جانشيني سيال و مدل‌سازي پيشرو لرزه‌اي در يكي از مخازن ماسه‌سنگي ايران

Fluid substitution and seismic forward modeling in one of the Iranian sandstone oil reservoirs

مشاهده تغييرات ايجاد شده در خواص سيگنال لرزه اي كه وابسته به توليد هيدروكربور، سيال جايگزين شده و شرايط مخزن است، عمليات لرزه نگاري مجدد ميادين هيدروكربوري را به منظور پايش حين سناريوهاي تزريق پيشنهاد مي كند. عمر بسياري از مخازن هيدروكربوري ايران به نيمه دوم توليد خود رسيده است؛ از اين رو اين امكان در فواصل زماني مشخص (براي انجام لرزه نگاري چهار بعدي) بايد بررسي شود. براي اين منظور ابتدا با استفاده از داده هاي پتروفيزيكي، مدل فيزيك سنگ مناسب براي محاسبه خواص كشساني سنگ ساخته مي شود. بعد از اعمال جانشيني سيال و با استفاده از مدل سازي پيشرو لرزه اي، خواص كشساني محاسبه شده به خواص لرزه اي مخزن مرتبط شود. در نهايت، امكان عمليات لرزه نگاري مجدد براساس تغييرات ايجاد شده در خواص لرزه‌اي مخزن بررسي مي شود. در اين مقاله كه درباره بررسي يكي از مخازن نفتي ماسه سنگي ايران است، براي محاسبه خواص كشساني سنگ خشك از دو مدل فيزيك سنگ گسمن و مدل هرتز ميندلين (با استفاده از حد پايين هشين اشتريكمن) در يكي از چاه هاي ميدان استفاده شده است. سناريوي منتخب براي جانشيني سيال با توجه به بيشترين تغييرات دامنه لرزه‌اي، جانشيني 30 درصدي گاز با نفت است. پس از جانشيني سيال، مدل گسمن با اشباع شدگي همگن، كاهش 17 درصدي و مدل ميانگين بهبود يافته حدهاي بالا و پايين هشين اشتريكمن كاهش 13 درصدي سرعت موج تراكمي را نسبت به شرايط برجا نشان مي دهند، اما كاهش سرعت موج تراكمي در اشباع شدگي ناهمگن حدود 3 درصد است. نتايج مدل سازي پيشرو لرزه‌اي نشان مي دهد اگر حدود 30 درصد گاز جانشين نفت شود و توزيع سيال همگن باشد، تغييرات سيگنال لرزه‌اي در بخش مخزني و تاخير زمان ايجاد شده در لايه هاي زيرين مخزن قابل مشاهده است و امكان برداشت مجدد عمليات لرزه نگاري وجود دارد، اما اگر توزيع سيال ناهمگن باشد، اين امكان با جانشيني بيشتر گاز با نفت فراهم خواهد شد.

Changes in seismic signal properties related to the production of hydrocarbon, substituted fluid and reservoir conditions, suggest the seismic reacquisition for monitoring of the hydrocarbon fields during the injection scenarios. Due to the fact that many Iranian hydrocarbon reservoirs are in their second half of the production life, this possibility must be investigated at certain time intervals (in order to carry out 4D seismic survey). Therefore, the rock physics model is constructed using the petrophysical data to calculate the elastic properties of the rock and then, using seismic forward modeling, the calculated elastic properties are related to seismic properties of the reservoir. Finally, the possibility of the seismic reacquisition will be examined based on the seismic properties changes in the reservoir. In this paper which investigates one of the Iranian sandstone oil reservoirs, two rock physics models of Gassmann and the Hertz-Mindlin using the lower limit of Hashin-Shtrikman were used to calculate the elastic properties of the dry rock. Regarding the most significant changes in the seismic amplitude, replacing 30% of oil with gas is considered as a selected scenario for fluid substitution. Compared to the in-situ conditions, after replacing the fluid, the Gassmann model with homogeneous saturation and the Hertz-Mindlin using the lower limit of Hashin-Shtrikman show compressive wave velocity reduction of 17% and 13%, respectively, while the reduction of compression wave velocity in heterogeneous saturation is about 3%. The results of seismic forward modeling show that if the distribution of fluid in the reservoir is homogeneous and about 30% gas is substituted by oil, the change of seismic signal in the reservoir and the time delay created in the underlying reservoir layers will be observable and seismic monitoring will be applicable. However, if the distribution of the fluid is heterogeneous, this will be possible by replacing more oil with gas.