بخشی از مقاله
چکیده
در تحلیل ساختاری میادین نفتی، مطالعه تعیین تنشهای درجای مخزن و شیب ساختاری در مراحل حفاری و توسعه میدان بسیار مهم و ضروری است. هدف از این تحقیق، بررسی ساختار مخزن آسماری و تعیین جهت تنشهای اصلی و ساختار شکستگیها در مخزن آسماری میدان نفتی مارون با استفاده از تحلیل نمودارهای تصویرگر OBMI, UBI , CAST و بررسی ارتباط ساختار میدان با تکتونیک حاکم بر منطقه میباشد. نتایج حاصل از این تحقیق که بر روی تعداد ده چاه وبر مبنای پروژه WSM - World stress Map - محاسبه شدهاند نشان میدهد که میدان مورد نظر یک تاقدیس مرتبط با گسلش میباشد که شدیدا تحت تاثیر گسل احتمالی موجود دریال جنوبی آن قرار گرفته است. همچنین گسلهای امتداد لغز با شیب زیاد باعث دگرریختی شدید در این میدان شدهاند، به طوری که جهت تنش در قسمت شرقی میدان با قسمت غربی آن متقاوت است. در قسمت شرقی میدان، تنشها از روند زاگرسی تبعیت نمیکنند. در یال شمالی بیشترین تنش برای چاه 359 دارای امتداد N15W بر اساس روش کیفی و N22W بر اساس روش کمی میباشد اما WSM برای یال جنوبی بیشترین تنش را در امتداد N25E برای چاه 322 نشان میدهد که 5 درجه از روش کمی کمتر است ولی از روند زاگرسی تبعیت میکند. اهمیت معکوس بودن جهت تنشها در شرق میدان به این دلیل است اگر در حفاریهای آینده جهت بیشترین تنش صحیح در نظر گرفته نشود باعث ریزش کامل چاه میشود، همانطور که در حفاریهای پیشین چندین مورد از آن گزارش شده است.
-1 مقدمه
به طور کلی میادین قرار گرفته در فروافتادگی درفول از روند زاگرس تبعیت میکنند که اغلب ساختارهای آن روند شمال غرب جنوب شرق دارند اما در این بین ساختمانهای هیدروکربنداری وجود دارند که از این روند نبعییت نمیکنند که دلیل آن را میتوان حضور گسلهای پیسنگی و ایجاد زونهای برشی دانست [3]، . [4 ] ساختارهایبزرگ منطقه از جمله چینها و گسلهای بزرگ منطقه با الگوی پهنههای برشی چپگرد زاگرس همخوانی قابل ملاحظهای دارند. تاقدیس مورد مطالعه نیز یک چین مرتبط با گسل و از نوع جدایشی میباشد. در مطالعه ساختار مخازن هیدروکربوری، به طور کلی از اطلاعات مختلفی نظیر دادههای ساختمانی - سطحالارضی و تحتالارضی - ، دادههای ژئوفیزیکی، دادههای حفاری، نمودارهای رانده شده در چاهها و دادههای مغزهها، استفاده میگردد.[12] یکی از جدیدترین راههای مطالعه شکستگیها و ساختار مخزن استفاده از نمودار-های تصویرگر میباشد [13] که با استفاده از تفسیر این نمودارها میتوان روند کلی لایهبندی، میزان شیب لایه-ها و روند تغییرات شیب، روند و سیستم شکستگیها و در نهایت جهت تنشهای اصلی را تعیین نمود.[10] این تصویرگرها عمق بررسی بسیار پایینی دارند. در گل حفاری پایه آبی از نمودارهایی همچون FMI1 و EMI2 و در گل حفاری پایه روغنی از OBMI3 و UBI4 استفاده میشود. که از این بین تعیین جهت تنشهای اصلی اهمیتی خاصی در مراحل حفاری و مشبک کردن چاه دارد[8] و اگر در مراحل ذکر شده جهت تنشها اشتباه تشخیص داده شوند احتمال ریزش چاه تا حد زیادی افزایش مییابد که تا کنون چندین مورد از آن گزارش شده است. برای تشخیص جهت تنشها از روی نمودارهای تصویرگر از دو روش کیفی و کمی استفاده میشود. هر دوی این روشها بر مبنای دو پارامتر ریزش دیواره چاه5 و شکستگیهای القایی6 عمل میکنند.[15] تا کنون اکثر مطالعات بر مبنای روش کیفی صورت میگرفت، اما از سال 2008 با توجه به اهمیت تنشهای در جا مخزن، روش کمی مورد توجه قرار گرفته است.[13]
