بخشی از مقاله
چکیده
اساس تعیین رخساره های الکتریکی بر گروه بندی نگار های مشابه و متمایز ساختن آنها از سایر گروه ها می باشد. برای دسته بندی داده ها از آنالیزهای مختلف آماری مانند آنالیز اجزای اصلی، آنالیز خوشه ای و آنالیز تفریقی استفاده میشود. تراوایی و رخساره های الکتریکی از مهمترین خصوصیات مخزن می باشند و جریان سیالات درون چاه را در مرحله تولید کنترل می کنند. در واقع هدف از تعیین رخساره های الکتریکی مدل کردن نفوذپذیری و یا تعیین نوع سنگ در نقاطیست که داده های مغزه موجود نمیباشند. هدف از این مطالعه تعیین تعداد بهینه الکتروفاسیس ها با استفاده از روش خوشه سازی بر پایه گراف، برای چاهی در میدان X واقع در جنوب ایران میباشد.
.1 مقدمه
مفهوم رخساره اولین بار توسط گرسلی - 1838 - معرفی گردید 1]و.[2 در این تعریف رخساره به مجموعه مشخصات خاص یک واحد رسوبی اطلاق میگردد. این خصوصیات در ابتدا تنها شامل مشخصه های لیتولوژیکی و فسیل شناسی بود. از آن زمان تاکنون این عبارت در معانی متفاوتی به کار رفته است. اما به نظر میرسد بهترین و کامل ترین تعریف از رخساره، رخساره تعریف شده توسط سلی - 1976 - میباشد.
در این تعریف یک رخساره رسوبی به مجموعه رسوبات و یا سنگ های رسوبی با خصوصیات سنگشناسی، شکل هندسی، ضمائم فسیلی، ساخت های رسوبی و طرح جریان های دیرینه مربوط به خود اطلاق میگردد که با تکیه بر همین خصوصیات از مجموعه های رسوبی دیگر قابل تمایز باشد. مجموعه اختصاصات ذکر شده بر اثر شرایط خاص فیزیکی، شیمیایی و زیستی در زمان نشست و یا بعدها در زمان دیاژنز بوجود آمده و لذا منعکس کننده ته نشست محیط رسوب و فرایندهای دیاژنزی میباشد
-2 مفهوم رخساره های الکتریکی
با گذشت زمان و پیشرفت در روشهای نگارگیری، نگارها امروزه تبدیل به یکی از منابع اصلی تهیه اطلاعات زیر سطحی در مطالعات نفتی شده اند. هر یک از این ابزارها خصوصیاتی مانند ترکیب کانی شناسی، بافت، ساختهای رسوبی و خصوصیات پتروفیزیکی - تخلخل و تراوایی - را به صورت مستقیم و یا غیر مستقیم نشان میدهند
در کنار این اطلاعات میتوان به نتایج قابل درک از تلفیق داده های حاصل از مجموعه نگارها نیز توجه ویژه داشت و با توجه به موارد ذکر شده رخساره را تعریف کرد. از آنجا که این رخساره از روی اطلاعات نگار استخراج می گردد، نام رخساره های نگار و یا رخساره های الکتریکی برای آنها در نظر گرفته میشود. در تحقیقات نفتی تعبیر و تفسیر رخساره های نگار از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و تجزیه و تحلیل محیط ته نشست به ویژه در مواردی که دسترسی به مغزه میسر نمیباشد، از روی داده های نگار اصولا با تعریف رخساره های نگار صورت می گیرد
امروزه به دلیل تعداد زیاد نگارهایی که در چاه های نفتی رانده میشوند و خصوصیات متفاوتی که این نگارها از سنگهای دیواره چاه در اختیار قرار میدهند، تعیین رخساره های الکتریکی تنها از روی یک نگار منطقی به نظر نمیرسد و لذا از مجموعه نگارها برای این امر استفاده میگردد
غالبا از نگارها برای تعین رخسارههای الکتریکی به دو طریق استفاده میگردد: در روش اول پارامترهای ذکر شده برای تعیین یک رخساره رسوب شناسی از رویدادهای نگار استخراج میگردند. در روش دوم از ترکیب داده های نگار برای تعیین رخساره ها استفاده میگردد. در این روش ابتدا با استفاده از داده های نگار، رخساره تعریف گردیده و سپس داده های دیگر زمینشناسی موجود - برای مثال داده های مغزه، خرده های حفاری و دادههای زمینشناسی منطقه - به این رخساره ها نسبت داده می شوند. رخساره های تعریف شده توسط این پارامترها برای مطالعات زمینشناسی شناخته شده و مورد استفاده قرار میگیرند . تطابق این رخساره ها در چاه های مجاور، رخساره های نظیر را در این چاه ها مشخص می سازد. در این مطالعه هر دو روش استفاده شده است.
-3 آنالیز خوشه ای چند تفکیکی بر پایه گراف یا MRGC
این تکنیک یک روش نوین و قدرتمند برای دسته بندی میباشد. در این روش نیازی نیست که تعداد خوشه ها به الگوریتم داده شود، بلکه کاربر تنها یک بازه از تعداد بهینه خوشه ها را تعیین میکند. اولین مرحله در روش MRGC تعیین مقادیر اندیس همسایگی برای هر نقطه اندازه گیری می باشد . در ادامه مقادیر اندیس همسایگی برای تشکیل گروه های کوچک بنیانی، با به کاربردن الگوریتم چند بعدی جذب نقطه به نقطه ی K نزدیکترین همسایه مورد استفاده قرار می گیرند.
