کاربرد مفهوم رخساره منفذی در تخمین تراوایی مخازن کربناته، مطالعه موردی از سازند سروک در یکی از میادین نفتی جنوب غرب ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

پژوهشکده علوم زمین،پردیس پژوهش و توسعه صنایع بالادستی، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

چکیده

سازند سروک با سن آلبین پسین-تورونین پیشین، مهمترین سنگ مخزن هیدروکربنی ناحیه دشت آبادان است. تخمین تراوایی در مخازن کربناته ناهمگن مانند سازند سروک، به دلیل پیچیدگی خصوصیات منافذ، دشوار و رابطه بین تخلخل و تراوایی تابع نوع، اندازه و نحوه ارتباط سیستم منافذ می‌باشد. در این مطالعه با استفاده از مفهوم رخساره منفذی و فرمول‌های تجربی، تخمین تراوایی صورت گرفته است. بر اساس توصیف مغزه‌ها، مطالعه مقاطع نازک میکروسکوپی و تصاویر میکروسکوپ الکترونی، انواع منافذ شناسایی و توصیف شدند. سپس با توجه به ماهیت پتروفیزیکی سیستم منافذ و ارتباط تخلخل-تراوایی در آنها، چهار رخساره منفذی براساس غالب بودن منافذ ریز تخلخل (رخساره منفذی 1)، ریز تخلخل-حفره‌ای (رخساره منفذی 2)، حفره‌ای (رخساره منفذی 3) و حفره‌ای-بین دانه‌ای (رخساره منفذی 4) معرفی شدند. در هر کدام از رخساره‌های منفذی یک رابطه تجربی براساس ارتباط تخلخل-تراوایی بدست آمد که از آن برای تخمین تراوایی استفاده گردید. مقایسه نتایج تراوایی در این تحقیق و مطالعات گذشته، نشان می‌دهد که تخمین تراوایی یر اساس مفهوم رخساره منفذی انطباق بالاتری با مشخصه‌های رخساره‌ای و دیاژنزی نشان می‌دهد. عموما توالی‌های دارای ریز تخلخل و تخلخل حفره‌ای غیر مرتبط، به دلیل ارتباط ضعیف سیستم منافذ، مقادیر تراوایی تخمین زده شده پایین‌تر خواهد بود. در مقابل توالی‌های با منافذ بهم مرتبط از نوع حفره‌ای و بین دانه‌ای، تراوایی بالاتری در مقادیر یکسان تخلخل نسبت به سایر گروه‌های منفذی نشان می‌دهند. تخمین تراوایی بر اساس مفهوم رخساره منفذی، با توجه به اهمیت نوع و هندسه منافذ در توزیع مقادیر تراوایی درون مخزن، نتایج دقیق‌تری در مخازن کربناته ناهمگن فرآهم می‌آورد.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Application of the Pore-facies Concept for Permeability Estimation of the Carbonate Reservoirs, a Case Study from the Sarvak Formation in one of Iranian Oil Fields, SW Iran

نویسندگان [English]

  • Ali Assadi
  • ali assadi
Petroleum Geology Department, Research and Development in Upstream Petroleum Industry (RIPI), Tehran, Iran
چکیده [English]

The Sarvak Formation with the late Albian-early Turonian age is the most prolific hydrocarbon reservoir of the Abadan Plain region. Permeability estimation in heterogeneous carbonate reservoirs; such as, the Sarvak Formation, due to the complexity of pore characteristics is challenging, and porosity-permeability relationship in these reservoirs is dependent on pore type, size and connectivity of pore systems. In this study, permeability estimation has been accomplished using the pore facies concept and empirical formula. Based on the core description, thin sections’ studies and SEM images, pore types were identified and described. Afterwards, with respect to the petrophysical nature of pore systems and their porosity-permeability relationships, four pore facies microporosity (PF-1), microporosity-vuggy (PF-2), vuggy (PF-3) and vuggy-interparticle (PF-4) were introduced. In each pore facies, an empirical formula for the permeability estimation based on porosity-permeability relationship were determined. Comparison the results with the permeability values estimated in previous studies demonstrates that the estimation of permeability on the basis of pore facies concept has higher concordant with depositional and diagenetic characteristics. Generally, the intervals with microporosity and separate vugs, due to the weak pore system connectivity, a lower value of permeability will be estimated. In contrast, the intervals with interconnected pore systems such as touching vugs and interparticle pore spaces show higher permeability in comparing with the other pore types with the same values of porosity. Regarding the importance of pore type and geometry on permeability distribution within the reservoir, permeability estimation in term of pore facies can be useful in investigating the reservoir properties of heterogeneous carbonate reservoirs.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sarvak Formation
  • Permeability Estimation
  • Empirical Relationship
  • Pore Types
  • Pore Facies

 

[1]. Lucia F. J., “Carbonate reservoir characterization,” Springer-Verlag, Berlin, p. 341, 2007.##

