بخشی از مقاله
چکیده
محاسبه میزان اشباع آب، یکی از مراحل بنیادی در محاسبات حجمی وتخمین ذخایر مخازن هیدروکربوری است. برای این منظور تاکنون مدلهای متنوعی ارائه گردیده است که البته هر کدام در شرایط خاصی استفاده میشوند. رایجترین فرمول محاسبه اشباع شدگی رابطه ارچی می باشد. انتخاب بهترین مدل برای هر مخزن و انتخاب صحیح پارامترهای آن برای تعیین دقیقتر درصد اشباع آب اجتناب ناپذیر است . نقش ضریب سیمانشدگی دراین رابطه بسیار اساسی است. تغییرات اندک این ضریب موجب تغییرات قابل توجهی در مقداراشباع شدگی آب میشود.
هدف اصلی این مقاله،مقایسه اشباع آب با معادلهآرچی و اندونزیا و ضریب سیمانشدگی مختلف، جهت استفاده در تفسیر پتروفیزیک چاه ومطالعه مخزن و نیز انتخاب دقیقتر فواصل تولیدی جهت مشبککاری است.
-1مقدمه
از جمله وظایف زمینشناسی نفتی،رفع ابهامات و آشکارسازی خواص مخزنی سنگ مخزن در میادین نفتی بوده و در این مورد سعی برآن است که با استفاده از اطلاعات موجود به وسیله نرم افزارهای مربوطه این خصوصیات بررسی و ابهامات قبلی مرتفع شود. ارزیابی مخزن، نقش بسیار مهمی در صنعت نفت ایفا میکند. پتروفیزیک علم و مطالعه ویژگی سنگها و اثر متقابل آنها با سیالات - گازها،هیدروکربنهای مایع و محلولهای آبی - است و ارزیابی پتروفیزیکی در حقیقت تفسیر اطلاعات حاصل از نمودارهای چاه پیمایی است.
مهمترین پارامترهای پتروفیزیکی مورد نیاز برای ارزیابی کمَی یک مخزن شامل تخلخل، اشباع آب وهیدروکربور، ضخامت، نفوذپذیری و جنس سنگ مخزن میباشندکه با استفاده از معادلات اشباع آب - معادله ایندونزیاو آرچی - به عنوان ورودی نرم افزارهای شبیهسازی به کار میروند. از طرفی این خواص پتروفیزیکی در کل دوره تولید از یک مخزن همواره مورد نیازهستند. بنابراین تعیین و محاسبه دقیق این موارد اجتنابناپذیر می باشد.
در معادلات اشباع آب، ضرائبی بنام ضریب سیمانشدگی - Cementation factor, m - ، توان اشباع آب - Saturation exponent, n - و ضریب پیچش - Tortuosity factor, a - وجود دارد. این ضرائب بستگی به نوع جنس سنگ سازند با هم فرق میکنند. بنابراین محاسبه دقیق این پارامترها در هر میدان ضروری است. عدم قطعیت در تعیین این ضرائب منجر به خطای زیادی در محاسبه خصوصیات پتروفیزیکی مخازن و میزان هیدروکربور درجا میشود. یکی از این ضرائب که به شدت تحت تاثیر بافت سنگ بوده، ضریب سیمانشدگی است.
-2بحث
در این مطالعه پارامترهای پتروفیزیکیمیدان نفتی مورد ارزیابی و تفسیر قرار گرفت. تفسیر و ارزیابی پتروفیزیکی توسط نرمافزار ژئولاگ با استفاده از روش مدلسازی دترمین انجام گرفت و در نهایت لیتولوژی حاصل به همراه میزان تخلخل، حجم شیل و اشباعشدگی آب و ضخامت مفید محاسبه گردید. پس از بارگذاری داده ها در نرمافزار، در مرحله کنترل کیفیت و ویرایش دادهها، عملیاتی مانند از بین بردن پارازیتها - Despiking - ، جابجایی عمق - Depth Shifting - ، هم عمقسازی - Depth - matching و هموارسازی نمودارها - Smoothing - انجام گرفت. سپس تصحیحات محیطی با استفاده از چارتهای استاندارد انجام گرفت و محاسبات دترمین شامل تخلخل، اشباعشدگی آب و حجم شیل انجام گرفت. در مرحله بعد تعیین لیتولوژی سازند و در نهایت رسم لاگ های مورد استفاده و نتایج حاصل از محاسبات صورت گرفت.
