بخشی از مقاله
چکیده
در مخازن کربناته به دلیل پایین بودن تخلخل نقش شکستگیهای موجود در میدان بسیار حیاتی میباشد. شکستگیهای باز مسیرهای تراوائی را تشکیل میدهند و امکان تولید نفت در زونهای مخزنی را میسر کرده باید در مدل سازی مخزن مد نظر قرار گیرند. بدین ترتیب تعیین خصوصیات شکستگیها همچون تراکم و نحوه گسترش آنها در میدان، جهت شیب، امتداد و میزان بازشدگی دهانه آنها از اهمیت فراوانی برخوردار است. یکی از روشهای تعیین پارامترهای مذکور پردازش و تفسیر نگارهای تصویری است.
بدین ترتیب هدف از تفسیر نگارهای تصویری مشخص کردن ویژگیهای سازند جهت کمک به زمینشناس در مطالعات زمینشناسی مخزن کمک به مهندسی نفت در ارزیابی سازند، مشخص کردن وجود مسیرهای تراوائی، موانع تراوائی و محاسبه بخش خالص نفتده - Net Pay - میباشد. همچنین از این نمودار در طراحی تکمیل چاهها نظیر مشبک کاری وشکافت هیدرولیکی کمک گرفته میشود. با بررسی و تفسیر نگارهای تصویری در دو چاه از میدان مورد مطالعه انواع شکستگیهای باز، بسته و پر شده همراه با سایر پدیدههای زمینشناسی همچون تعیین استیلولیتها، گسل، تعیین مرز لایهها، لامیناسیون و سطح فرسایش مشخص شدند.
روند شکستگیهای ناشی از حفاری موازی با تنش افقی بیشینه است و هم روند با شکستگیهای طبیعی مشاهده شده تشخیص داده شده است. از طرف دیگر نیز امتداد گسلهای نرمال محلی نیز شمال غرب جنوب شرق میباشد و روند تنش افقی بیشینه در این نوع گسلش در راستای گسل است. با توجه به اینکه روند میانگین شکستگیهای طبیعی، شکستگیهای ناشی از حفاری و روند گسلهای محلی با یکدیگر مشابه هستند میتوان پیشنهاد داد که منشا شکستگی ها ارتباط نزدیکی با گسلهای نرمال محلی دارد. به بیان بهتر به منشا تکتونیکی شکستگی ها اشاره دارد. تکتونیکی بودن شکستگی ها بدان معناست که شکستگی ها از لحاظ روند و توزیع، قابلیت پیشبینی دارند. با این تفاسیر توزیع شکستگی ها با نزدیک شدن به گسلهای محلی چگالی بالایی دارد.
کلید واژه ها: شکستگیهای باز، تراکم شکستگیها، نگارهای تصویری، لامیناسیون، گسل.
مقدمه
مخازن کربنات ایران بدلیل دارا بودن شکستگیهای فراوان و مؤثر بودن این شکستگیها در تولید نفت از اهمیت فراوانی برخوردار هستند. لذا تعیین تراکم شکستگیها، جهت شیب و امتداد آنها و میزان بازشدگی دهانه و طول آنها و یا بسته بودن یا پر بودن آنها توس کانیهای مختلف و درنهایت ترسیم یک الگوی مناسب از شکستگیها کمک فراوانی در افزایش تولید نفت در میادین خواهد داشت. شناخت نحوه گسترش و تراکم شکستگیها در مخازن زیر سطحی نقش بزرگی را در محاسبه پارامترهای مخزنی از جمله تخلخل و تراوایی ایفا میکند.
هدف اصلی این مطالعه تعیین دقیق تعداد شکستگیها، شیب، جهت و امتداد آنها، تعیین شیب و امتداد لایهبندی، تراکم و گسترش شکستگیها در لایه های مختلف و تعیین زونهای شکسته شده جهت بهرهبرداری بیشتر از لایههای شکسته شده و همچنین تعیین جهت تنشهای وارده بر سازندهای مخزنی دو چاه مورد مطالعه به منظور افزایش اطلاعات برای عملیات Acid Frac و مطالعات ژئو مکانیک میباشد. بنابراین عمل تفسیر یک اقدام چند مرحلهای است که شامل مشاهده، توصیف، تفسیر، استنباط یا بهرهبرداری میباشد. در این مطالعه به منظور دستیابی به اهداف اشاره شده از ابزار استفاده شده است. ابزار FMI دارای 4 بازو و 8 بالشتک میباشد.
