نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تهران

2 دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک دانشگاه صنعتی شاهرود

3 دانشکده مهندسی معدن، نفت و زئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود

10.22034/ijme.2020.37384

چکیده

امروزه از روش‌های متفاوتی برای پیش‌بینی فشار منفذی استفاده می‌شود که هر کدام دارای نقاط قوت و ضعف بخصوصی هستند. در این تحقیق فشار منفذی و مکانیسم‌های مربوطه در یکی از مخازن هیدروکربنی کربناته جنوب غرب ایران با استفاده از روش سرعت لرزه‌ای مورد بررسی و تخمین قرار گرفته است. برای این منظور سرعت بازه لرزه‌ای با استفاده از روش آنالیز چند نشانگر‌ی لرزه‌ای، بدست آورده شد. مکعب فشار روباره هم از مکعب چگالی تخمین زده شد. به منظور تحلیل مکانیزم‌های موثر در فشار منفذی،با ترسیم نمودار متقاطع سرعت-چگالی بالک در چاه‌های میدان، نشان داده شد که مکانیزم‌ اصلی موثر در فشار مخزنی، تراکم نامتوازن بوده است. بنابراین رابطه اولیه تبدیل سرعت به فشار از برازش بین داده‌های فشار موثر و سرعت لرزه‌ای بدست آورده شد. پس از کالیبراسیون در محل چاه‌ها، ضرائب رابطه نهایی گردیده و داده‌های سرعت به تنش موثر برگرادانده شدند. سپس مکعب تنش موثر با استفاده از رابطه ترزافی به مکعب فشار منفذی تبدیل گردید. بررسی مقاطع عرضی تهیه شده از مکعب فشار منفذی، بیانگر تفکیک واضح لایه‌های مخزنی از بخش‌های بالا و پایین خود می‌باشد. همچنین تجزیه تحلیل آماری نتایج تحقیق اعم از خطای میانگین مربعات کم و ضریب همبستگی بالا بین داده‌های پیش‌بینی شده و واقعی، نشان می‌دهد که روش سرعت لرزه‌ای حاصل از آنالیز چند نشانگری قادر است فشار منفذی را قبل از حفاری در سازندهای کربناته به صورت قابل قبولی پیش‌بینی نماید. بنابراین انجام این مطالعات می‌تواند در تعیین وزن گل حفاری، ارزیابی پتانسیل خطر و اقتصاد حفاری اهمیت قابل ملاحظه‌ای داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Pore pressure prediction using the seismic velocity produced by multi-attributes analysis in carbonate reservoirs

نویسندگان [English]

  • Ali Moradzadeh 1
  • Iraj Maddahi 2
  • Ali Nejati Kalateh 3

1 Shahrood University

2 Faculty of Mine, petroleum and geophysics, Shahrood university of Technology

3 Faculty of Mine, Petroleum and Geophysics, Shahrood University of Technology

چکیده [English]

There are various methods for pore pressure prediction in hydrocarbon (HC) reservoirs which have their advantages and disadvantages. Herein seismic velocity was used to evaluate the pore pressures in one of the Iranian HC reservoirs along with its creation mechanisms. Seismic velocity was derived by seismic multi-attributes analysis method, to study interval velocities. The overburden pressure cube was estimated from the density cube. Thereafter effective pressures were obtained with Terzaghi equation at well locations by using well pressure tests (RFT) and overburden pressures. The velocity-density cross-plots represent that disequilibrium compaction is the main mechanism of pore pressure creation. Thus, an initial relationship was obtained by fitting of the effective pressure and seismic velocity data and it was then used for determining the calibration coefficients required for conversion of seismic velocity cube to the effective pressure cube. Finally, the effective pressure cube was converted to pore pressure cube by Terzaghi equation. The obtained results with high consistency, high correlation coefficient and low mean squares error indicate that pore pressures could be perfectly predicted by multi-seismic attributes method in carbonate formation before drilling. Moreover, comparative studies of the pore pressure cube estimated from the proposed model indicates that the pore pressure model obtained by multi-attribute analysis is precise enough to separate the reservoir layers from its upper and lower sections. This predicted pore pressure can be used to evaluate the drilling risk and also to estimate the required mud weights.

کلیدواژه‌ها [English]

  • effective pressure
  • pore pressure
  • loading mechanism
  • seismic velocity
  • carbonate oil reservoirs