موارد مورد مطالعه و بررسی در ارزیابی فیزیکی چاه:
شناسایی سنگ شناسی:پس از انجام تصحیحات محیطی، یکی از کاربردهای اصلی دادههای پتروفیزیکی تشخیص لیتولوژی است که میتوان نواحی مخزنی را از غیرمخزنی جداسازی کرد. در این مطالعه از نمودارهای متقاطع M_Nشکل - 1 - و MID شکل - 2 - استفاده شده است که لیتولوژی غالب و حداکثر سه ترکیب سنگ شناسی را نشان میدهند. در نمودارM_N ،Mاز شیب خط چگالی صوتی بدست می آید وN از شیب خط نوترونBچگالی بدست میآید که وجود خارجی ندارد. اما MIDکه مخففMatrix Identicationاست چگالی ظاهری ماتریکسبه زمان عبور ظاهری میباشدMID . به M_N برتری دارد زیرا پارامتری واقعی می باشد. با کمک این دو نمودار، لیتولوژی دولومیت و کلسیت و اندکی انیدریت نشان داده شده است.
شکل 1 نمودار متقاطع M-N
شکل 2 نمودار متقاطع MID
محاسبه حجم شیل:حجم شیلیکی از اساسیترین ومهمترین پارامترهای مورد بررسی در کلیه مطالعات پتروفیزیکی وکمیت مخزن است، برای محاسبه حجم شیل از نگار GR و تاثیر سایر نگارها استفاده شدهاست،میانگین حجم شیل محاسبه شده در این مطالعه 5,6 درصد است که بیانگراین است سازند بیشتر از دولومیت وکلسیت تشکیل شده است.
محاسبه تخلخل: روشی که نرمافزار ژئولاگ برای محاسبه استفاده میکند روش قطعی می باشد که تخلخل کل و تخلخل موثر با هم برابر هستند و بیانگر حجم پایین شیل میباشد.
محاسبه اشباع آب:اشباع شدگی برابر با نسبت حجم فضای خالی اشباع سیالVWوVhبه حجم کل فضای خالی Vtاست. اشباعشدگی برای آبSwو هیدروکربنShبه کار میرود.
1رابطه آرچی :آرچی مدل اشباع خود را بر اساس سازندهای تمیز و عاری از شیل ارائه کرد که این مدل در سازندهای شیلی به خوبی پاسخگوی تخمین اشباع نبود.پارامترهای این رابطه، تخلخل، اشباع شدگی آب، مقاومت ویژه آب سازندی، مقاومت ویژه سازند و ضرایب a,m ,nکه ضرایب آرچی هستند و به ترتیب نمای اشباع و ضریب سیمان شدگی و ضریب پیچاپیچی که درآزمایشگاه بدست میآیند.
لازمه محاسبه این ضرایب در آزمایشگاه داشتن مغزه است.از آنجایی که تعداد محدودی مغزه از چاه گرفته میشود و در مخازن کربناته تنوع بافت،شکل و ارتباط حفرات وجود دارد، اختصاص یک عدد ثابت به قسمتی از چاه موجب خطا در محاسبه اشباعشدگی آب میشود. در نتیجه تخمین دقیق حجم سیال نادرست میشود
رابطه اندونزیا:رابطه پویان و لیواکس که به همان فرمول اندونزیا مشهور استبرای کشور اندونزی ارائه شده زیرا وجود آب سازند شیرین و درصد شیل بالا باعث عدم کارایی سایر فرمولها در این کشور شده است. این فرمول اشباع شدگی آب به صورت تابعی از حجم شیل، مقاومت شیل،مقاومت کل سازند و مقاومت آب سازند بیان میگردد که به صورت زیر است
