تعيين كل كربن آلي (TOC) و رخساره‌هاي آلي از داده‌هاي چاه‌پيمايي به كمك معادلات هوشمندانه مشتق شده و آناليز خوشه‌اي: مطالعه موردي از ميدان نفتي اهواز، جنوب غرب ايران

Determination of Total Organic Carbon (TOC) and Organic Facies from Well Log Data Using Intelligently Derived Equations and Cluster Analysis: a Case Study from Ahvaz Oilfield

كل كربن آلی TOC یكی از پارامترهای مهم ژئوشیمیایی برای ارزیابی پتانسیل هیدروكربن‌زائی سنگ منشاء است. اندازه‌گیری این پارامتر نیاز به انجام آزمایشات ژئوشیمی بر روی كنده‌های حفاری دارد كه پرهزینه و وقت‌گیر است. به طور كلی، سنگ‌های غنی از مواد آلی توسط نگاره‌های پتروفیزیكی با تخلخل بالا، زمان عبور صوت بالا، چگالی پایین، پرتو گاما بالاتر و مقاومت ویژه بیشتر از سایر سنگ‌ها مشخص می‌شوند. در این مطالعه، مدل‌های الگوریتم ژنتیك خطی و غیر خطی جهت تخمین كل كربن آلی از داده‌های پتروفیزیكی برای سنگ‌های منشأ كژدمی، گورپی و پابده در میدان نفتی اهواز استفاده شد. از مدل الگوریتم ژنتیك خطی نتایج معتبرتر و مقبول‌تری نسبت به مدل غیر خطی حاصل شد. راه حل‌های الگوریتم ژنتیك با آنالیز رگرسیون به‌واسطه ضرائب مناسب با معادلات TOC مقایسه شد. اجرای آنالیز براساس میانگین مربع خطا و ضریب همبستگی، كارایی بالاتر معادلات هوشمندانه مشتق شده را در مقایسه با آنالیز رگرسیون آماری نشان می‌دهد. در مرحله بعدی مطالعه، روش آنالیز خوشه‌ای جهت طبقه‌‌بندی نگار TOC تخمین زده شده و شناسایی زون‌های ژئوشیمیایی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج مدل الگوریتم ژنتیك به شكل مقبول، سنگ‌های منشأ را با استفاده از مدل آنالیز خوشه‌ای به رخساره‌های غنی و فقیر از مواد آلی تقسیم كردند.    

Total organic carbon (TOC) is one of the important parameters for the evaluation of the hydrocarbon generation potential of source rocks. The measurement of this parameter requires conducting geochemical analysis on cutting samples, which is expensive and time consuming. In general, organic rich rocks are characterized by higher porosity, higher sonic transit time, lower density, higher gamma ray, and higher resistivity compared to other rocks. In this study, the linear and non-linear genetic algorithm models were used to estimate TOC from petrophysical data for the Kazhdumi, Gurpi, and Pabdeh source rocks in Ahwaz oilfield. The linear genetic algorithm model provided more reliable and acceptable results than the non-linear model. The genetic algorithm solutions for fitting coefficients to TOC equations were compared to a regression analysis. Performance analysis based on MSE and correlation coefficient indicates the higher performance of the intelligently derived equations in comparison to the statistical regression analysis. In the next step of the study, a cluster analysis technique was utilized for the classification of the estimated TOC log and the identification of geochemical zones. In the light of the acceptable results of the GA model, source rocks were classified into the organic-rich and organic-lean facies by using a cluster analysis method.