بررسی مکانیزم‌های ایجاد فشار منفذی بالا در یکی از میادین هیدروکربنی جنوب ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده معدن و اکتشاف نفت، دانشگاه صنعتی سهند تبریز

2 استاد یار دانشکده مهندسی نعدن و اکتشاف نفت، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

چکیده

فشار منفذی به فشار سیال درون حفرات سنگ گفته می‌شود. هنگامی که میزان فشار منفذی بسیار زیادتر از فشار هیدرواستاتیک باشد، گفته می‌شود که سنگ در شرایط فشار بالا قرار دارد. وجود فشار منفذی بالا باعث ایجاد مشکلات زیادی از جمله فوران چاه، ناپایداری چاه، گیر کردن لولة حفاری و یا از دست دادن چرخش گل حفاری می‌شود. مناطق با فشار بالا در نتیجة فرآیندهای مختلفی ایجاد می‌شوند که می‌توان به مواردی چون تحکیم نامتوازن و عدم امکان خروج سیال، انبساط سیال، اثر نیروی شناوری و مهاجرت سیال اشاره نمود. هر یک از این فرآیندها به نحوی بر افزایش فشار منفذی تأثیر می‌گذارد. تاکنون روش‌های متعددی در زمینة پیش‌بینی فشار منفذی ارائه ‌شده که اغلب بر اساس استفاده از اطلاعات چاه‌پیمایی و لرزه‌ای است. در هر یک از این روش‌ها، مکانیسم خاصی به عنوان عامل اصلی ایجاد فشار بالا در نظر گرفته شده و بر آن اساس روابط تجربی مربوطه نیز ارائه شده است. از این رو در تعیین فشار منفذی یک منطقه، انجام مطالعات زمین شناسی جهت شناخت مکانیسم ایجاد فشار بالا و انتخاب مناسب‌ترین روش تعیین فشار منفذی بسیار مهم و قابل توجه است. هدف اصلی در این تحقیق استفاده از اطلاعات چاه‌پیمایی به منظور تعیین مکانیسم ایجاد فشار بالا و ارائة بهترین روش تخمین فشار منفذی در یکی از میادین هیدروکربنی جنوب ایران است. بدین منظور از اطلاعات نمودار سرعت، چگالی، فشار منفذی و تنش مؤثر جهت بررسی مکانیسم‌های مختلف استفاده شده است. نتایج بررسی‌ها نشان داد که مکانیسم اصلی ایجاد فشار بالا در منطقة مورد مطالعه بیشتر متأثر از تحکیم نامتوازن و تا حدود کمی نیز تحت تأثیر باربرداری است. بنابراین، روش تخمین فشار منفذی ایتون که روشی مبتنی بر تحکیم نامتوازن است به همراه روش باورز که روشی مبتنی بر مکانیسم تحکیم نامتوازن و باربرداری است به کار گرفته شد و نتایج حاصل با مقادیر آزمایش فشار سازند مورد ارزیابی قرار گرفت که تطابق نسبتا خوبی را نشان داد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Overpressure Generation Mechanism in One of Hydrocarbon Fields in Southern Iran

نویسندگان [English]

  • Morteza Azadpour 1
  • Navid Shadmanaman 2
1 SUT
چکیده [English]

Pore pressure is defined as the pressure of the fluid inside the pore space of the formation, also known as the formation pressure. When the pore pressure is higher than hydrostatic pressure, it refers to as overpressure. Overpressure can make many problems such as kicks, blowouts, wellbore instability, hole washouts and loss of drilling mud circulation. Overpressure is generated due to different mechanisms; such as, compaction disequilibrium, oil to gas generation, buoyancy effect and lateral transfer. Each mechanism effects on exceed pressure in a significant way. So far, several methods have been proposed in pore pressure prediction using well logs and seismic data. Each method relies on a consideration that over pressure is resulting from a specific mechanism as the main factor, and it is also provided an empirical formula for estimation of pore pressure. Hence, geological studies to understand the overpressure generation mechanism and also choose the appropriated pore pressure estimation method are very important. The main objective of this study is to determine the mechanism of high pressure using well log information and provides the best method of estimating the pore pressure in one of hydrocarbon fields in southern Iran. To obtain this goal, the overpressure mechanism generation is studied from sonic log, density log, pore pressure and vertical effective stress information. The results suggest more disequilibrium compaction as the main mechanism and less unloading mechanism behind the overpressure. So, the Eaton and Bowers methods are used to estimation pore pressure  and the results show agreement with the pore pressure prediction from formation pressure test.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pore Pressure
  • Overpressure Generation Mechanism
  • Well-log Information
  • Disequlibrum Compaction
  • Unloading

 

[1]. Swarbrick B. and Osborne M. J., “Mechanisms that generate abnormal pressures: an overview”, AAPG Memoir 70, United Kingdom, pp. 13-34, 1998.##

[2]. Ungerer P., Behar E. and Discamps D., “Tentative calculation of the overall volume expansion of organic matter during hydrocarbon genesis from geochemistry data, Implications for primary migration,” Advances in Organic Geochemistry, Vol. 10, pp. 129-135, 1981.##

[3]. Mackenzie A. S. and Quigley T. M., “Principles of geochemical prospect appraisal,” AAPG Bulletin, Vol. 72, pp. 399-415, 1988.##

[4]. Katsube T., Williamson M. and Best M., “Shale pore structure evolution and its effect on permeability,” 33th Annual Symposium of the Society of Professional Well Log Analysts (SPWLA), Symposium, pp. 1-22, 1992.##

[5]. Bowers G. and Katsube T. J., “The role of shale pore structure on the sensitivity of wire-line logs to overpressure,” AAPG Memoir 76, pp. 43-60, 2002.##

[6]. Yardley G. S. and Swarbrick R. E., “Lateral transfer: a source of additional overpressure?,” Marine and Petroleum Geology, Vol. 17, pp. 523-537, 2000.##

[7]. Traugott M., “The pore pressure centroid concept: reducing drilling risks, compaction and overpressure current research,” pp. 9-10, Dec., IFP, Paris, 1996.##

[8]. آزادپور م.، "پیش‌بینی و مدل‌سازی فشار منفذی با استفاده از اطلاعات چاه‌پیمایی در میدان گازی پارس جنوبی"، پایان نامة کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی سهند، دانشکدة مهندسی معدن، 1392.##

[9]. Eaton B., “The equation for geopressure prediction from well logs,” Fall Meeting of the Society of Petroleum Engineers of AIME, Dallas, Texas, 1975.##

[10]. حسین پور صیامی ح.، مبانی ارزیابی فشار سازند، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، 1389.##

[11]. Bowers G., “Pore pressure estimation from velocity data: Accounting for overpressure mechanisms besides undercompaction,” SPE Drilling & Completion, Vol. 10, pp. 89-95, 1995.##