بخشی از مقاله
چکیده
پارامتر تراوایی بهعنوان یکی از پارامترهای اساسی در بسیاری از مطالعات مهندسی مطرح میباشد. برای اندازهگیری تراوایی روشهای متعددی از جمله استفاده از روابط تجربی، تعیین توسط مغزه و استفاده از نمودارهای چاهنگاری وجود دارد. نگار پیشرفته صوتی امکان تخمین پیوسته تراوایی را در دیواره چاه فراهم میکند که این یکی از مزایای بسیار مهم این روش میباشد که باعث میشود این روش مکمل و حتی بهعنوان جایگزین سایر روشها مطرح باشد. در این مقاله از امواج استونلی حاصل از نگار پیشرفته صوتی برای یک چاه از یک مخزن گازی در جنوب ایران جهت تخمین تراوایی استفاده شدهاست. نتایج بهدست آمده نشان دهنده تطابق تراوایی استونلی با تراوایی مغزه و همچنین پیوسته بودن تراوایی میباشد.
واژه های کلیدی: تراوایی، نگار پیشرفته صوتی، تراوایی استونلی
.1 مقدمه
تراوایی یکی از مهمترین پارامترها جهت ساخت مدلهای پتروفیزیکی و همچنین توصیف مخازن میباشد، از اینرو محاسبه این پارامتر از اهمیت بالایی برخوردار است. روشهای مختلفی برای تخمین تراوایی وجود دارد که از جمله آنها میتوان به استفاده از مغزه و روابط تجربی اشاره کرد. با توجه به مشکلات موجود در این روشها، از داده های چاه نگاری نیز که بهعنوان روشی مکمل و تا حدی جایگزین در مطالعات مهندسی مخزن مطرح میباشد، استفاده میشود. یکی از انواع نگارههایی که برای تعیین تراوایی استفاده میشود، نگار پیشرفته صوتی میباشد. لذا هدف اصلی این مقاله استفاده از امواج استونلی حاصل از نگار پیشرفته صوتی جهت محاسبه تراوایی میباشد.
اولین نظریه برای تخمین تراوایی با استفاده از امواج صوتی در چاههای نفتی توسط روزنبام در سال1974 با استفاده از مدل بایوت بیان گردید .[1] ویلیامز در سال 1984 با ارائه مثالهای متقاعد کنندهای نشان داد که میتوان تراوایی قابل اعتمادی را از امواج استونلی تخمین زد .[2] امواج استونلی در فرکانس پایین بر سیالات موجود در محیط متخلخل تأثیر میگذارند. در تمام فرکانسها سرعت موج استونلی از سرعت سیال درون چاه کمتر است. نوع حرکت این موج به صورت خزشی بر روی دیواره چاه و مرز سیال حفاری است و میتوانیم آن را از بقیه امواج تمایز دهیم .[3] تراوایی سازند با کندشدگی این امواج نسبت مستقیم دارد .[4] ابزار پیشرفته صوتی شامل 8 گیرنده، 3 فرستنده تک قطبی و 2 فرستنده دو قطبی است که امواج استونلی در فرکانسهای پایین توسط فرستنده تک قطبی ایجاد میگردند .[5]
.2 تراوایی استونلی
کندشدگی موج استونلی در زون غیر تراوا به صورت رابطه 1 بیان میشود: .[6] شاخص تراوایی در محیط متخلخل تابعی از امواج استونلی میباشد. این شاخص به صورت نسبت کندشدگی حقیقی موج استونلی محاسبه شده توسط نگار صوتی و کندشدگی موج استونلی مدلسازی شده به صورت رابطه 2 بیان میشود: .[6] شاخص تراوایی استونلی - KIST - ، تراوایی را محاسبه نمیکند بلکه شاخصی از حرکت سیال در محیط متخلخل اطراف چاه می-باشد. از آنجایی که حرکت سیال تابعی از توزیع گلوگاه منافذ، شکل منافذ و اندازه منافذ است. میتوان گفت شاخص تراوایی استونلی فقط شاخصی از درجه پیچشی میباشد. شاخص تراوایی استونلی اندازهگیری مستقیمی از شاخص زون جریان سیال - FZI - تعریف میشود. در زون های ناتراوا شاخص زون جریان سیال به صفر میل کرده، در حالی که شاخص تراوایی استونلی به یک میل میکند و هر دو این شاخص ها در زمانی که تراوایی به بینهایت میل میکند، به بینهایت میل میکنند. ساده ترین رابطه بین شاخص زون جریان سیال و شاخص تراوایی استونلی به صورت رابطه 3 بیان میشود:.[6] در این رابطه تنها فاکتور تجربی برای تطبیق با تراوایی واقعی، میباشد. فاکتور تطابق مجموع - - به نوع و حجم هر کانی بستگی دارد و عددی منحصر به فرد میباشد. اگر تخلخل مؤثر را از نگار پیشرفته صوتی و یا نگار صوتی معمولی تخمین بزنیم، میتوانیم براساس رابطه 4 مقدار تراوایی را نیز تخمین بزنیم .[6]
.3 تراوایی استونلی محاسبه شده در چاه مورد نظر
برای محاسبه تراوایی، ابتدا نمودار کندشدگی موج استونلی محاسبه شده توسط نگار صوتی پیشرفته - - بر حسب نسبت کندشدگی موج کششی به چگالی کل - ⁄ رسم مینماییم. از این طریق کندشدگی صوتی سیال - - که عرض از مبدأ این رگرسیون و چگالی گل حفاری - - که شیب این رگرسیون است، به دست میآیند. مقادیر به دست آمده از اطلاعات چاه به ترتیب برای و برابر ⁄ 196 و ⁄ 1/78 میباشد. در شکل 1 این نمودار مشاهده میشود.