این دستگاه بیشترین پوشش را از بدنه چاه بوسیله 24 تصویر حاصل از دکمههای - الکترود - روی هر بالشتک که در مجموع 192 تصویر است، به ما ارائه میدهد. این ابزار بصورت مداوم و جز به جزء تغییرات عمودی و جانبی خصوصیات سازند را به گونهای نشان میدهد که محقق بتواند سازند را مشاهده کند. از نمودار FMI جهت تعیین ساختمانهای مختلفی از قبیل شکستگیهای سیمان شده، شکستگی های پر شده توس سیال، گسلها، مرز لایهبندی، تورق، لامیناسیون، دگرشیبی و تشخیص استیلولیت استفاده میگردد.
در ادامه به بررسی مفاهیم برخی از پدیدههای زمینشناسی اشاره شده پرداخته میشود:شکستگیها صوری صفحهای هستند که در طول صفحه جابجایی خاصی صورت نگرفته است. بطور کلی شیب تندی را در حوضههای کششی و پیچشی از خود نشان میدهند. در حالیکه در حوضه های فشاری شیب تند ناملایمی را از خود نشان میدهند. دهانه شکستگیها ممکن است باز، بسته یا پرشده بوسیله کانیهای ثانوی مانند رس، انیدریت، کلسیت، پیریت و غیره باشند.
در حالت کلی ابزار FMI برای شناخت شکستگیهای طبیعی و ثانویه بکار گرفته میشود. بر روی تصاویر FMI شکستگیها بصورت صور خطی ظاهر میشوند. بطور کلی شیب آنها از شیب ساختمانی بیشتر است. سازندهایی که رس کمی دارند چنانچه حاوی شکستگیهای باز باشند، شکستگیها روی تصاویر FMI بصورت صور رسانا و تیره دیده میشوند این رسانایی نتیجه نفوذ گل حفاری درون دهانه شکستگیها است. شکستگیهای صوری رسانا - تیره - ممکن است عمودی یا مایل، کمی نامنظم و به ندرت مستقیم بوده و معمولاً در یک فاصله طولانی قابل مشاهده هستند.
این صور، صور دیگر را قطع کرده یا در یک زمینه عموماً مقاومتر و در یک مقیاس فشرده ظاهر می شوند. این صور ممکن است توس تمام بالشتک ها ثبت نشوند. ضخامت ظاهری آنان بر روی نگارهها به پهنای یک الکترود بوده و در صورت وجود ریختگیهای دیواره چاه این ضخامت بیشتر خواهد بود. به هرحال شکستگیهای حاوی رس و پیریت رسانایی بالایی دارند. بنابراین تشخیص شکستگیهای رسانا که حاوی گل حفاری اند از شکستگیهای رسانای حاوی رس یا پیریت مستلزم داشتن دانش کافی از وضعیت ته نشست رسوبات و همچنین وضعیت چینهای منطقه مورد مطالعه دارد.
طبق بررسیهای صورت گرفته محلهایی که شکستگیها توس مواد متراکم از قبیل کلسیت یا انیدریت پر شدهاند روی تصاویر FMI دارای مقاومت بالا و در نتیجه دارای شفافیت زیادی هستند همچنین تصاویر حاصل از نمودار FMI شکستگیهای حاصل از ریزش دیواره چاه را در بیضوی چاه که در محل کمترین تنش وارده بر چاه ایجاد میشوند، نشان میدهد. در مقطع عرضی چاه بین فواصل مشخص شده، ابتدا شکستگیهای برشی ایجاد میشوند .این قبیل شکستگیها از نوع شکستگیهای اولیه بوده و دلالت بر شکستگی برشی - لغزشی - در دیواره موجود در حفره چاه میباشد - کمترین تنش وارده بر میدان - . شویش معمولا در محلی که چاه حالت بیضوی پیدا میکند یعنی محل کمترین تنش وارده بر چاه ایجاد میشود .این وضعیت روی نمودارهای FMI و کالیپر بوضوح مشاهده میشود.
شکستگیهای مصنوعی هیدرولیکی که در اثر افزایش فشار ستون گل بر روی بدنه چاه ایجاد میشوند در محل بیشترین تنش افقی وارده بر چاه ایجاد میگردد - شکل -3ب - . جهت این شکستگیها در عملیات اسیدکاری و مطالعات ژئو مکانیک بسیار مهم است. این نوع از شکستگی از انواع شکستگیهای ثانویه میباشد. تشخیص شکستگیهای طبیعی از شکستگیهای ناشی از حفاری امری مشکل است. شکستگیهای ناشی از حفاری دارای یک یا چند ویژگی مهم میباشند: این شکستگیها موازی محور چاه میباشند.
