بخشی از مقاله
چكيده
شناسايي و توصيف شكستگيها از مهمترين مراحل توصيف مخازن هيدروكربوري ميباشد كه تاثير به سزايي در بهبود توليد و بازيابي از مخازن دارد. تشخيص شكستگيهاي متوسط مقياس كه توسط روشهاي لرزهي سطحي و چاهنگاري قابل شناسايي نميباشند توسط روشهاي پروفيل لرزهاي قائم امكان پذير است.
با توجه به اينكه دادههاي پروفيل لرزهاي قائم با منبع متحرك محدودهي وسيعي در اطراف چاه مورد مطالعه را پوشش ميدهند، ثابتهاي ناهمسانگردي از رابطهي مطلق تخمين زواياي فازي و قطبش امواج لرزهاي حاصل شدند و در نهايت پارامترهاي شكستگيهاي ناحيه با استفاده از روابط كمي توسعهيافته از پارامترهاي ناهمسانگردي محيط محاسبه شدند. نتايج حاصل حاكي از آن بود كه محيط مورد مطالعه ناهمسانگرد با تقارن راستلوزي است كه چگالي شكستگيها در اين ناحيه بالا و محتويات سيال شكستگيها ناچيز است.
١ - مقدمه
شكستگيها ناپيوستگيهاي صفحهاي بزرگ مقياسي ميباشند كه طبيعي و يا القا شده هستند. شكستگيهاي طبيعي ناپيوستگيهاي مكانيكي هستند كه به علت شكست ميدان تنش در مقياسهاي بزرگ ايجاد شدهاند. مجموعهاي از ناپيوستگيها مثل شكستگي هاي هيدروليكي و مكانيكي خصوصيت سنگها را كنترل ميكنند. بنابراين توصيف شكستگيها در توليد و بازيابي هيدروكربن از مخازن شكافدار داراي اهميت بهسزايي ميباشد
جهتگيري غالب شكستگيها در مخازن شكافدار نقش مهمي را در برنامهريزي توسعه مخازن و مكانيابي چاههاي ميدان ايفا مي كند. اغلب ويژگيهاي شكستگيهاي كوچكمقياس از دادههاي چانگاري و شكستگيهاي بزرگمقياس و گسلها از لرزهنگاريهاي سطحي حاصل ميشود. با اين وجود دادههاي حاصل از پروفيلزني قائم لرزهاي با منبع متحرك اطلاعات دقيقي را درباره شكستگيهاي متوسط مقياس در اختيار قرار ميدهد
اثرات شكستگيها يا ناهمسانگرديها روي سرعت امواج لرزهاي با استفاده از نمودارهاي صوتي درونچاهي و مطالعات آزمايشگاهي مطالعه شدهاست. مطالعهي ناهمسانگردي سرعت امواج لرزهاي از روشهاي دقيق براي شناسايي شكستگي ها ميباشد. بنابراين، مطالعهي شكستگيهاي متوسط مقياس با استفاده از دادههاي لرزهاي درونچاهي منجر به توصيف هرچه واضحتر شكستگيها ميشود.
اسچنبرگ و سير - ١٩٩٥ - براي نخستين بار استخراج پارامترهاي شكستگي را از دادههاي لرزهاي مطالعه كردند. آنها تئوري لغزش خطي را معرفي كردند كه شامل تغيير شكل امواج لرزهاي در حين عبور از صفحات ضعف ميباشد. اطلاعات قابل استخراج شكستگيها از دادههاي لرزهاي شامل جهتگيري غالب شكستگيها و تانسور تنش مربوط به شكستگيها ميباشد
باكولين و گرچكا - ٢٠٠٠ - تخمين پارامترهاي شكستگيها از داده هاي لرزهنگاري سطحي را مطالعه و آن را بر اساس نوع سيستم ناهمسانگردي محيط در سه بخش ارائه كردند. آنها وابستگي اثرات امواج لرزهاي روي خصوصيات فيزيكي شكستگيها را مطالعه كردند و الگوريتمي را براي تخمين پارامترهاي ناهمسانگردي ارائه دادند
تئوري آنها وابسته به سيستم تقارن ناهمسانگردي محيط است كه بايد پيش از محاسبهي پارامترهاي شكستگي حاصل شود. آنها براي محاسبهي اختلاف پارامترهاي ناهمسانگردي در جهات مختلف استفاده از تحليل AVO و بيضوي NMO را پيشنهاد دادند
در اين مطالعه از دادههاي دو خط برداشت لرزهاي M - و - N استفاده شده كه به صورت متقاطع حول يكي از چاهها برداشت شدهاند. ابتدا پارامترهاي ناهمسانگردي محيط بدون هيچ پيشفرضي و با استفاده از رابطهي مطلق زواياي فازي و قطبش امواج P حين عبور از محيط ناهمسانگرد حاصل شد و با توجه به نوع محيط ناهمسانگرد پارامترهاي شكستگي با روابط ارائه شده باكولين براي محيط مورد مطالعه حاصل شدند. با تحليل اين پارامترها جهتگيري غالب شكستگيها، چگالي شكستگي ها و محتويات سيال آنها نيز تخمين زده شدند.
