تشخیص و ارزیابی شکستگی ها، به ویژه چگالی شکستگی، در مخازن کربناته همواره امری مهم و اساسی در توسعه و بهره برداری بهینه از این مخازن تلقی می شود. با توجه به کربناته بودن اکثر مخازن هیدروکربوری ایران، اهمیت تشخیص و ارزیابی شکستگی ها در این مخزن دوچندان می شود. در این پروژه سعی شده است با استفاده از موج استونلی و تاثیر پذیری آن در برابر زون شکسته، این شکستگی ها تشخیص داده شود. دلیل انجام این پروژه با استفاده از آنالیز موج استونلی حاصل از ابزار صوتی مورد استفاده در میدان مورد نظر این است که داده های مغزه و همین طور لاگ fmi که از جمله روش های مستقیم در ارزیابی شکستگی ها می باشند، به دلایل تکنیکی و اقتصادی به صورت محدود در دسترس می باشند. در این پروژه از ابزار تصویر برشی دو قطبی برای انتشار موج استونلی در یک زون شکسته از میدان مورد نظر استفاده گردید. سپس با استفاده از نرم افزار صنعتی داده های موج استونلی مورد بررسی و آنالیز قرار گرفت و با تفکیک امواج استونلی منعکس شده و مستقیم و در نتیجه محاسبه ضریب انعکاس، موقعیت و چگالی شکستگی ها در چاه مورد نظر تشخیص داده شد. در ادامه نیز به دلیل نبود داده های مغزه در زون مورد نظر، نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از لاگ تصویری fmi که روشی مستقیم و در عین حال دقیق در بررسی شکستگی ها می باشد، صحت سنجی گردید.

بررسی وضعیت تخلخل در مخازن نفتی به عنوان یکی از پارامترهای مخزنی، از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مطالعه تخلخل های شکستگی، حفره ای و بین دانه ای اندازه گیری شد و رابطه تخلخل سه گانه با تراوایی در مخزن دالان در یکی از میادین جنوب غرب ایران مورد بررسی قرار گرفت. برای محاسبه تخلخل با استفاده از نمودار تصویری fmi، از روش های تشخیص لبه و باینریزاسیون استفاده شد. در روش تشخیص لبه با مشتق گیری از تصویر، شکستگی ها آشکار می شوند و در روش باینریزاسیون با اعمال یک حد برش به تصویر، تخلخل حفره ای شناسایی می شود. تخلخل های شکستگی و حفره ای با استفاده از نمودار تصویری fmi و تخلخل بین دانه ای با استفاده از نمودار های چاه پیمایی محاسبه گردید. همچنین وضعیت تخلخل با استفاده از نمودار انحراف سرعت بررسی، و نتایج حاصل از آن با نمودار fmi مقایسه گردید. تخلخل بدست آمده از این دو نمودار تطابق خوبی با یکدیگر نشان داد. در مقایسه نمودار های تراوایی بدست آمده از امواج استونلی و انحراف سرعت، مشخص گردید که با کاهش نمودار انحراف سرعت تراوایی به صورت نمائی افزایش می یابد. تخلخل ثانویه همچنین با استفاده از نمودا های چاه پیمایی محاسبه گردید و با تخلخل ثانویه بدست آمده از fmi مقایسه شد. در بیشتر اینتروال ها تخلخل ثانویه fmi و نمودار های چاه پیمایی هم خوانی خوبی با هم نشان می دهند و تفاوت جزئی آن ها به علت قدرت تفکیک بیشتر نمودار fmi نسبت به نمودار های چاه پیمایی است. تراوایی مخزن مورد مطالعه مربوط به تخلخل های شکستگی و بین دانه ای می باشد و تخلخل های حفره ای ناتراوا می باشند. در مقایسه نمودار های تخلخل شکستگی و تراوایی این نتیجه بدست آمد که شکستگی ها در صورت حضور در مخازن کربناته می توانند تراوایی بالایی داشته باشند، اما الزاما همه شکستگی های موجود در مخزن تراوا نمی باشند و در صورت شناسایی آن ها در نمودار تصویری، تراوایی