چکیده

میدان مورد مطالعه در جنوب غربی ایران قرارگرفته وشامل سازندهاي آسماري وبنگسـتان مـی باشد.بررسـی جـامع مخـزن

ومدیریت آن مستلزم شناخت مخزن ونحوه عملکرد آن می باشدتابتوان رفتار بعدي مخزن را پیش بینی نمودکـه لازمـه ایـن

موضوع بدست آوردن داده هاي صحیح سنگ وسیال مخزن است که به روشهاي گونـاگون امکـان پـذیر مـی باشـد.تخلخل و

تراوایی به عنوان پارامترهاي بسیار مهم و اساسی در تعیین ویژگیهاي یک میدان نفتـی داراي اهمیـت خاصـی در دانـش

مهندسی نفت می باشد.به طور معمول براي تعیین تخلخل و درصد اشباع آب از آزمایشات مغزه (اندازه گیري مستقیم) و یـا

نمودارهاي چاه نگاري(اندازه گیري غیرمستقیم)استفاده می شودکه در مورد دوم با استفاده از روابط تجربی وریاضـی خـاص

وایجاد ارتباط بین متغییرهاي مختلفی که توسط نمودارهاي مذکور اندازه گیري مـی شـوند مقـدارتخلخل و تراوایـی سـنگ

٢عھده دار مکاتبات: فرشاد فرھبد-ساختمان مھندسی شيمی-واحد فيروزآباد-دانشگاه آزاد اسالمی-فيروزآباد-فارس-ايران-کدپستی:١١٧۵٧١۴٧-تلفن:٢٣۵۴٢٢۶٠٠٩٨٧١٢-فاکس:٠٢۴۴٢٢۶٠٠٩٨٧١٢-ايميل:mf_fche@iauf.ac.ir

١

مخزن مورد ارزیابی قرار می گیرد.استفاده از آزمایشات مغزه ودر حقیقت مغزه گیري از چاههاي حفاري شده به دلیل هزینـه

بربودن ووقت گیري آنها براي تمام چاهها انجام نمی گیرد.ازنتایج تجربی نیز به دلیل تغییـري کـه در نقـاط مختلـف ایجـاد

می کنند غالبا نمی توان بعنوان یک راه حل کاملا قابل اعتماد استفاده نمود. روشهاي زمین آماري یکی ازتکنیکهاي جدیـد

براي تخمین توزیع تخلخل و تروایی و یا هر پارامتر دیگر کیفیت مخزن می باشـد. در ایـن تحقیـق بـا اسـتفاده از دادههـاي

تخلخل و ضریب بهره دهی ۴۵چاه به کمک روشهاي زمین آماري وکریجینگ به تخمین تخلخل و تراوایی در نقاط مجهـول

اقدام نموده متغییر مورد بررسی داراي توزیع نرمال بوده وپس ازتعیین نرمال بودن، واریوگرافی انجام شـدکه داراي سـاختار

قوي بوده وپارامترهاي کریجینگ جهت تخمین محاسبه شد سپس این متغییر به کمک نرم افزار،یحنتخمین زده شد.

-۱مقدمه

به طور کلی بررسی جامع مخزن و مدیریت آن مستلزم شناخت مخزن و نحوه عمل کرد آن می باشد.

در این میان شناخت و تعیین پارامترهاي پتروفیزیکی سنگ مخزن براي شبیه سازي مخزن به منظور طراحی برنامه توسعه میادین هیدروکربوري و تحلیل رفتار آنها در پروژه هاي اکتشاف و بهره برداري و هم چنین مطالعات و شبیه

سازي انواع فرایندهاي ازدیاد و برداشت امر ضروري به شمار می رودبذم.

براي این منظور استفاده از روشهاي زمین آماري بهترین گزینه خواهد بود که علاوه بر تخمین مقدار پارامتر از هر

نقطه از فضاي مورد نظر با کمترین خطاي ممکن میزان عدم قطعیت یا خطاي تخمین را نیز به دست می دهدبلم.

روش هاي زمین آمار به طور روز افزون در مدل سازي مخازن نفتی استفاده می شود و تا کنون توضیحات تئوري روشها و مطالعات موردي و جزئیات کاربرد تجاري آن به صورت هاي گوناگون شامل مجلات علمی و کتاب ها و نرم

افزارها انتشار یافته استبخ ,صم.

