بخشی از مقاله
چکیده
یکی از چالشهای صنعت نفت برآورد هیدروکربن تولیدی از مخزن است و تراوایی نیز یکی از پارامترهای اساسی برای تولید هیدروکربن از مخزن میباشد. ضمن اینکه تراوایی اساسیترین و پیچیدهترین پارامتر پتروفیزیکی میباشد و حساسترین نقش را در زمینهی تولید ایفا می کند. تاکنون روشهای مختلفی برای تعیین تراوایی سازند مخزنی ارائه شده است که مهمترین آنها آزمایشات مغزه، استفاده از ابزارهای آزمایشگر سازند، استفاده از معادلات تجربی و در نهایت استفاده از نگارهای پتروفیزیکی میباشد که هرکدام از این روشها نیز دارای معایبی می باشند. برای مثال استفاده از مغزه و تعیین تراوایی با استفاده از آن بسیار پرهزینه و زمانبر است.
بنابراین ارائهی یک روش کم هزینه بسیار مهم میباشد. هدف از این مطالعه، تخمین تراوایی مخزن به صورت پروفیل پیوسته و در شرایط مخزن میباشد که برای محاسبهی تراوایی از دادههای موج استونلی و دادههای مغزه استفاده میشود. در ابتدای این مطالعه با استفاده از دادههای نگار DSI و به کمک نرمافزار ژئولاگ امواج استونلی و برشی را پردازش کرده و نهایتاً کندی این امواج را محاسبه کردیم که این قسمت برای دادههای چاه انجام شد. با استفاده از آنها مدلی جدید برای تخمین تراوایی در چاه مورد نظر به دست آمد. این مدل نشأت گرفته از روش تخمین تراوایی به کمک کالیبراسیون -FZI استونلی می باشد.
-1 مقدمه
تراوایی به عنوان یکی از پارامترهای اساسی در توصیف مخزن به شمار میرود. در صنعت نفت اندازهگیری تراوایی سازند داخل گمانه برای پیشبینی تولید و بهینه کردن استخراج هیدروکربن از مخزن مهم و حیاتی میباشد. از طرف دیگر نیز ثابت شده است که تراوایی یکی از مشکلترین پارامترهای پتروفیزیکی در ارزیابی خصوصیات سنگ و سیال است. به همین علت روش های مختلفی برای ارزیابی تراوایی پیشنهاد شده است. در این تحقیق علاوه بر اینکه روشهای مختلف تعیین تراوایی را مورد بررسی قرار میدهیم، توضیحاتی نیز در مورد استفاده از امواج صوتی برای تعیین تراوایی میدهیم.
برای نخستین بار بایوت فرضیه انتشار امواج در محیط متخلخل را ارائه داد. او رفتار موج در تمام طیف فرکانسی را بررسی کرد و مشخص کرد حرکت نسبی بین سنگ و سیال ویسکوالاستیک باعث پراکندگی و تضعیف امواج میشود . وایت ایدهای ارائه داد مبنی براینکه تغییرات تراوایی سازند، عامل اصلی ایجاد فراز و نشیب در تغییرات و سرعت موج استونلی میباشد
ویلیامز و همکاران ، همبستگی مناسبی را میان تراوایی و تضعیف موج استونلی نشان دادند
تانگ و چنگ ، توانستند مدل ساده شدهی بای وت- رزنبام را ارائه دادند که در این روش از تکنیک معکوسسازی دامنهی امواج استونلی جهت برآورد تراوایی استفاده کردند
کوستک و همکاران از تغییرات تضعیف موج استونلی در یک فرکانس خاص به عنوان شاخصی جهت تعیین تراوایی بهره بردند
الادانی و براتی نشان دادند که فاکتورهای پیچاپیچی مسیرهای جریانی و شکل هندسی فضای متخلخل سنگ بر روی شاخص تراوایی اثر میگذارند و در نتیجه این شاخص تراوایی اندازهگیری مستقیمی از شاخص زون جریانی میباشد در گذشته ابزار تک قطبی قادر به ثبت سرعت موج استونلی نبودند اما پس از ظهور ابزار تصویرگر موج برشی دوقطبی - - DSI این امواج با کیفیت بالا ثبت و پردازش شدند. بنابراین با استفاده از مفهوم FZI و بهرهگیری از نتایج آنالیز امواج استونلی ثبت شده توسط ابزار DSI میتوان روش مطلوب را جهت ترسیم پروفیل پیوستهای از شاخص تراوایی فراهم کرد. لازم به ذکر است جهت تعیین مقادیر تراوایی برحسب میلی دارسی، پروفیل شاخص تراوایی باید با تراوایی مغزه کالیبره گردد. در فصل دوم از این مطالعه به بررسی ابزار DSI، امواج منتشر شده از این ابزار و تکنیک پردازش STC اختصاص دارد.
