تخمین اشباع گاز با استفاده از مدل‌سازی و آنالیز پاشش امواج لرزه‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین‌شناسی کاربردی، دانشکده علوم‌زمین، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

2 اداره ژئوفیزیک شرکت نفت فلات قاره، تهران، ایران

چکیده

یکی از اهداف اصلی در توصیف مخازن نفت و گاز، تعیین نسبتاً دقیق میزان ذخیره درجای هیدروکربن است و یکی از پارامترهای اصلی برای تعیین این کمیت، اشباع شدگی است. فرض اصلی در این پژوهش بر این اساس است که محتوی سیال در مخازن باعث میرایی و پاشش امواج لرزه‌ای می‌شود که این فرض توسط مدل‌های فیزیک سنگ، مدل‌سازی عددی و برخی مطالعات دیگر تأیید شده است. در این مطالعه با استفاده از مدل فیزیک سنگ وایت، سه نوع مخزن ماسه‌سنگی تعریف شده است که در عمق و درجه تراکم متفاوت هستند. سپس با استفاده از برنامه توسعه یافته در نرم‌افزار متلب تأثیر اشباع‌ها و تخلخل‌های متفاوت برروی نشان‌گرهای سرعت فاز، میرایی، ضریب بازتاب عمودی و زاویه فاز مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج بررسی نشان می‌دهد که از بین مجموعه نشانگرها، سرعت وابسته به بسامد و زاویه بازتاب وابسته به بسامد، دراشباع‌های مختلف روند یکسانی دارند. در ادامه با استفاده از تقریب‌های علمی از ضریب بازتاب برای تخمین پاشش استفاده شده است و در پایان این روش برروی داده‌های یکی از میادین نفتی خلیج‌فارس مورد آزمون قرار گرفته و حدود میزان اشباع گاز تخمین زده شده است.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Gas Saturation Estimation using Rock Physics Modeling and Analysis of Seismic Wave Dispersion

نویسندگان [English]

  • zahra madadi 1
  • Ali Misaghi 1
  • latif samadi 1
  • Mohsen SeyedAli 2
1 Department of Applied Geology, Faculty of Earth Sciences, Kharazmi University, Karaj, Iran
2 Department of Geophysics, Iranian Offshore Oil Company, Tehran, Iran
چکیده [English]

Accurate estimation of in-situ hydrocarbon is one of the most important objectives for oil/gas reservoir description. Fluid saturation is an essential parameter for this purpose. In this context, it is assumed that fluid content in a reservoir can cause seismic wave attenuation and dispersion. This assumption, however, has been confirmed using rock physics and numerical modeling and other research approaches. In this research, based on a White’s rock physics model, three types of sandstone reservoirs of different depth and degree of compaction were synthesized. A MATLAB code was developed to investigate the impact of saturation and porosity variations on velocity, attenuation, vertical reflection coefficient and phase angle, and the results were implemented on the data from an oil field in the Persian Gulf. These investigations revealed that among different attributes, frequency related velocity and frequency related reflection angle at different saturation status show similar trends. In this research, approximate reflection angle was carefully obtained for estimation of dispersion. Analysis of reflection coefficient and velocity reveals that gas saturation and porosity affect dispersion. Finally, reflection coefficient and dispersion cross plots were successfully used to estimate gas saturation.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • gas saturation
  • rock physics
  • White’s Model
  • seismic wave dispersion
  • reflection coefficient
[1]. Aki K, Richards P G (1980) Quantitative seismology: theory and methods, CA: Freeman, San Francisco. ##
[2]. Carcione J M, Picotti S (2006) P-wave seismic attenuation by slow wave diffusion: effects of inhomogeneous rock properties Geophysics. ##
[3]. Chen S, Chapman M, Wu X, Li X (2015) The application of quantitative gas saturation estimation based on the seismic wave dispersion inversion, Journal of Applied Geophysics, 120: 81-95. ##
[4]. Guo Z, Wang X, Jiao J, Chen H (2021) Rock physics model and seismic dispersion and attenuation in gas hydrate-bearing sediments, Frontiers in Earth Science, 9, Article 641606. ##
[5]. Maultzsch S, Chapman M, Liu E, Li X Y (2003) Modeling frequency dependent seismic anisotropy in fluid-saturated rock with aligned fractures: implication of fracture size estimation from anisotropic measurements Geophys, Geophysical Prospecting, 51, 5: 381-392. ##
[6]. Mavko G, Nur A (1975) Melt squirt in the asthenosphere, Journal of Geophysical Research, 10, 80, 11:1444-8.  ##
[7]. Mavko G, Mukerji T, Dvorkin J (2009) The Rock Physics Handbook: Tools for Seismic Analysis of Porous Media 2nd edn, Cambridge University, Press. ##
[8]. Pang M, Ba J, Carcione J M, Picotti S, Zhou J, Jiang R (2019) Estimation of porosity and fluid saturation in carbonates from rock-physics templates based on seismic Q, Geophysics, 84, 6: 1ND-Z34. ##
[9]. Ren H, Goloshubin G, Hilterman F (2009) Poroelastic analysis of amplitude-versus-frequency variations, Geophysics, 74, 6: N41–N48. ##
[10]. WangY, Chen S, Wang Li XY (2013) Modeling and analysis of seismic wave dispersion based on the rock physics model, Journal of Geophysics and Engineering, 10, 5: 054001. ##
[11]. White J E, (1975) Computed seismic speeds and attenuation in rocks with partial gas saturation Geophysics, 40, 2: 224–232. ##
[12]. Yilmaz O (2001) Seismic data analysis: processing, inversion, and interpretation of seismic data (SEG Books, Society of Exploration Geophysics. ##