در جهت فشار عمده رخ میدهند. نامنظم، کوتاه و عمودی هستند. این شکستگیها با شکستگیهای حاصل از ریزش دیواره چاه همراهند. بصورت آثار و یا خطوطی که دارای لبههای نرم بوده و عمود بر لایهبندی هستند، دیده می شوند. این شکستگیها دارای اختلاف مقاومت کم مربوط به ناهنجاری کم عمق باریک هستند و اغلب در یک طرف حفره دیده می شوند. نظر به اینکه شکستگیها سطوحی صاف ایجاد نمیکنند، خطوط مربوط به آنان بر روی نگارهها کاملاً مستقیم یا خمیده نیستند.
تخمین مسطح بودن از طریق اندازهگیری جدایش بین موج سینوسی که نمایانگر سطح صاف ایدهآل و صور واقعی مربوط به شکستگی است، انجام می پذیرد. چنانچه پوشش کافی از حفره به عمل آید، این امکان وجود دارد که شبکه شکستگی بازسازی شود و بتوان مواردی نظیر رابطه آنها با یکدیگر، ماهیت، جهت، امتداد و شیب را تعیین نمود. نمایش سهبعدی دیدگاه بهتری از این شبکه را فراهم میآورد.
همچنین تراکم شکستگی را میتوان از طریق محاسبه سطح انباشتی هر صفحه شکستگی که توس دستگاه ثبت می شود، محاسبه نمود. تراکم شکستگی بستگی به جنس سنگ، ضخامت لایه و موقعیت ساختاری سازند دارد. شکل هندسی سطوح شکستگی از طریق قابل تعریف است. این عمل با استفاده از تجزیه و تحلیل استریوگرام قابل تعیین میباشد. مطالعات اخیر نشان داده است که رابطهای بین پهنای شکستگی و شدت جریان ثبت شده به وسیله الکترودها وجود دارد. این اطلاعات کمکی به تخمین خواص جریاندهی سازندهای ترکدار است. چنانچه نگارها شکستگیها را ثبت کنند، تجزیه و تحلیل باید با دادههای دیگر نظیر اندازهگیری موج سونیک یا نگارهای مقاومت - همراه گردد.
کاهش زیاد موج استونلی یا جدایش بین خطوط نمودارهای LLS و LLD گسترش جانبی شکستگیها را تعیین میکند. همچنین وجود شکستگیها مقدار عامل سیمانشدگی - m - را که در محاسبه اشباع آب از طریق داده های مقاومت مخصوص مورد استفاده قرار میگیرد، تحت تأثیر قرار میدهد. عامل سیمان شدگی باید به عنوان تابعی از شیب و بازشدگی شکستگیها تعدیل گردد و در هر حالت مقدار آن کمتر از 2 است.
گسلها
گسلها خصوصیاتی نظیر شکستگیها دارند و نگارها بر روی دو سطح دارای بافت یا ظاهری متفاوت خواهند بود و عدم تداوم یک واقعه را در دو طرف سطح نشان میدهند. اختلاف ناچیز در عمق بین صور مشابه در دو طرف یک سطح مایل میتواند مبین وجود گسل باشد و به همین لحاظ تغییرات ناگهانی شیب بین دو سری نگار نیز میتواند مبین گسل باشد. گسلها همان شکستگیهای جابهجا شده می باشند که خود از ویژگی گسلها است.
مرزلایه ها ، لایهبندی و تورق لایههای ورقه ای نازک طبقه یا لایه یک واحد رسوبی است که در شرای ثابت فیزیکی نهشته شده است. یک لایه به وسیله سطوح لایهبندی از لایههای بالا و پائین جدا می شود ضخامت یک لایه ممکن است از چند میلی متر تا چندین متر متغیر باشد . چنانچه در شرای فیزیکی نسبتاً ثابت نوسانات جزئی ایجاد شود، لامینه به وجود میآید. لامینه را میتوان کوچکترین لایه قابل رؤیت با چشم در یک سکانس رسوبی دانست.
بطور کلی، ضخامت لامینه را میتوان از بالا و پائین به وسیله سطح لامینار مشخص کرد. گسترش و زمان تشکیل این سطوح از سطوح لایهبندی کمتر است. یک لایه - طبقه - ممکن است به لایههای مختلف که این لایهها خود به واحدهای چینه نگاری زمانی، نوارها ، عدسیهایی از سیمانبندی، کنکرسیون یا قلوهسنگ تقسیم گردد، تشکیل شده باشد.
