نگاره نوترون، چگالی، صوتی، و همچنین تلفیق این نگاره­‌ها محاسبه شد. برای تعدادی نمونه مغزه هم تخلخل به‌روش تزریق گاز هلیوم محاسبه شد. با استفاده از تحلیل آماری-ریاضی رابطه تجربی برای محاسبه تخلخل بر اساس تلفیقی از نگاره­‌های پتروفیزیکی ارائه شد که رابطه پیشنهادی مقدار واقع بینانه‌­تری نسبت به سایر روش‌ها بدست می­‌دهد. از دیگر مزایای این روش می‌­توان گفت که بر خلاف سایر روش‌­های موجود، هم به صورت برجا و هم بصورت غیر برجا (آزمایشگاهی) قابل اجرا است، و اینکه هزینه­‌های تمام شده با این روش بسیار کمتر از سایر روش­‌های موجود است. از دیگر نکات مثبت این روش می­‌توان به قابل اجرا بودن آن برای همه سنگ­‌ها از نظر جنس اشاره کرد. به عبارت دیگر نکته مهم در روش پیشنهادی این است که در این روش بر خلاف سایر روش­‌ها که فقط از یک عامل برای اندازه­‌گیری تخلخل استفاده می‌­شود (به عنوان مثال: میزان هیدروژن در روش نگاره نوترون یا سرعت موج طولی در روش نگاره صوتی)، در این روش از سه پارامتر شامل: چگالی، سرعت موج طولی و سرعت موج برشی استفاده می­‌شود که میزان خطا را به طور چشمگیری کاهش می­‌دهد.

کلیدواژه‌ها


[1] Ramadhan, A. A., & Mahmood, A. J. (2020). Petrophysical Properties and Well Log Interpretations of Tertiary Reservoir in Khabaz Oil Field/Northern Iraq. Journal of Engineering, 26(6), 18-34.
[2] Goodway, B., Chen, T., & Downton, J. (1997). Improved AVO fluid detection and lithology discrimination using Lamé petrophysical parameters;“λρ”,“μρ”, & “λ/μ fluid stack”, from P and S inversions. In SEG technical program expanded abstracts 1997 (pp. 183-186). Society of Exploration Geophysicists.
[3] Asef, M R, Farrokhrouz, M. (2010) Governing Parameters for Approximation of Carbonates UCS. Electronic Journal of Geotechnical Engineering (EJGE), USA, 1581-1592, Vol. 15, No. N.
[4] Asef, M. R., M. Farrokhrouz (2017) A semi-empirical relation between static and dynamic elastic modulus. Journal of Petroleum Science and Engineering 157 (2017) 359–363
[5] Farrokhrooz, M., Asef, M. R., Kharrat R (2014) Empirical Estimation of Uniaxial Compressive Strength of Shale Formations. Geophysics, Vol. 79, No. 4: pp. D227-D233. doi:10.1190/geo2013-0315.1.
[6] Farrokhrouz, M., Asef M. R. (2017). Experimental investigation for predicting compressive strength of sandstone. Journal of Natural Gas Science and Engineering 43, 222-229. DOI:10.1016/j.jngse. 2017.03.023.
[7] فهیمی فر، ا.، سروش، ح. (1380). آزمایش های مکانیک سنگ، مبانی نظری و استاندارد ها، جلد اول: آزمون های آزمایشگاهی، انتشارات شرکت سهامی آزمایشگاه های فنی و مکانیک خاک.
[8] Rezaee, M. R., Ilkhchi, A. K., & Barabadi, A. (2007). Prediction of shear wave velocity from petrophysical data utilizing intelligent systems: An example from a sandstone reservoir of Carnarvon Basin, Australia. Journal of Petroleum Science and Engineering, 55(3-4), 201-212.
[9] Baziar, S., Gafoori, M. M., Mohaimenian Pour, S. M., Bidhendi, M. N., & Hajiani, R. (2015). Toward a Thorough Approach to Predicting Klinkenberg Permeability in a Tight Gas Reservoir: A Comparative Study. Iranian Journal of Oil and Gas Science and Technology, 4(3), 18-36.
[10] Choo, H., Jun, H., & Yoon, H. K. (2018). Porosity estimation of unsaturated soil using Brutsaert equation. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 104, 33-39.
[11] Yoon, H. K., Jung, S. H., & Lee, J. S. (2011). Characterisation of subsurface spatial variability using a cone resistivity penetrometer. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 31(7), 1064-1071.
[12] Whalley, W. R., Jenkins, M., & Attenborough, K. (2012). The velocity of shear waves in unsaturated soil. Soil and Tillage research, 125, 30-37.
[13] Chen, W., Yang, L., Zha, B., Zhang, M., & Chen, Y. (2020). Deep learning reservoir porosity prediction based on multilayer long short-term memory network. Geophysics, 85(4), WA213-WA225.
[14] آصف، م. ر.، بازیار، م. ج.، میثاقی، ع. (1397). بهینه سازی ورودیهای مطالعات ژئومکانیک- مقایسه تحلیلی تخلخل سنگ با تلفیق لاهای پتروفیزیکی.، سومین کنفرانس ملی ژئومکانیک نفت.،
[15] بازیار، م. ج. ( 1397). تعیین میزان تخلخل در سنگ با استفاده از سرعت امواج و مقایسه آن با تخلخل نگاره نوترون، پایان نامه کارشناسی ارشد.، گروه زمین شناسی کاربردی دانشگاه خوارزمی.
[16] Kazimierz, T., Jacek, T., & Stanislaw, R. (2004). Evaluation of rock porosity measurement accuracy with a helium porosimeter. Acta Montanistica Slovaca, 3, 316-318.
[17] کدخدایی ، ع،. رضایی، م، ر.، رشیدی، م .، فتحی، ع. (1383). تخمین تخلخل سنگ مخزن با استفاده از سیستم شبکه های عصبی مصنوعی.، کنفرانس مهندسی معدن ایران.
[18] قبادی، م. ح.، قربانی صابر، ا. (1390). استفاده از سرعت عبور موج P جهت تعیین ویژگی های فیزیکی سنگ آهک سازند ایلام-سروک؛ هفتمین کنفرانس زمین شناسی مهندسی و محیط زیست ایران.
[19] Rodrigues, C. F., & De Sousa, M. L. (2002). The measurement of coal porosity with different gases. International Journal of Coal Geology, 48(3-4), 245-251.
[20] Wyllie, M. R. J., Gregory, A. R., & Gardner, L. W. (1956). Elastic wave velocities in heterogeneous and porous media. Geophysics, 21(1), 41-70.
[21] Hilchie, D. W. (1979). Old Electrical Log Interpretation [Pre-1958], Chapter 6: The Microlog.