تخمین اشباع گاز با استفاده از مدل‌سازی و آنالیز پاشش امواج لرزه‌ای

یکی از اهداف اصلی در توصیف مخازن نفت و گاز، تعیین نسبتاً دقیق میزان ذخیره درجای هیدروکربن است و یکی از پارامترهای اصلی برای تعیین این کمیت، اشباع شدگی است. فرض اصلی در این پژوهش بر این اساس است که محتوی سیال در مخازن باعث میرایی و پاشش امواج لرزه‌ای می‌شود که این فرض توسط مدل‌های فیزیک سنگ، مدل‌سازی عددی و برخی مطالعات دیگر تایید شده است. در این مطالعه با استفاده از مدل فیزیک سنگ وایت، سه نوع مخزن ماسه‌سنگی تعریف شده است که در عمق و درجه تراکم متفاوت هستند. سپس با استفاده از برنامه توسعه یافته در نرم‌افزار متلب تاثیر اشباع‌ها و تخلخل‌های متفاوت برروی نشان‌گرهای سرعت فاز، میرایی، ضریب بازتاب عمودی و زاویه فاز مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج بررسی نشان می‌دهد که از بین مجموعه نشانگرها، سرعت وابسته به بسامد و زاویه بازتاب وابسته به بسامد، دراشباع‌های مختلف روند یکسانی دارند. در ادامه با استفاده از تقریب‌های علمی از ضریب بازتاب برای تخمین پاشش استفاده شده است و در پایان این روش برروی داده‌های یکی از میادین نفتی خلیج‌فارس مورد آزمون قرار گرفته و حدود میزان اشباع گاز تخمین زده شده است.

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

Accurate estimation of insitu 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.