[2]. Ahr W. M., “Geology of carbonate reservoirs,” John Wiley and Sons, Chichester, p. 296, 2008.##

[3]. Moore C. H. and Wade W. J., “Carbonate reservoir porosity evolution and diagenesis in a sequence stratigraphic framework,” 2nd ed. Elsevier, Amsterdam, p. 444, 2013.##

[4]. Rezaee M. R., Jafari A. and Kazemzadeh E., “Relationships between permeability, porosity and pore throat size in carbonate rocks using regression analysis and neural networks,” Journal of Geophysics and Engineering Vol. 3, No. 4, pp. 370-376, 2006.##

[5]. Zhiye G. and Hu Q. “Estimating permeability using median pore-throat radius obtained from mercury intrusion porosimetry,” Journal of Geophysics and Engineering, Vol. 10, No. 2, pp. 1-7, 2013.##

[6]. Lucia F. J., Jennings J. W. , Rahnis M. and Meyer F. O., “Permeability and rock fabric from wireline logs, Arab-D reservoir, Ghawar field, Saudi Arabia,” Geo-Arabia, Vol. 6, No., 4, pp. 619-646, 2001.##

[7]. Rahimpour Bonab H. and Aliakbardoust E., “Pore facies analysis: incorporation of rock properties into pore geometry based classes in a Permo-Triassic carbonate reservoir in the Persian Gulf,” Journal of Geophysics and Engineering, Vol. 11, No. 3, pp. 1-20, 2014.##

[8]. Chehrazi A. and Rezaee R., “A systematic method for permeability prediction, a Petro-Facies approach,” Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol, 82, pp. 1-16, 2012.##

[9]. Lucia F. J. “Rock fabric/petrophysical classification of carbonate pore space for reservoir characterization,” American Association of Petroleum Geologists, Vol. 79, No. 9, pp. 1275-1300, 1995.##

[10]. Chehrazi A., Rezaee R. and Rahimpour H. “Pore-facies as a tool for incorporation of small-scale dynamic information in integrated reservoir studies,” Journal of Geophysics and Engineering, Vol. 8, No. 2, pp. 202-224, 2011.##

[11]. Assadi A., Honarmand J., Moallemi S. and A Abdollahie Fard I. “Depositional environments and sequence stratigraphy of the Sarvak Formation in an oil field in the Abadan Plain, SW Iran,” Facies, Vol, 62, No. 4, pp. 1-22, 2016.##

[12]. Abdollahie Fard I., Braathen A., Mokhtari M and Alavi S. A., “Interaction of the Zagros fold–thrust belt and the Arabian-type, deep-seated folds in the Abadan Plain and the Dezful Embayment, SW Iran,” Petroleum Geoscience, Vol. 12, No. 4, pp. 347-362, 2006.##

[13]. Murris R. J., “Middle East stratigraphic evolution and oil habitat,” American Association of Petroleum Geologists, Vol. 64, pp. 597–618, 1980.##

[14]. Ziegler M., “Late Permian to Holocene paleofacies evolution of the Arabian Plate and its hydrocarbon occurrences,” GeoArabia, Vol. 6, No., 3, pp. 445–504, 2001.##

[15]. Ehrenberg Stephen N., Aqrawi A. A. M. and Nadeau P. H., “An overview of reservoir quality in producing Cretaceous strata of the Middle East,” Petroleum Geoscience, Vol. 14, No. 4, pp. 307-318, 2008.##

[16]. Sharland P. R., Archer R., Casey D. M., Davies R. B., Hall  S. H., Heyward A. P., Horbury A. D. and Simmons M. D., “Arabian plate sequence stratigraphy,” GeoArabia, Special Publication 2, p. 371, 2001.##

[17]. Sharp I., Gillespie P., Morsalnezhad D., Taberner C., Karpuz R., Verge’s J., Horbury A., Pickard N., Garland J. and Hunt D., “Stratigraphic architecture and fracture controlled dolomitization of the Cretaceous Khami and Bangestan groups: an outcrop case study, Zagros Mountains, Iran,” In: Van Buchem, F. S. P., Gerdes, K. D. & Esteban, M. (Eds), Mesozoic and Cenozoic Carbonate Systems of the Mediterranean and the Middle East: Stratigraphic and Diagenetic Reference Models, Geological Society, London, Special Publications, Vol. 329: pp. 333-396, 2010.##

[18]. Piryaei A., Reijmer J., van Buchem F., Yazdi Moghadam M., Sadouni J. and Danelian T., “The influence of Late Cretaceous tectonic processes on sedimentation patterns along the northeastern Arabian plate margin (Fars Province, SW Iran),” In: Leturmy P, Robin C (eds) Tectonic and stratigraphic evolution of Zagros and Makran during the Mesozoic–Cenozoic. Geological Society, London, Special Publications Vol. 330, pp. 211-251, 2010.##