آن ها باید با سایر نمودار ها مانند نمودار انحراف سرعت، کنترل شود. میان لایه های دولومیتی شناسایی شده در چاه (که در بین لایه های انیدریتی قرار گرفته اند) با وجود دارا بودن تراکم و تخلخل شکستگی بالا، فاقد تراوایی هستند که دلیل احتمالی آن مستهلک شدن استرس وارد شده بر این لایه-ها، توسط لایه های انیدرتی است؛ که این مسئله باعث گسترش محدود این شکستگی ها شده است. امتداد حداکثر تنش افقی برجا در چاه بر اساس شکستگی های القایی e18n و بر اساس ریزش های متقارن e19n اندازه گیری شد. بر اساس تحلیل شکستگی ها در نمودار fmi، دو دسته شکستگی در چاه شناسایی گردید؛ دسته1 دارای امتداد se-nw و دسته2 دارای امتداد e-w است. بر اساس تخلخل شکستگی، تخلخل بین دانه ای، اشباع هیدروکربن و تراوایی مخزن به 8 زون تقسیم گردید که 2 زون از آن دارای خصوصیات مناسب مخزنی هستند. بکار گیری روش پیشنهادی در این تحقیق نشان داد که از نمودار های تصویری می توان برای مدل سازی سیستم تخلخل سه گانه در مخازن کربناته استفاده کرد و مدل سازی حاصل از آن با دقت بالایی همراه است.

به دلیل متغییر و غیر قابل پیش بینی بودن خصوصیات پتروفیزیکی در مخازن کربناته، ارزیابی دقیق این خصوصیات از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه با استفاده از نگار dsi، خصوصیات پتروفیزیکی سازند دالان در یکی از میادین جنوب غرب ایران بررسی گردید. به منظور بررسی چگونگی اثر گذاری داده-های زمان عبور استخراج شده بر مدل پتروفیزیکی، مدل سازی در دو مرحله صورت گرفت. کیفیت مدل ایجاد شده با اعمال نگارهای زمان عبور حاصل از dsi نسبت به مدل حاصل از نگارهای متداول (به خصوص در لایه های شیلی و ریزشی ها) بهبود یافت. جهت انجام پروسه ی stc از دو روش شامل آرایه ای از گیرنده ها و آرایه ای دروغینی از فرستنده استفاده شد. نمودار تصویر stc میانگین گیری شده کیفیت بالاتری را به خصوص در مناطق ریزشی نشان داد. از داده های حاصل از مد 3 ابزار به منظور تعیین نگار تراوایی با استفاده از روش کالیبراسیون fzi استفاده شد و نگار تراوایی برای کل بازه ی نمودارگیری شده محاسبه گردید. در مطالعه ی انیزوتروپی، زون های انیزوتروپ با استفاده از مقادیر پایین نگار حداقل انرژی و مقادیر بالای نگار حداکثر انرژی شناسایی شدند. تراکم بالای شکستگی حاصل از fmi، حضور ساخت های جناغی، تراوایی بالای محاسبه شده از امواج استونلی و همچنین ایجاد سله ی گل، پتانسیل تولیدی بالای این زون ها را نشان می دهد. بیشنه تنش درجا حاصل از dsi در راستای n30e به دست آمد که با بیشینه تنش افقی حاصل از fmi در راستای n19e و بیشنه تنش در زاگرس تطابق کامل دارد. با بررسی نسبت vp/vs در انیدریت کارایی روابط تجربی ارائه شده توسط پیکت و کاستاگنا بررسی گردید و قابلیت بهتر نمودار کاستاگنا جهت تفکیک انیدریت از سایر کربنات ها نشان داده شد. همچنین رگرسیون نسبت سرعت امواج p و s در انیدریت به صورت یک رابطه ارائه گردید. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد، استفاده از داده های حاصل از ابزار dsi می تواند تاثیر قابل توجهی در بهبود مدل پتروفیزیکی ایجاد کند. این مطالعه نشان داد ابزار dsi قابلیت بالایی در تعیین بیشینه تنش درجا دارا می باشد. همچنین با مطالعه ی نسبت vp/vs مزیت رابطه ی کاستاگنا نسبت به رابطه ی پیکت نتیجه گردید.