توسعه میادین نفتی و صیانت از مخازن اصلی ترین هدف بلند مدت شرکت هاي نفتـی اسـتبزم. مهمتـرین عامـل در دستیابی به این هدف داشتن شناخت کافی از پارامترهاي سنگ و سیال مخزن می باشد تا بتوان عملکرد مخزن را براي

شرایط بعدي پیش بینی نمودب، ,خم. علم آمار فضایی با شناسایی مقدماتی الگوهاي توزیع طـلا در معـادن آفریقـاي جنوبی معرفی گردید آمار فضایی به مراتب کلی تر از مفهوم آمار کلاسـیک مـی باشـد تفـاوت آمـار فضـایی بـا آمـار کلاسیک در دخالت دادن موقعیت هندسی داده در تخمین و بررسی پارامترهاي آماري مانند میانگین و انحراف معیـار

٢

استبنم. در حالی که آمار کلاسیک بدون در نظر گرفتن توزیع فضایی دادهها به مطالعه آنها می پردازد. اگر چه عمده زمینه هاي رشد و توسعه زمین آمار تخمین ذخایر معدنی بوده است. ولی در زمینه هاي ژئوشیمی، ژئوفیزیک، مکانیـک سنگ، تخمین ذخایر مخازن هیدروکربوري تحقیقات کاربردي زیادي انجام شده است. بدلیل داشتن اطلاعـات نـاقص

درباره مخزن و رسوب گذاري پیچیده و تغییر خصوصیات سنگ (مانند: تخلخـل – تراوایـی و درصـد اشـباع آب) و در اختیار داشتن تنها قسمتی از اطلاعات مخزن و رابطه غیر معلوم بین خصوصیات سنگ و راحتی و افزایش سرعت کـار، تکنیک هاي زمین آماري براي توصیف مخزن کاربرد دارند.مدل هاي آماري مخازن ناهمگن در تولید یک مدل دقیـق از مخزن نقش مهمی دارند . این مدل ها در واقع یک مجموعه از دستگاه هاي آنـالیز داده هـا هسـتند کـه بـه عنـوان زبـان احتمال بین زمین شناس، ژئوفیزیکدان و مهندس مخزن مشترك بوده و یک وسیله براي جمـع آوري انـواع اطلاعـاتی غیر قطعی است. تخمین زمین آماري در دو مرحله صورت می گیرد در مرحله اول شناخت ساختار فضایی کمیـت بـه کمک واریوگرام ومرحله دو تخمین زمین آماري به روش کریجینگ است که به مشخصات مدل واریوگرام برازش شـده در مرحله اول وابسته است.در این تحقیق سعی شده با استفاده از داده هاي پارامترتخلخل و تراوایی در چاههاي نفت که بااستفاده ازنمودارهاي چاه نگاري وچاه آزمایی گرفته شده اند به تخمین توزیع تخلخل وترآوایی درنقاط نامعلوم مخزن پی برد. روش کار به این صورت است که با ورود داده هاي قابل قبول پارامتر تخلخل و ضریب بهـره دهـی در ۴۵ چـاه و استفاده از روش زمین آمار و کریجینگ نسبت به تعیین توزیعاین پارامتر در سایر نقاط مخزن اقدام شد.

در این پروژه ما با استفاده از داده هاي بدست آمده از مخزن به روشهاي گوناگون و مورد اعتماد مانند داده هاي بدست آمده از پتروفیزیک و چاه آزمایی استفاده کرده براي تعیین توزیع پارامترهاي کیفیت مخزن در سایر نقاط نا معلوم که در نتیجه به پیش بینی کیفیت مخزن در تمام نقاط مخزن و تعیین بهترین منطقه از نظر کیفیت مخزن جهت توسعه میدان می شود، که این مهم به کمک زمین آمار و کریجینگ مقدور می باشد.

مخزن نفتی مورد نظر در جنوب غربی ایران در سطحی به وسعت هفتاد و پنج کیلومتر طول و پنج تا پانزده کیلومتر عرض گسترش یافته است و شامل سازند هاي شکافدار آسماري و بنگستان می باشد.

بررسی جامع مخزن و مدیریت آن مستلزم شناخت مخزن و نحوه عملکرد آن می باشد تا بتوان با نگاهی دقیق تر به تجزیه و تحلیل پارامترهاي نقاط مجهول مخزن جهت توسعه میدانی آن پرداخت که براي این منظور با استفاده داده هاي بدست آمده از مخزن به روشهاي گوناگون و مورد اعتماد مانند داده هاي بدست آمده از پتروفیزیک و چاه آزمایی استفاده کرد.

٣

۲-میدان مورد مطالعه

۲-۱-معرفی میدان و اهداف تحقیق

میدان مورد مطالعه در۱۵۰کیلومتري جنوب شرقی اهواز قرارگرفته اسـت. ابعـاد میـدان بـه طـور متوسـط ۷۰ در ۶

کیلو متر مربع و شامل سازندهاي شکافدار آسماري، بنگستان و خامی بوده که در طاقدیس هاي میادین نفتی جنوب ایران واقع شده است. اکتشاف میدان در سال ۱۳۴۳ با حفر چـاه شـماره یـک انجـام گرفـت و تولیـد از آسـماري و بنگستان به ترتیب در سالهاي ۱۳۴۵ و ۱۳۵۲ شروع شده است. تا انتهاي سـال ۱۳۸۷، ۱۲۸ حلقـه چـاه در میـدان حفاري شده که از این تعداد ۱۱۱ حلقه چاه نفتی می باشد کـه ۹۰ حلقـه در آسـماري و ۲۱ حلقـه آن در بنگسـتان تکمیل شده است. چاههاي عمودي، انحرافی و افقی در میدان موردمطالعه به ترتیب ۷۴، ۱۷ و ۲۰ حلقـه هسـتند و

