مدل سازی فیزیک‌سنگی در مخازن ماسه سنگی - مروری بر مدلهای نظری و یک مثال کاربردی

مدلسازی فیزیک‌سنگی امکان مطالعه اثر تغییرات تخلخل، لیتولوژی، اشباع سیال و سایر خواص پتروفیزیکی سنگ مخزن برروی پاسخهای لرزه ای و خواص کشسانی سنگ را فراهم می کند. از این مدلها برای تفسیر کمی داده های لرزه ای، مطالعات ژئومکانیکی مخزن و ساخت مدلهای مخزنی مقید به داده های چاه و لرزه استفاده می شود. مدلهای نظری فیزیک‌سنگی را می توان به پنج گروه عمده مدلهای تماسی/محیط دانه ای (contact/granular media models) و مدلهای میانباری (inclusion models)، مدلهای محاسباتی (computational models)، حدود فیزیک‌سنگی (bounds) و جایگزینی ها (transformations) طبقه بندی نمود. در این مقاله، مروری بر سه مدل مهم و کلیدی فیزیک‌سنگ لرزه ای از گروه مدلهای محیط دانه ای انجام می شود که برای مطالعه و بررسی ارتباط فیزیکی ما بین نشانگرهای لرزه ای و خواص سنگ و سیال در رسوبات آواری و مخازن ماسه سنگی بکار می روند. این مدلها عبارتند از: مدل ماسه سست، مدل سیما‌ن‌‌‌تماسی و مدل سیمان‌‌ثابت. ابتدا مبانی نظری توسعه این مدلها بیان شده و سپس مثالی از کاربرد و اعمال مدلسازی فیزیک‌سنگ به کمک مدلهای معرفی شده در یک مطالعه موردی واقعی بر روی یک مخزن ماسه سنگی نشان داده شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که از بین سه مدل اعمال شده، مقدار میانگین خطای مطلق مربوط به تخمینهای حاصل از مدل سیمان‌‌ثابت بسیار پائیتر از مقادیر مربوط به تخمینهای حاصل از مدلهای ماسه سست و سیمان‌‌تماسی است که بیانگر تطابق بهتر  تخمینهای حاصل از این مدل با داده های اندازه گیری شده است. بنابراین می توان از مدل سیمان‌‌ثابت به عنوان یک مدل فیزیک‌سنگی مناسب در تفسیر کمی داده های لرزه ای و سرشت‌نمایی و پایش مخزن در میدان مورد بحث در این پژوهش استفاده نمود.

Rock Physics Modeling in Sandstone Reservoirs – Review of Theoretical Models and a Field Example

In this paper, we begin with a discussion on the relations between seismic velocity and porosity in clastic reservoirs. We then provide a brief overview of the theoretical background for some important rock physics models in granular media, including friablesand model, contactcement model and constantcement model. We then present an example of application of rock physics modeling to a well log and core dataset extracted from a real case study. Based on a rock physics diagnostic technique, it is possible to quantify different diagenetic and sedimentologic factors in terms of rock physical properties. In this study, on a real dataset, this is carried out by adjusting the curve of a rock physics theoretical model (constantcement model) to a trend in the velocity–porosity dataset, and then interpreting the rock physics/microstructure as that used in the theoretical model. This model is then used to make prediction of seismic velocities. The results of this study can be used to interpret the seismic data quantitatively and update the reservoir property models.