نفوذپذیری رامی¬توان با روش¬های مختلف به دست آورد اما تمامی روش¬ها در مخازن کربناته دارای نواقصی از جمله پرهزینه بودن، مشکلات ابزاری و نبود تجربه می¬باشد. در روش لاگ¬های تولید، طی یک بار راندن ابزار می¬توان پارامترهای متفاوت را به دست آورد که میزان هزینه¬ها را کاهش می¬دهد و مشکلات ابزاری دیگر روش¬ها را ندارد.در این روش فرض بر این است که جریان به صورت تک فازی می¬باشد، تا بتوان از یک ویسکوزیته مشخص استفاده کرد یا اینکه ویسکوزیته آب و نفت با یکدیگر برابر می¬باشد و آنها را با هم شبیه سازی می¬کنند. در مخازن چند فازی به علت داشتن ویسکوزیته مختلف این روش محدودیت کاربردی دارد،از جمله محدودیت کاربردی دیگر آن در جریان¬های غیر دارسی که به خصوص در اطراف چاه¬های گازی پیدا می¬شود، می باشد.در چاه مورد مطالعه ابتدا با استفاده از اطلاعات زمین شناسی و لاگ-های گرفته شده از ابزار نواحی مخزنی را مشخص می¬کنند و با استفاده از نرم¬افزار ((emeraude میزان دبی در هر ناحیه را محاسبه می¬کنند سپس با داشتن دبی و فشار جریان انتخابی میزان نفوذپذیری را در نرم افزار محاسبه می¬کنند. برای اعتبارسنجی به نفوذپذیری به دست آمده آن را با داده¬های مغزه مقایسه می¬کنند. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می¬دهد که در نواحی مورد بررسی، نتایج آن با نتایج به دست آمده از مغزه نزدیک به هم می باشد و در بعضی از نواحی نتایج به دست آمده کاملا متفاوت می¬باشدکه علت این امر می¬تواند فرضیاتی باشد که برای روش لاگ-های تولید در نظر گرفته¬ شده. ابزار لاگ تولیدی را زمانی می توان در مخازن کربناته استفاده کرد که محیط هموژن، جریان به صورت تک فاز و سیستم در حالت پایدار قرار داشته باشد. اعتماد به نتایج لاگ¬های تولید زمانی بیشتر می¬شود که میزان دبی در حال تولید بسیار اندک نباشد و سرعت آن به اندازه ای باشد که بتواند پره¬های ابزار plt))را بچرخاند. روش لاگ¬های تولیدی با فرضیات زیادی که دارد می¬تواند در مخازن کربناته به جواب مناسبی نرسد اما می¬توان با گرفتن هر متر از عمق مخزن به عنوان یک قسمت هموژن و با گرفتن لاگ¬های تصویری در کنار لاگ¬های تولید برای شناسایی تراک¬های موجود در مخزن به بهینه¬ترین جواب در مخازن کربناته رسید.