مقادیر اندیس همسایگی، برای تعیین اندیس شاخص کرنل نقاط اندازه گیری نیز مورد استفاده قرار میگیرد. در ادامه نقاط بر مبنای اندیس شاخص کرنل منظم میشوند و یک یا چند خوشه بهینه - بر مبنای دقتهای متفاوت - به کاربر پیشنهاد میشود. کاربر دقت را انتخاب میکند و در ادامه خوشه های نهایی بر مبنای فرآیند چند بعدی ادغام، گروه های بنیانی داده ها را بر مبنای شدت پیوند در مرز اتصال به هم میچسباند تا تعداد مطلوب خوشه ها بدست آید.
آنالیز رخساره نگار برای تعیین مشخصه های مخزن بسیار اهمیت دارد. ایجاد این رخساره ها دارای مشکلی به نام بعد میباشند. یعنی فاصله نگار معادل با فاصله زمین شناسی نیست. به بیانی دیگر دو نقطه که روی نمودار چاه پیمایی خیلی به هم نزدیکند ممکن است فاصله زمین شناسی مشابهی نداشته باشند. تکنیک خوشه ای چند تفکیکی بر پایه گراف این مشکل را حل میکند.
-4 روش کار:
در این مطالعه تعداد بهینه الکتروفاسیس ها با روش خوشه سازی بر پایه گراف، برای چاهی در میدان X بدست آمده است. برای این کار ابتدا روی نگارها مراحل زیر انجام گرفته است:
-1 حذف داده های نامناسب
-2 تطابق عمق بین نمودارهای چاه پیمایی
-3 انجام تصحیحات محیطی بر روی نگارها: در این قسمت نگارهایی که توسط آنها بتوان الگوهای پنهان در نگارهای چاه پیمایی را بهتر استخراج کرد،ایجاد میشوند - مانند نگار انحراف سرعت - . - - VDL برای ساختن نگار انحراف سرعت - VDL - مراحل زیر طی می شود:
الف- با استفاده از معادله میانگین زمان Wyllie، تخلخل به سرعت تبدیل میشود:
این معادله نشان میدهد که زمان عبور یک سیگنال صوتی در سنگ، حاصل جمع تمامی زمان های عبور در تخلخل های پرشده با سیال - dtfl - به اضافه زمان عبور در فاز جامد - dtmatrix - است. برای بدست آوردن سرعت ماتریکس، با توجه به ترکیب لیتولوژیکی هر بازه و در نظر گرفتن مدت زمان برای هر کانی خالص، مدت زمان عبور در ماتریکس، به دست می آید. بدین منطور در بخش Apparent Matrix Properties نرم افزار ژئولاگ dtmatrix محاسبه می شود.
سپس سرعت ماتریکس - Vmatrix - ، با عکس کردن زمان عبور به دست می آید:
ب- در این مرحله برای به دست آوردن سرعت حاصل از نمودار سونیک، زمان عبور عکس می شود:
ج- اختلاف سرعت حاصل از مرحله اول - Vrock - و دوم - Vdt - به عنوان نمودار انحراف سرعت - VDL - محاسبه میگردد:
بر اساس پاسخ حاصل از این معادله سه زون قابل تشخیص خواهد بود
الف - زون های دارای انحراف صفر: این زون ها انحراف اندکی دارند 500m/s - یا کمتر - و اغلب بیانگر تخلخل بین ذرهای، بین بلوری و ریز تخلخل ها بوده و تراوایی بالایی را سبب میشوند.
ب - زون های دارای انحراف مثبت: نشان دهنده سرعت هاینسبتاً بالا هستند و اساساً توسط تخلخل هایی به وجود می آیند که فابریک چارچوبی دارند، همچنین تراوایی کم را نشان می دهند.
ج - زون های دارای انحراف منفی:اساساً سرعت های پایین را نشان می دهند و می توانند حاصل سه پدیده باشند: بی نظمی یا ریختگی در دیواره چاه، شکستگی - چه در مقیاس کوچک و چه بزرگ - و محتوای گاز آزاد
سپس برای خوشه بندی از لاگهای رایج استفاده میشود. در ادامه یک بازه برای تعیین کلاستر بهینه به نرم افزار داده میشود. در انتها نرم افزار دو کلاستر بهینه را پیشنهاد میدهد. کلاستری که دارای کلاس های بیشتری باشد را انتخاب کرده و پس از بررسی های لازم، کلاسهایی را که دارای ویژگی های پتروفیزیکی مشابه هستند با هم ادغام میشوند. ادغام کردن رخساره ها تا حدودی می تواند سلیقه ای باشد. به همین دلیل معمولا کراس پلات های نوترون و چگالی، سونیک و چگالی، برای رخساره ها رسم میگردند تا بتوان رخساره های مشابه را با هم ادغام کرد.
همچنین هیستوگرام نگارهای تخلخل موثر و حجم گاز برای هر یک از رخساره های بدست آمده میتواند در ادغام کردن رخساره ها کمک شایانی نماید. در نهایت با توجه به پارامترهای پتروفیزیکی و کراس پلاتهای بررسی شده رخساره های مشابه با یکدیگر ادغام میشوند. در شکل 1 نتایج حاصل از دسته بندی با استفاده از تکنیک MRGC پس از ادغام رخساره ها برای چاه مورد نظر در مقابل نگارهای تخلخل نشان داده شده است که با الگوی تغییرات نگارها تطابق خوبی را نشان میدهد.
.5 جمع بندی
-1 تعریف گروههای سنگی با استفاده از روشهای مرسوم - روش هیستوگرام، روش پلات احتمال، روشهای تحلیلی دستهبندی و... - یک فرایند سلیقهای بوده و هرکس میتواند پارامترهای مختلفی را در تعریف آنها مدنظر قرار دهد،
