کاربرد لاگ DSI در ارزیابی ژئومکانیکی و پتروفیزیکی مخازن کربناته: مطالعه موردی در یکی از میادین جنوب غرب ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، ایران

3 گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی، دانشگاه تهران، ایران

10.22078/pr.2019.3552.2625

چکیده

سازندهای کربناته به‌طور معمول ناهمگنی و ناهمسان‌گردی بالایی دارند؛ از این رو لاگ‌های صوتی دوقطبی کارآیی زیادی در ارزیابی پارامترهای ژئومکانیکی و پتروفیزیکی آن‌ها دارند. در این پژوهش، کاربردهای مختلف پردازش مدهای لاگ DSI، جهت ارزیابی ژئومکانیکی و پتروفیزیکی، در یکی از میادین جنوب غرب ایران ارائه می‌شود. برای این منظور از داده‌های مدهای 3، 4 و X-dipole لاگ DSI، لاگ‌های چاه‌پیمایی، لاگ تصویری و داده‌های تخلخل- تراوایی مغزه استفاده شد. با استفاده از داده‌های لاگ DSI در یکی از چاه‌های مخزن کربناته سروک، مشخص شد که حالت تنش به‌صورت امتداد لغز عادی بوده و فشار منفذی به فشار هیدروستاتیکی نزدیک است. با توجه به ریزش‌های متقارن دیواره چاه، جهت تنش افقی بیشینه NE-SW است. آزیموت موج برشی سریع نیز غالباً هم راستا با جهت تنش افقی بیشینه است. با استفاده از داده‌های ابزار DSI، انواع ناهمسان‌گردها، شامل: انرژی، زمان- عبور و زمان- سیر نیز محاسبه شد. بررسی‌ها نشان داده که ناهمسان‌گردی زمان- عبور در زون های شکستگی و ریزش دیواره چاه افزایش می‌یابد و ناهمسان‌گردی زمان- سیر متاثر از تغییر لیتولوژی است. در این پژوهش، عوامل موثر بر بازتاب امواج استونلی و ایجاد الگوهای جناغی نیز مورد بررسی قرار گرفت. در این خصوص، ریزش‌های دیواره چاه مهم‌ترین عامل اثر گذار برروی ایجاد الگوهای جناغی است. تفاوت تراوایی‌های استونلی و مغزه مربوط به تفاوت در ماهیت اندازه‌گیری تراوایی با این دو روش است.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of DSI Log in Geomechanical and Petrophysical Evaluation of Carbonate Reservoirs: A Case Study in One of the SW Iranian Oil Fields

نویسندگان [English]

  • Mohsen Ezati 1
  • Mehran Azizzadeh 1
  • Mohammad Ali Riahi 2
  • Vahidoddin Fattahpour 3
  • Javad Honarmand 1
1 Geoscience Devison, Upstream Technology and Research Center ,Research Institute of Petroleum Industry (RIPI), Tehran, Iran
2 Institute of Geophysics, The University of Tehran, Iran
3 School of Mining Engineering, The University of Tehran, Iran
چکیده [English]

Carbonate formations are typically heterogeneous and anisotropic; hence, dipole sonic logs have great efficiencies in evaluating their geomechanical and petrophysical parameters. In this study, the various uses of DSI logs and processing approaches of its modes are presented as a case study in one of the SW Iranian fields. For this purpose, data from three modes (i.e. 3, 4, and X-dipole) of DSI logs, conventional logs, image log and porosity-permeability core data have been used. Moreover, using the DSI log data, it has been found out that stress state in the studied well is strike slip-normal, and the pore pressure is close to the hydrostatic pressure. In addition, regarding to the wellbore breakouts, the maximum horizontal stress direction is to NE-SW. Moreover, the fast shear wave azimuth is often aligned with the maximum horizontal stress direction. Furthermore, using the DSI log data, energy, traveltime and Dt anisotropies were calculated. The Dt anisotropy increases in fracture and washout zones and traveltime anisotropy which is affected by washouts. In this study, the factors which affect the reflection of the Stoneley waves, and the chevron patterns creation, have been investigated. Also, the most important factor in this case is the wellbore washouts. Finally, it has been found out that the Stoneley permeability has a relatively good correlation with the core permeability.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • DSI Log
  • Stress
  • Anisotropy
  • Stoneley waves
  • Permeability

[1]. Hui Z. and Deli G., “Review on drill bit selection methods,” Oil Drilling & Production Technology, Vol. 27 No. 4, pp. 1-4, 2005. ##

[2]. Aghajanpour A., Fallahzadeh S. H., Khatibi S., Hossain M. M. and Kadkhodaie A., “Full waveform acoustic data as an aid in reducing uncertainty of mud window design in the absence of leak-off test,” Journal of Natural Gas Science and Engineering, Vol. 45, pp.786-796, 2017.##