تغییر خواص یک محیط در جهات مختلف، ناهمسانگردی نامیده می شود. شناسایی این مشخصه در مخازن نفت و گاز، نقش بسزایی در تعیین مسیر بهینه چاه، جلوگیری از ناپایداری دیواره چاه، طراحی تکمیل چاه و یا برنامه های توسعه ای میادین ایفا می کند. از طرف دیگر فهم صحیح ناهمسانگردی به شدت بر کلیه فرآیند ها و پروسه های جا به جایی سیالات در مخزن (برای مثال روش های مختلف ازدیاد برداشت) تأثیر می گذارد. لذا ناهمسانگردی اهمیت فراوانی در کاهش هزینه و افزایش تولید از مخازن داشته و می توان آن را از عوامل موثر بر عملکرد چاه و مدیریت مخزن قلمداد کرد. در پایان نامه پیش رو به نحوه ارزیابی ناهمسانگردی سازند با استفاده از نگار تصویرگر دوقطبی برشی (dsi)، که از جدیدترین ابزارهای آکوستیک شرکت شلومبرژه جهت نگار برداری از چاه می باشد، پرداخته شده است. هم چنین به وسیله داده های دینامیک حاصل از ابزار mdt، که از جدیدترین لایه آزما های کابلی می باشد، و برخی داده های به دست آمده از آنالیز مغزه ناهمسانگردی تراوایی محاسبه شده است. سازند موردمطالعه سازند آسماری بوده که در یکی از چاه های نفتی جنوب ایران مورد ارزیابی قرارگرفته است. در انتها به کمک اطلاعات حاصل از تفسیر نگارهای مرسوم چاه پیمایی، ناهمسانگردی های به دست آمده مورد مقایسه قرارگرفته اند. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد که با استفاده از داده های نگار تصویرگر دوقطبی برشی؛ می توان ناهمسانگردی را به صورت پیوسته و دقیق تعیین نمود. هم چنین مشاهده شد که با کاهش میان لایه های شیلی و انیدریتی در سازند مخزنی مورد مطالعه و افزایش تراوایی و تخلخل؛ مقادیر ناهمسانگردی تراوایی و ناهمسانگردی حاصل از مُد دوقطبی های متقاطع نگار تصویرگر دوقطبی برشی به یکدیگر نزدیک می شوند.

در مبحث اکتشاف ، یکی از مهمترین کارها انتخاب درست محل چاه و مسیر حفاری برای رسیدن به مخزن می باشد تا هزینه های زیاد ناشی از حفاری به وسیله نفت تولیدی جبران شود.اگر تمام داده های لازم و یک مدل کامل از چاه در دسترس باشد می توان مشکل اینکه چرا چاه به مخزن نرسیده را یافت و پیشنهادات لازم به منظور بهینه سازی مسیر چاه ارائه داد. در این پایان نامه سعی شده است تا به وسیله روشهای vsp و fmi ، مدل استاتیکی برای یک چاه ارائه شود . این چاه در منطقه جنوب کشور ایران حفر شده است ولی مخزن را قطع نکرده است.ابتدا با استفاده از منابع کتابخانه ایی ومطالعه روشهایی که این پژوهش با آنها درگیر بوده ، سعی شده است تا یک دید کلی نسبت به این دو روش به دست آید. کلیات هر دو روش بیان شده است و معایب ، مزایا و کاربردهای هر یک بررسی شده است . لازم به ذکر است که از داده های لرزه ایی فقط اطلاعات چک شات در دسترس بود . در این یایان نامه از نرم افزار پترل برای مدل سازی چاه استفاده شده است اما در قسمتی از کار برای ایجاد یک سطح ، از نرم افزار اتوکد نیز استفاده شده است. در این پژوهش با استفاده از لاگهای تصویرگر و داده های لرزه ایی ، شش گسل در چاه مورد مطالعه مشاهده شد که اکثرا از نوع معکوس بود. این گسلها چاه را به هفت قسمت تقسیم کردند.

از ابزارهای تصویرساز درون چاهی جهت ایجاد تصاویر با قدرت تفکیک بالا ازساختارهای درون و اطراف چاه استفاده می شود. درمخازن کربناته شکافدار رخدادگسلش و چین خوردگی باعث به هم ریختگی ساختار مخازن می شود، که درمقیاسهای مختلف رخ می دهند. گسلهای اصلی و مرزهای بین سازندها در داده های لرزه ای سطحی قابل مشاهده است، در حالی که این روش قادر به تشخیص گسلها و تغییرات کوچک مقیاس نیست، لذا جهت تشخیص ساختارهای کوچک مقیاس، استفاده از داده ها و منابع اطلاعاتی کوچک نظیر لاگ تصویری و vsp ضروری است. لاگ تصویرگر می تواند بطورمستقیم تغییرات منعکس شده ی دیواره چاه را مشخص کند، و همچنین فاکتور مهمی برای رده بندی لایه ها و تشخیص لیتولوژی برای کشف نفت وگاز است. این ابزار می تواند شکستگیهای دیواره چاه، شیب و جهت شیب آنها را مشخص کند. لاگ پروفیل لرزه ای قائم روشی است که بوسیله آن می توان اندازه خانک، تغییرمسیر دهانه چاه، پروفیلهای سرعت، گسلها و شکستگیهای اطراف چاه را با دقت بالا تشخیص داد. برای این منظورمی توان از دو نوع داده کوچک مقیاس شامل vspکه قدرت تفکیک در حد چندین متر را داشته و لاگ تصویری که قدرت تفکیک درحد سانتی متر دارد، استفاده کرد و نتایج را با هم تلفیق نمود تا پیچیدگیهای ساختاری و پراکندگی شکستگیها و گسلها را در اطراف چاه ها بهترمدل کرد. در این پژوهش، نتایج نشان دهنده پیچیده بودن زمین شناسی منطقه مورد مطالعه است. تعداد 6 گسل تراستی در مسیرچاه تشخیص داده شد و همچنین چندین شکستگی باز و بسته که بیشتر آنها بسته بودند و دارای جهت شیبne وwsw و شیب 21 تا 85 درجه و امتداد nw-se می باشند تشخیص داده شد، که باعث اختلال در مسیر حفاری شده بودند.

