بخشی از مقاله
چکیده
تعیین و ارزیابی برخی از عوامل کلیدی مخازن هیدروکربوری مانند تراوایی، یکی از چالشهای مهم در زمینههای مختلف صنعت نفت بوده که در این مطالعه قصد بر تعیین این عامل با استفاده از روشهای مرسوم میباشد. در این مطالعه، جهت تعیین تراوایی، از روشهای مختلف شامل تراوایی استونلی، تراوایی - Nuclear Magnetic Resonance - NMR و تراوایی ذاتی حاصل از ارزیابیهای سازند استفاده گردیده و نتایج قبل و بعد از مدرج سازی با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج بدست آمده، حاکی از کاهش خطای حداقل مربعات برای مدلهای تجربی بوده، بطوریکه این کاهش خطا برای تراوایی حاصل از ارزیابیهای سازند بیشتر از سایر روشها بدست آمد. بعلاوه، تراوایی حاصل از روش کندی استونلی، تطابق خوبی با تراوایی - Express Pressure Tester - XPT در بسیاری از بخشهای مخزنی داشت.
مقدمه
به منظور ایجاد یک مدل واقعی از یک مخزن به بهترین نحو ممکن و همچنین داشتن تولیدی با بیشترین کارایی و کمترین هزینه از مخازن، ضروری است که زمین شناسان و مهندسان مخزن، برخی از عوامل مخزنی از قبیل تراوایی را با دقت بالا تعیین کرده و توزیع آن را در مخزن مورد بررسی قرار دهند. تعیین تراوایی با استفاده از امواج استونلی توسط روزنبوم - 1974 - ارائه شد. روش سادهتری وجود دارد که در آن اختلاف میان کندی مدل کشسان و کندی استونلی اندازهگیری شده در یک بسامد کم، شاخصی برای تعیین تراوایی است.
برای تعیین تراوایی با استفاده از NMR نیز، دو مدل پرکاربرد وجود دارد: یکی مدل سیال آزاد و دیگری مدل زمان استراحت . - T2 - همچنین مدلی که تراوایی ذاتی را از ارزیابیهای پتروفیزیکی تخمین میزند، توسط هرون - 1987 - معرفی شد. هدف این مطالعه، تعیین تراوایی با استفاده از روشهای پرکاربرد و همچنین مدرج سازی و اعتبارسنجی این روشها است. در این مطالعه، از مدلهای فرضی جهت انجام محاسبات و از اطلاعات XPT جهت نمایش اعتبار نتایج استفاده گردید.
2 تئوری و اجری عملی تئوری
روشهای مورد استفاده در این مطالعه، از متداولترین روشهای تعیین تراوایی هستند. برای تعیین تراوایی با استفاده از مفهوم موج استونلی، از معادلهی زیر استفاده شد که B عامل تراوایی برای کانی iام، M i فراوانی کانی iام و A عبارتی برای بلوغ بافتی است. در این مطالعه، از یک گل پایه آبی با چگالی 1/38 گرم بر سانتیمتر مکعب استفاده شد. همچنین کندی گل برابر 180 میکروثانیه بر فوت محاسبه گردید. در معادلهی - 1 - ، سفتی غشای کیک گل، برابر 0/68 گیگاپاسکال بر سانتیمتر محاسبه شد. در شکل 1، ستون اول از سمت راست، نتایج تراوایی استونلی حاصل از حل معادلهی - 1 - را نشان میدهد. جدول 1 نشان میدهد که خطای حداقل مربعات برای روش استونلی کمتر از نتایج قبل از اعمال مدرج سازی روی سایر مدلها و حتی کمتر از نتایج بعد از اعمال مدرج سازی روی برخی روشها از قبیل مدل تیمور-کوتس میباشد. در معادلههای - 2 - و - 3 - ، برای مدرج سازی مدل از تراواییهای XPT استفاده گردید.
در هر دوی این مدلها، برای a و b مقادیر پیش فرض a = 2 و b = 4 در نظر گرفته شده و مقادیر c در نتیجهی مدرج سازی برابر c1 = 0/15 و c2 = 0/07 محاسبه شدند. در شکل 1، نتایج تراوایی حاصل از مدلهای NMR قبل و بعد از مدرج سازی در ستون-های سوم و چهارم از سمت راست نشان داده شدهاند. همانطوریکه از جدول 1 مشاهده میشود، خطای حداقل مربعات در نتیجهی مدرج سازی برای مدلهای NMR کاهش یافته، اما میزان کاهش خطا بخصوص برای مدل تیمور-کوتس زیاد نبود. در تعیین تراوایی با استفاده از معادلهی - 4 - ، برای عامل تراوایی مربوط به هر نوع کانی از مقادیر پیشفرض استفاده شد.
این عامل برای ایلیت برابر -5/5، برای انیدیریت برابر -5، برای دولومیت برابر 0 و برای کلسیت برابر -2 در نظر گرفته شد. مقدار A در اثر مدرج سازی با دادههای تراواییXPT برابر 3/07 محاسبه گردید. در شکل 1، نتایج تراوایی حاصل از ارزیابیهای پتروفیزیکی قبل و بعد از مدرج سازی در ستون ششم از سمت راست نشان داده شدهاند. اثر فرایند مدرج سازی روی این روش بیشتر از روشهای دیگر بود، بطوریکه از جدول 1 ملاحظه میگردد که خطای حداقل مربعات برای این روش در اثر مدرج سازی کاهش زیادی را بهمراه داشته است.
3 نتیجه گیری
مجموعهای از روشهای مختلف، شامل روش ارزیابی پتروفیزیکی - تراوایی ذاتی - و برخی از روشهای پیشرفته از قبیل NMR و استونلی جهت تعیین تراوایی استفاده شدند و نتایج حاصل بعد از مدرج سازی، انطباق بهتری با تراوایی XPT در بسیاری از نقاط داشتند. همچنین، در قیاس با سایر روشها، اثر فرایند مدرج سازی روی روش ارزیابیهای پتروفیزیکی بیشتر از روشهای دیگر بود. در نتیجهی مدرج سازی، خطای حداقل مربعات برای این روش کاهش بیشتری نسبت به سایر روشها داشت. بعلاوه، مدلهای NMR که از توزیع T2 جهت اندازهگیری تراوایی استفاده میکنند، انطباق خوبی با تراوایی XPT با در نظر گرفتن ثابتهای پیشفرض داشتند. با این وجود، در اثر مدرج سازی مدلها، خطای حداقل مربعات کاهش یافته، اما مقدار کاهش خطا زیاد نبود.