[19]. Piryaei A., Reijmer J., Borgomano J. and Van Buchem F., “Late Cretaceous tectonic and sedimentary evolution of the Bandar Abbas area, Fars region, southern Iran,” Journal of Petroleum Geology. Vol. 34, pp. 157-180, 2011.##

[20]. Sepehr M. and Cosgrove J., “Structural framework of the Zagros fold–thrust belt, Iran,” Marine and Petroleum Geology. Vol. 21, pp. 829-843, 2004.##

[21]. Alavi M., “Structures of the Zagros fold-thrust belt in Iran American,” Journal of Science. Vol. 307, pp. 1064-1095, 2007.##

[22]. James G. and Wynd J., “Stratigraphic nomenclature of Iranian oil consortium agreement area,” American Association of Petroleum Geologists, Vol. 49, pp. 2182-2245, 1965.##

[23]. Beiranvand B., Ahmadi A. and Sharafodin M., “Mapping and classifying flow units in the Upper part of the MidCretaceous Sarvak Formation (Western Dezful Embayment, SW Iran) based on a determination of reservoir rock types,” Journal of Petroleum Geology. Vol. 30, pp. 357-373, 2007.##

[24]. Rahimpour Bonab H., Mehrabi H., Enayati Bidgoli A. and Omidvar M., “Coupled imprints of tropical climate and recurring emergence on reservoir evolution of a mid-Cretaceous carbonate ramp, Zagros Basin, southwest Iran,” Cretaceous Research. Vol. 37, pp. 15-34, 2012.##

[25]. Ghabeishavi A., Vaziri Moghaddam H. and Taheri A., “Facies distribution and sequence stratigraphy of the Coniacian–Santonian succession of the Bangestan Palaeo-high in the Bangestan Anticline, SW Iran,” Facies. Vol. 55: pp .243-257, 2009.##

[26]. Christian L., “Cretaceous subsurface geology of the middle east region,” GeoArabia, Vol. 2, No. 3, pp. 239-256, 1997.##

[27]. Choquette P. W and Pray L. C., “Geologic nomenclature and classification of porosity in sedimentary carbonates,” American Association of Petroleum Geologists, Vol. 54, pp. 207–250, 1970.##

[28]. Lønøy A., “Making sense of carbonate pore systems,” American Association of Petroleum Geologists, Vol. 90, pp. 1381–1405, 2006.##

[29]. Liu H., Guo R. and Dong J. C., “Master development plan Yadavaran oil field,” CNPCI (Unpublished), p. 358, 2009.##

[30]. Zhang Z., Li H. W. and Duan H. Z., “Petrophysical evaluation of the Yadavaran oil field,” CNPCI (Unpublished), p.126, 2010.##

[31]. هنرمند ج.، اسعدی ع.، معلمی س، ع. و عبداللهی فرد ا. و منیبی س.، "ریز رخساره‌ها و محیط رسوبی سازند سروک در یکی از میادین هیدروکربنی جنوب غرب ایران،" دو فصلنامه رخساره‌های رسوبی مشهد، سال 9، شماره 2، 1395.##

[32]. اسعدی ع.، هنرمند ج.، معلمی س ع. و عبداللهی فرد ا.، ”تاثیر فرآیندهای دیاژنزی بر کیفیت مخزنی بخش بالایی سازند سروک در یکی از میادین هیدروکربنی دشت آبادان، جنوب غرب ایران،" مجله پژوهش‌های چینه‌نگاری و رسوب‌شناسی اصفهان. جلد 62، شماره 1، ص. 58-80، 1395.##

[33]. اسعدی ع.، هنرمند ج.، رحمانی ع. و رئیسی ع. ر.، ”شناسایی و تفسیر رخساره‌های رسوبی و دیاژنزی از طریق مفهوم رخساره لاگ‌ها، مطالعه موردی از مخزن سروک در یکی از میادین بزرگ نفتی جنوب غرب ایران”، دو فصلنامه رسوب‌شناسی کاربردی همدان. جلد 6، شماره 2، ص. 103-119. 1394.##

[34]. اسعدی ع.، هنرمند ج.، معلمی س. ع. و عبداللهی فرد ا.، ”تعیین واحدهای جریانی در بخش مخزنی سازند سروک، مطالعه موردی در یکی از میادین هیدروکربنی جنوب غرب ایران،" مجله پژوهش نفت. پذیرفته شده برای چاپ. 1394.##

[35]. Pittman E. D., “Microporosity in carbonate rocks,” American Association of Petroleum Geologists, Vol. 55, pp. 1873-1881, 1971.##

[36]. Mazzullo S. J., “Overview of porosity evolution in carbonate reservoirs,” Kansas Geological Society Bulletin, Vol. 79, pp. 20-28, 2004.##

[37]. Cantrell D. L. and Hagerty M. H., “Microporosity in Arab formation carbonates, Saudi Arabia Geo-Arabia,” Vol. 4, No. 2, pp. 129-154, 1999.##