مطالعه کنونی بمنظور افزایش کیفیت ارزیابی پتروفیزیکی با لحاظ کردن داده های xrd در مخزن (یکی از چاههای حفر شده در سازند عرب در خلیج فارس) انجام شده است. در این مطالعه پارامترهای لیتولوژی، تخلخل، اشباع آب با استفاده از روشهای مولتی مین و xrd مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از نمودار متقاطع نوترون – چگالی لیتولوژی غالب چاه مورد مطالعه دولومیتی تشخیص داده شده است. بر اساس کراس پلات توریم-پتاسیم، کانی ایلیت وجود ندارد. این موضوع توسط داده های xrd نیز تایید گردید. میزان تخلخل در زون های مورد مطالعه باستثنای زون 1 در نمودارهای نسبت multimin وxrd دارای تطابق خوبی است. مقایسه نمودارهای هیستوگرام فراوانی تخلخل بدون لحاظ کردن و با لحاظ کردن داده هایxrd تفاوت هایی را آشکار می نماید. در صورت عدم لحاظ کردن، دامنه تغییرات کمتر می باشد. میزان اشباع آب در همه زون ها دارای دامنه تغییرات بالایی است. هرچند میزان فراوانی اشباع مفید باستثنای زون 1، در زون های 3، 4 و 5 به روش xrd مقادیر بیشتری نسبت به مولتی مین نشان می دهد.مقایسه پارامترهای آماری فاکتورهای تخلخل و اشباع آب با لحاظ کردن و بدون لحاظ کردن داده های xrd نشانه همبستگی و همخوانی تغییرات است. همچنین این تغییرات متناسب با تغییرات مغزه بوده، مقادیر حاصل از روش لحاظ کردن داده های xrdبه مقادیر حاصل از آنالیز مغزه نزدیکتر است. پراکندگی انیدریت به روش xrd بطور نسبی کمتر از 30% وزنی بوده و پراکندگی آن در زون های عمیقتر بیشتر است. مقایسه فراوانی انیدریت براساس روشهای مختلف نشاندهنده تطابق بالا بوده ولی پراکندگی آن در همه زون ها یکنواخت نیست. پراکندگی دولومیت در چاه مورد مطالعه با استفاده از روشxrd بالاتر از 40 درصد وزنی (باستثنای مواردی از بخش های عمیق) است. مقایسه پراکندگی دولومیت نیز در دو روش نشانه تطابق نسبتاً خوب است. بررسی ستون های لیتولوژی بدون لحاظ کردن داده های xrdو نیز عدم قطعیت نشان داد که این سازند در اکثر اعماق از کیفیت خوبی برخوردار است.با مقایسه نتایج لیتولوژی دو روش مورد استفاده، آشکار گردید که قدرت تفکیک با لحاظ کردن داده های xrdبیشتر از روش بدون لحاظ کردن داده هایxrd می باشد. نتایج نشان داد که روش xrd در شناسایی میزان حجم شیل بهتر عمل نموده ولی در تفکیک دولومیت و انیدریت فاقد عمل کرد مناسب می باشد.