منابع
1. Hottmann, C.E. and Johnson, R.K., "1965", Estimation of formation pressures from log-derived shale properties. Journal of Petroleum Technology, 17(06), pp.717-722.
2. Mouchet, J.P. and Mitchell, A., "1989", Abnormal pressures while drilling: origins, prediction, detection, evaluation (Vol. 2). Editions Technip.
3. Sayers, C.M., den Boer, L.D., Nagy, Z.R. and Hooyman, P.J., "2006", Well-constrained
seismic estimation of pore pressure with uncertainty. In SEG Technical Program Expanded Abstracts 2006 (pp. 1530-1534). Society of Exploration Geophysicists.
4. Ugwu, G. Z., "2015", An overview of pore pressure prediction using seismicallyderived velocities. Journal of Geology and Mining Research, 7(4), 31-40.Bell, F. (2002). Engineering treatment of soils. CRC Press.
5. Dutta, N.C., "1983", Shale compaction and abnormal pore-pressures: A model of geopressures in the Gulf Coast basin. In SEG Technical Program Expanded Abstracts 1983 (pp. 542-544). Society of Exploration Geophysicists.
6. Kelly, M.C., Skidmore, C.M. and Cotton, R.D., "2005", Pressure prediction for large surveys. In SEG Technical Program Expanded Abstracts 2005 (pp. 1239-1242). Society of Exploration Geophysicists.
.1 ؛ سلیمانی، ح. ر.؛ سکوتی، م.ر. و ریاحی، م.ع.؛ 1331
"پیش بینی فشار منفذی با استفاده از وارون سازی و
تحلیل سرعت لرزه ای، مجله فیزیک زمین و فضا"،
- . دوره 31 ، شماره 4، صفحه 19 21
.1 نوری، م.؛ شادی زاده، س. ر.؛ ریاحی، م.ع. و جمالی، ج.؛
1332 ؛ "بررسی روش های تخمین فشار منفذی و
تخمین فشار منفذی میدان سفید زاخور با استفاده
داده های لرزه نگاری"، ماهنامه علمی ترویجی اکتشاف
- . و تولید نفت و گاز، شماره 192 ، صفحه 11 11
9. Hoskin, E. and O’Connor, S.A., "2016", The Influence of Rock Properties on Velocity Data with Respect to Pressure Prediction—with Particular Focus on Seismic Velocity Data. Journal of Earth Sciences, 2, pp.19-34.
10. El-Werr, A., Shebl, A., El-Rawy, A. and Al-Gundor, N., "2017", Pre-drill pore pressure prediction using seismic velocities for prospect areas at Beni Suef Oil Field, Western Desert, Egypt. Journal of Petroleum Exploration and Production Technology, 7(4), pp.1011-1021.
11. Haris, S., & Vobbilisetty, S. "2017", U.S. Patent No. 9,807,031. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
.12 ؛ محمدی، م؛ سلیمانی، ب؛ و محمودیان، م.؛ 1333
"پیش بینی فشار غیرعادی سازند با استفاده از
داده های سرعت لرزه ای سه بعدی، میدان کوپال"،
» مهندسی معدن « پیش بینی فشار منفذی در مخازن کربناته با استفاده از سرعت لرزه ای برآورد شده از آنالیز چند نشانگری نشریه علمی پژوهشی
42
- . مجله پژوهش نفت، شماره 31 ، صفحه 193 112
13. Tingay, M.R., Hillis, R.R., Swarbrick, R.E., Morley, C.K. and Damit, A.R., "2007", ‘Vertically transferred’overpressures in Brunei: Evidence for a new mechanism for the formation of high-magnitude overpressure. Geology, 35(11), pp.1023-1026.
.14 آدیم، ع؛ ریاحی، م.ع؛ و باقری، م.؛ 1331 ؛"تخمین فشار
منفذی به روش های ایتون باورز با استفاده از
داده های لرزه نگاری و چاه پیمایی"، نشریه
، پژوهش های کاربردی ژئوفیزیک، دوره 4 شماره 2
- . صفحات 231 212
15. Terzaghi, K., "1943", Earth pressure and shearing resistance of plastic clay: a symposium: liner-plate tunnels on the Chicago (IL) subway. Transactions of the American Society of Civil Engineers, 108(1), pp.970-1007.
16. Biot, M.A. and Willis, D.G., "1957", The elastic coeff cients of the theory of consolidation. J. appl. Mech, 24, pp.594-601.
17. Zhang, J., "2011", Pore pressure prediction from well logs: Methods, modifications, and new approaches. Earth-Science Reviews, 108(1-2), pp.50-63.
18. Gurevich, B., "2004", A simple derivation of the effective stress coefficient for seismic velocities in porous rocks. Geophysics, 69(2), pp.393-397.
19. Eaton, B.A., "1975", January. The equation for geopressure prediction from well logs. In
Fall Meeting of the Society of Petroleum Engineers of AIME. Society of Petroleum Engineers.
20. Bowers, G.L., "1995", Pore pressure estimation from velocity data: Accounting for overpressure mechanisms besides undercompaction. SPE Drilling & Completion, 10(02), pp.89-95.
21. Hermanrud, C., Wensaas, L., Teige, G.M.G., Bolas, H.N., Hansen, S. and Vik, E., "1998", Memoir 70, Chapter 4: Shale Porosities from Well Logs on Haltenbanken (Offshore Mid-Norway) Show No Influence of Overpressuring.
22. Suwannasri, K., Promrak, W., Utitsan, S., Chaisomboonpan, V., Groot, R.J., Sognnes, H.I. and Morley, C.K., "2014", Reducing the variation of Eaton’s exponent for overpressure prediction in a basin affected by multiple overpressure mechanisms. Interpretation, 2(1), pp.SB57-SB68.
23. Contreras, O.M., Tutuncu, A.N., Aguilera, R. and Hareland, G., "2011", January. A case study for pore pressure prediction in an abnormally sub-pressured western Canada sedimentary basin. In 45th US Rock Mechanics/Geomechanics Symposium. American Rock Mechanics Association.
24. Swarbrick, R., "2012", Review of pore-pressure prediction challenges in high-temperature areas. The Leading Edge, 31(11), pp.1288-1294.