-2 دستگاه تصویرگر موج برشی - DSI -
ابزار تصورگر موج برشی جدیدترین دستگاهی است که برای امواج صوتی توسط شرکت شلمبرژر معرفی شده است. این دستگاه علاوه بر ثبت تمامی امواج صوتی، قادر به ثبت زمانگذر موج برشی درون سازندهای کند نیز میباشد. از جمله مزیتهای این دستگاه این است که از گیرندهها و فرستندههای تک قطبی و دوقطبی تشکیل شده است. این دستگاه زمان گذر موج استونلی را نیز ثبت میکند که در این مطالعه برای تخمین تراوایی از آن استفاده میشود. - شکل - 1 طرحی کلی از این دستگاه درون چاه را نشان میدهد
شکل-1 طرحی کلی از دستگاه DSI درون چاه - چابوت،2001،ص - 6
1-2-2 قسمتهای مختلف ابزار
1-1-2-2 کارتریج
قسمت بالای دستگاه می باشد که دارای مدارهای مختلفی است و همزمان میتواند هشت شکل موج را رقومی کرده و دادهها را ارسال کند و علاوه بر آن باعث بهبود کیفیت دادههای برداشتی می شود.
2-1-2-2 بخش گیرنده
در کل دستگاه دارای هشت گیرنده میباشد که فاصلهی هرکدام از آنها 6 اینچ است. هرکدام از این گیرندهها دارای 4 هیدروفون میباشند که دوتای آنها در راستای فرستنده بالایی و دوتای دیگر در راستای فرستنده پایینی میباشند.
3-1-2-2 بخش جداکننده
بخشی است که بین گیرندهها و فرستنده ها قرار دارد و جلوگیری میکند از اینکه موج ساطع شده از فرستندهها در راستای بدنهی دستگاه حرکت کرده و به گیرندهها برسد.
4-1-2-2 بخش فرستنده
این بخش از دو فرستنده دوقطبی و یک فرستنده تک قطبی تشکیل شده است. ترتیب قرار گرفتن آنها از بالا به پایین بدینگونه است که در ابتدا فرستنده تک قطبی، سپس فرستنده دوقطبی بالایی و در پایینترین بخش هم فرستنده دوقطبی پایینی قرار دارد. فرستنده تک قطبی قادر است امواج با فرکانسهای مختلف صادر کند، که در فرکانسهای بالا امواج تراکمی و امواج برشی و در فرکانسهای پایین امواج استونلی ساطع میکند. اما از فرستندههای دوقطبی بالایی و دوقطبی پایینی برای ارسال موج برشی در سازندهای کند و موج خمشی در فرکانسهای پایین استفاده میشود.
3-2 چشمه های انرژی در نگارهای صوتی
1-3-2 چشمه های انرژی تک قطبی
این چشمه ها انرژی را به صورت شعاعی از محور خود و در تمام جهتها منتشر میکنند، از اینرو به آنها متقارن شعاعی نیز میگویند.
ابزار نگارهای صوتی به طور معمول از یک چشمهی تک قطبی به همراه دو یا چند گیرندهی تک قطبی بهره بردهاند - شکل . - 2 این ابزار در سازندهای سریع میتوانند موج برشی ایجاد شده را دریافت کنند. این چشمهها همچنان موج استونلی را در هر دو سازند کند و سریع تولید می کنند.