۷۰ درصد از کل چاهها به صورت حفره باز تکمیل شده انـد. دبـی متوسـط هـر چـاه در حـدود ۱۸۰۰ بشـکه در روز تخمین زده می شود. براساس مطالعه پتروسیم میزان نفت درجاي آسماري و بنگستان به ترتیب ۱۰/۶ و ۵/۸ میلیارد بشکه و میزان گاز درجاي اولیه ۱۷/۵ (تریلیون فوت مکعب) برآورد شده است و با احتسـاب ضـرایب بازیافـت اولیـه، ذخیره بازیافت اولیه در آسماري و بنگستان به ترتیب ۲/۴ و ۱ میلیارد بشکه بدست می آید. تا انتهـاي سـال ۱۳۸۷، ۱/۹۸ میلیارد بشکه معادل ۵۸ درصد ذخیره اولیه تولید شده است.
فشارهاي اولیه گاز و نفت در کل میدان و مخازن آسماري و بنگستان همخوانی خوبی داشته و در سرتاسر میـدان در اعماق مبناي گاز و نفت به ترتیب برابر با ۳۷۷۴ و ۴۰۱۶ پام اندازه گیري شده است.ولی فشـار آب در آسـماري یـال شمالی و آسماري یال جنوبی و بنگستان با هم متفاوت بوده و به ترتیب در عمق مبناي آب به ترتیب برابر با ۴۶۱۱

و ۴۵۰۲ پام برآورد شده است.

-۲-۲اهداف مطالعه

همانگونه که میدانیم پارامترهاي تخلخل و تراوایی و ضریب بهره دهی و توزیع آنها در مخزن، جهـت محاسـبات آتـی مخزن و مدل سازي آن امري ضروري می باشد. در این مطالعه تخمین توزیع تخلخل و ضریب بهره دهـی در مخـزن آسماري یکی از میادین جنوب غربی ایران با استفاده از روش هاي زمین آمار تخمین زده شده است. ابتدا به بررسـی نرمال بودن داده ها پرداخته می شود. متغیر مورد مطالعه داراي توزیعی نرمال بوده است. حال با داشتن توزیع نرمال این متغیر اقدام به واریو گرافی شده است. با انجام واریو گرافی وجود ساختار فضایی محرز گردیده و ایـن سـاختار از استحکام قویی برخوردار بـوده اسـت. بـا انجـام واریـوگرافی پـارامتر کریجینـگ شـامل مشخصـات بیضـی جسـتجو

۴

ومشخصات واریو گرام برازش شده همچنین ابعاد بلوك مخزن جهت تخمین تعیین گردیده است. بعد از فراهم شدن

کلیه شرایط تخمین با استفاده از نرم افزار،یحن به تخمین ایـن متغیـر پرداختـه مـی شـود. در کسـب داده هـاي پارامترتخلخل و تراوایی وتعیین توزیع تخلخل و موارد ذیل مدنظربوده است.

الف-با توجه به تأثیر نوع تکمیل چاه (افقی/ عمودي/ انحرافی) بر روي پارامترتخلخل، در این پروژه از پارامترتخلخـل چاه هاي با تکمیل نوع عمودي استفاده شده است.

ب-به تعیین توزیع تخلخل درمخزن آسماري پرداخته شده است ج-تعیین توزیع تخلخل همواره درمحاسبه ذخیره درجاي هیدروکربور،بررسی تغییرات رخساره، برنامـه ریـزي بهینـه

جهت توسعه میدان،کاهش ریسـک وهمچنـین حفـر تعـداد کمتـري چـاه ودرنتیجـه کـاهش هزینـه هـاي حفـاري

بسیارحائزاهمیتاستح

-۳نتایج و بحث

۳-۱-تخمین توزیع تخلخل

۳-۱-۱- تخمین توزیع تخلخل دریکی ازمیادین جنوب غربی

ابتدا مختصات چاهها در سیستم لامبرت شامل مختصات شرقی و شمالی چاه به همراه پارامترتخلخل بـه تعـداد ۴۵
داده دریافت شد. شکل ۱ نیز محل چاههایی که داراي توزیع تخلخل می باشند را نشان میدهد.

نشعد۱لقش

نشع۱حAغ

چاهها شکل )-۱محل )

۵

جدول شماره ۱ دادههاي اولیه را نشان میدهد.

 

-۲-۱-۳بررسی نرمال بودن دادهها

همانگونه که مشاهده می شود، نمودار شماره ۱ هیستو گرام دادهها را نشان میدهد.