تخمين اشباع گاز با استفاده از مدل‌ سازي و آناليز پاشش امواج لرزه‌اي

Gas Saturation Estimation using Rock Physics Modeling and Analysis of Seismic Wave Dispersion

يكي از اهداف اصلي در توصيف مخازن نفت و گاز، تعيين نسبتاً دقيق ميزان ذخيره درجاي هيدروكربن است و يكي از پارامترهاي اصلي براي تعيين اين كميت، اشباع شدگي است. فرض اصلي در اين پژوهش بر اين اساس است كه محتوي سيال در مخازن باعث ميرايي و پاشش امواج لرزه‌اي مي‌شود كه اين فرض توسط مدل‌هاي فيزيك سنگ، مدل‌سازي عددي و برخي مطالعات ديگر تأييد شده است. در اين مطالعه با استفاده از مدل فيزيك سنگ وايت، سه نوع مخزن ماسه‌سنگي تعريف شده است كه در عمق و درجه تراكم متفاوت هستند. سپس با استفاده از برنامه توسعه يافته در نرم‌افزار متلب تأثير اشباع‌ها و تخلخل‌هاي متفاوت برروي نشان‌گرهاي سرعت فاز، ميرايي، ضريب بازتاب عمودي و زاويه فاز مورد بررسي قرار گرفته‌اند. نتايج بررسي نشان مي‌دهد كه از بين مجموعه نشانگرها، سرعت وابسته به بسامد و زاويه بازتاب وابسته به بسامد، دراشباع‌هاي مختلف روند يكساني دارند. در ادامه با استفاده از تقريب‌هاي علمي از ضريب بازتاب براي تخمين پاشش استفاده شده است و در پايان اين روش برروي داده‌هاي يكي از ميادين نفتي خليج‌فارس مورد آزمون قرار گرفته و حدود ميزان اشباع گاز تخمين زده شده است.

Accurate estimation of in-situ hydrocarbon is one of the most important objectives for oil/gas reservoir description. Fluid saturation is an essential parameter for this purpose. In this context, it is assumed that fluid content in a reservoir can cause seismic wave attenuation and dispersion. This assumption, however, has been confirmed using rock physics and numerical modeling and other research approaches. In this research, based on a White’s rock physics model, three types of sandstone reservoirs of different depth and degree of compaction were synthesized. A MATLAB code was developed to investigate the impact of saturation and porosity variations on velocity, attenuation, vertical reflection coefficient and phase angle, and the results were implemented on the data from an oil field in the Persian Gulf. These investigations revealed that among different attributes, frequency related velocity and frequency related reflection angle at different saturation status show similar trends. In this research, approximate reflection angle was carefully obtained for estimation of dispersion. Analysis of reflection coefficient and velocity reveals that gas saturation and porosity affect dispersion. Finally, reflection coefficient and dispersion cross plots were successfully used to estimate gas saturation.