[3]. Chatterjee C., Reyes A., Lujan V., Majumdar C., Prasad K. and Kumar A., “Geomechanics in unconventional reservoir: a new approach to drilling integrating advanced acoustic measurements and formation evaluation,” In Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition, Society of Petroleum Engineers, p.18, Brisbane, Australi 23-25 October, 2018.##

[4]. Esmersoy C., Kane M., Boyd A. and Denoo S., “Fracture and stress evaluation using dipole-shear anisotropy logs,” In Paris 36th Annual Logging Symposium of transaction of the SPWLA, p. 12, 1995.##

[5]. Aguilera R., “Naturally fractured reservoirs,” First edition, Pennwell Corp, 1980. ##

[6]. Maultzsch S., Chapman M., Liu E. and Li X. Y., “Modelling frequency-dependent seismic anisotropy in fluid-saturated rock with aligned fractures: implication of fracture size estimation from anisotropic measurements,” Geophysical Prospecting, Vol. 51, No. 5, pp. 381-392, 2003. ##

[7]. Lei T., Zeroug S., Sinha B. and Bose S., “Understanding stress effects on borehole acoustic waves for unconventional shale reservoirs, In SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Society of Petroleum Engineers, p. 13, Dallas, Texas, 24-26 September, USA 2018.##

[8]. Ospina R., Collins M. and Tracadas P., “Visualizing the mechanism of azimuthal shear anisotropy with broadband frequency analysis,” In SPWLA 59th Annual Logging Symposium, Society of Petrophysicists and Well-Log Analysts, pp. 1-12, 2018.##

[9]. Lee S. Q., Li H. R., Tang X. M., Li Z., Gu X. H., Su Y. D. and Zhuang C. X., “Evaluation of downhole hydraulic fracturing by sonic attenuation logging,” In SEG Technical Program Expanded Abstracts, pp. 689-693, 2018.##

[10]. Su Y., Fang X. and Tang X., “Comparison of shear slowness measured from monopole and quadrupole logging-while-drilling sonic logs in a slow formation,” In SEG Technical Program Expanded Abstracts, pp. 674-678, 2018. ##

[11]. Brie A., Endo T., Hoyle D., Codazzi D., Esmersoy C., Hsu K., Denoo S., Mueller M. C., Plona T., Shenoy R. and Sinha B., “New directions in sonic logging,” Oilfield Review, Vol. 10, No. 1, pp. 40-55, 1998.##

[12]. Zaree V., Riahi M. A., Khoshbakht F. and Hemmati H. R., “Estimating fracture intensity in hydrocarbon reservoir: an approach using DSI data analysis,” Carbonates and Evaporites, Vol. 31, No. 1, pp.101-107, 2016. ##

[13]. مطیعی ه.، «زمین‌شناسی نفت زاگرس» (جلد اول)، چاپ اول،  صفحه سازمان زمین‌شناسی کشور، 1374.##

[14]. Winterstein D. f., “Velocity anisotropy terminology for geophysicists,” Geophysics, Vol. 55, No. 8, pp. 1070-1088. 1990. ##

[15]. Fjaer E., Holt R. M., Hordrud P., Raaen A. M., Risnes R., “Petroleum related rock mechanic,” Gulf Professional Publishing, 1 ed., 2008.##

[16]. Zemanek J., Williams D. M. and Schmitt D. P., “Shear-wave logging using multipole sources,” The Log Analyst, Vol. 32, No. 3, pp. 233-241, 1991.##

[17]. Zoback M. D. “Reservoir geomechanics,” Cambridge University Press, 2010. ##

[18]. Maleki S., Gholami R., Rasouli V., Moradzadeh A., Riabi R. G. and Sadaghzadeh, F., “Comparison of different failure criteria in prediction of safe mud weigh window in drilling practice,” Earth-Science Reviews, Vol. 136, pp. 36-58, 2014.##

[19]. Al-Adani N. and Barati A., “New hydraulic unit permeability approach with DSI,” In Japan SPWLA 9th Formation Evaluation Symposium, 2003. ##

[20]. Ezati M., Soleimani B. and Moazeni M. S., “Fracture and horizontal stress analysis of dalan formation using FMI image log in one of southwestern Iranian oil wells,” Journal of Tethys, Vol. 2, No. 1, pp.1-8, Winter 2014.##

[21]. صفرخان موذنی م.، سلیمانی ب.، خوشبخت ف. و عزتی م.، "استفاده از نگار DSI به منظور تعیین ناهمسان‌گردی مخزن و جهت بیشینه تنش درجا،" مجله پژوهش نفت، دوره 25، شماره 81، صفحه 181 تا 188، 1393.##

[22]. Ezati M., Azizzadeh M., Riahi M. A., Fattahpour V. and Honarmand J., “Characterization of micro-fractures in carbonate Sarvak reservoir, using petrophysical and geological data, SW Iran,” Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol. 170, pp. 675-695, 2018.##