٢ - روش تحقيق
وقتي كه امواج لرزهاي از يك محيط همسانگرد عبور ميكنند، تنش و كرنش حاصل از موج لرزهاي توسط مدول يانگ مرتبط ميشوند كه اين مدول به دو پارامتر الاستيك - و - µ وابسته مي باشد
اگر محيط انتشار موج ناهمسانگرد باشد تعداد بيشتري از پارامترها بايد حاصل شوند. اسچنبرگ - ١٩٩٥ - شكستگيها را به عنوان صفحات ضعف در نظر گرفت و تئوري لغزش خطي را معرفي كرد. وي ماتريس جديدي را براي شكستگيها معرفي كرد كه آرايههاي آن عكس تانسور سختي ميباشند و بيان كرد كه جمع ماتريس مربوط به شكستگيها و سنگ بكر منجر به توصيف كامل سنگ شكافدار مي شود
با تعريف پارامترهاي شكستگيها، تعداد ثابت مورد نياز براي تعريف يك سيستم ناهمسانگرد تقليل يافت. اين پارامترها شامل v ، N و H مي باشند كه به صورت ضعف هاي عمودي مماسي، نرمال و افقي مماسي بدون بعد شكستگيها قابل تعريف ميباشند. براي محاسبهي اين سه پارامتر ابتدا بايد پارامترهاي ناهمسانگردي را بهدست آورد.
به منظور تخمين پارامترهاي ناهمسانگردي در اين مطالعه از رابطهي گرچكا و متييوا - ٢٠٠٧ - استفاده شده كه در آن محيط ناهمسانگرد مطلق در نظر گرفته ميشود. آنها با در نظر گرفتن بردارهاي كندي و قطبش در صفحهي عمودي به معادلهي زير رسيدند:
كه در آن ψ زاويهي قطبش و θ زاويهي فاز و cij آرايههاي تانسور سختي هستند. از اين معادله زاويهي فازي حاصل ميشود و از طريق مقايسه آرايههاي تانسور سختي دادههاي واقعي و مدل پارامترهاي ناهمسانگردي حاصل ميشوند. اشكال ١ و ٢ تخمين پارامترهاي ناهمسانگردي را با استفاده از رابطهي توسعه يافته گرچكا و متييوا - ٢٠٠٧ - نشان ميدهند - گرچكا و متييوا، ٢٠٠٧ - .
شكل١: تخمين ضرايب ناهمسانگردي براي خط برداشت .M
شكل ٢: تخمين ضرايب ناهمسانگردي براي خط برداشت .N
همانطور كه در اشكال بالا نشان داده ميشود هردو پارامتر ناهمسانگردي در دو جهت تفاوت دارند. بنابراين چهار پارامتر ناهمسانگردي مختلف حاصل مي شود كه براي تعيين پارامترهاي شكستگيها از آنها استفاده ميشود. سرعت عمودي موج P در جهت خط برداشت M بزرگتر است كه نشان ميدهد جهتگيري غالب شكستگيها در اين راستا ميباشد. بنابراين محيط مورد مطالعه ناهمسانگرد راستلوزي است و پارامترهاي شكستگيها با توجه به روابط موجود براي محيط راستلوزي محاسبه ميشوند.