World Stress Map - WSM - -2
WSM نام پروژهای است که هدف آن تعیین جهت صحیح تنشها در تمام حوضههای مهم جهان از جمله حوضههای نفتی و بر اساس تمام اطلاعات موجود میباشد. اهمیت جهت تنشها برای حوضههای نقتی باعث شد تا بیشترین توجه این پروژه بر روی این حوضهها صورت بگیرد اما متاسفانه این موضوع برای حوضه زاگرس کمتر مورد توجه قرار گرفت و تنها به چتد مطالعه برای دشت آبادان [8] محدود شد. نتایج WSM برای ایران در شکل یک آورده شده است. برای میدانهای نفتی نمودارهای تصویرگر به عنوان مهمترین دادهها برای تعیین تنشهای درجا هستند به طوریکه %19 از کل اطلاعات WSM از تصویرگرها حاصل شده است .[14] بر روی نودارهای تصویرگر عوارض زیادی قابل مشاهده است اما دو عارضهای که برای تعیین جهت تنشها استفاده میشوند، ریزش دیواره چاه و شکستگیهای القایی میباشند. در روش کیفی جهت ریزش دیواره چاه را جهت کمترین تنش - Sh - و جهت شکستگیهای القایی را جهت بیشترین تنش - SH - در نظر میگیرند. اما در روش کمی از یکسری روابط برای به دست آوردن دقیق جهت تنشها استفاده میشود که به شرح زیر میباشند. تعیین تنشهای درجا با استفاده از پارامترهای شکستگیهای القایی 43
1. امتداد BO وDIF به عنوان زاویه i معرفی میشوند. بر اساس WSM زوایای بین 180-360 درجه با زوایای بین 0-180 معادل هستند. همچنین بر اساس [5] جهت تنش برای BO تابعی از طول و زاویه آن میباشد. [7 ] بنابراین زاویه مورد نظر برای محاسبات به صورت زیر تعریف میگردد.
2. دو پارامتر C و S را با توجه به معادلات زیر بر دو مبنای طول عوارض مورد نظر و زاویه آن ها محاسبه میکنیم. که در آن L پارامتر طول است.
.3 در این مرحله پارامتر P را محاسبه میکنیم که برای ریزشهای دیواره چاه جهت کمترین تنش و برای شکستگیهای القایی جهت بیشترین تنش را تعیین میکند - باید توجه داشت که این محاسبات برای هر کدام از این عوارض باید به صورت جداگانه صورت بگیرد - . در این روش باید نوجه نمود که تمام زوایا باید بر حسب درجه باشند نه رادیان. اگر در پایان محاسبات نتایج حاصل از هر دو روش Number weighted و Length weighted مشابه باشند بیان کننده این است که محاسبات صحیح بوده و جهت تنشها به درستی تعیین شده است. در این مطالعه WSM برای دو چاه 322 و 359 به صورت دقیق محاسبه شد و چون نتایج آن با روش کمی تطابق بالایی داشت برای هشت چاه دیگر فقط از روش کیفی استفاده گردید.
-3 شکستگیهای القایی و ریزش دیواره چاه:
این شکستگیها در اثر عوامل مرتبط با حفاری، به صورت مصنوعی و در اثر توزیع غیریکسان و نامساوی تنش-های مماسی که بر روی دیواره چاه در محل تلاقی با تنش های افقی حداکثر - - 1 و تنشهای افقی حداقل - 3 - اعمال میشود به وجود میآیند [2] - شکل . - - 2 - از نقطه نظر کمی، مقدار این تنشهای محلی بر روی دیواره چاه در محل تلاقی با تنش افقی حداکثر به کمترین مقدار خود میرسد.
