استفاده از ابعاد و شکل هندسی دانه های سنگ مخزن برای تصحیح مقادیر پتروفیزیکی با شبیه سازی فضای متخلخل بین دانه ای

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی نفت، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خمینی شهر، خمینی شهر، اصفهان

2 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی نفت، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خمینی شهر، خمینی شهر، اصفهان

چکیده

در سال‌های اخیر استفاده از تصاویر اسکن‌شده ریز‌پرتو ایکس در حد 100 نانومتر در زمینه‌های مختلف علمی، سبب به وجود آمدن روش‌های نوین برای انجام برخی محاسبات و اندازه‌گیری‌ها شده است. استفاده از این تصاویر توسط پژوهش‌گران برای به‌دست آوردن برخی از مقادیر مرتبط با سنگ مخزن مانند خواص پتروفیزیکی و نیز موارد مرتبط با سنگ و سیال مخزن به‌طور هم‌زمان مانند فرآیند ریزش و آشام در سنگ جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده است. به‌این منظور، ابتدا با استفاده از تصاویر    ریز پرتو ایکس و با به‌کار بردن نرم‌افزارهای لازم، برخی مقادیر هندسی مربوط به دانه‌های سنگ دو نمونه مغزه محاسبه و نتایج به‌دست آمده با یکدیگر مقایسه می‌شوند. سپس با استفاده از همین تصاویر، اطلاعات لازم برای شبیه‌سازی فضای متخلخل بین دانه‌های سنگ به‌دست می‌آید. در ادامه، با استفاده از اطلاعات حاصل و نرم‌افزارهای دیگر، فضای متخلخل مرتبط با هر یک از این سنگ‌ها، شبیه‌سازی شده و با استفاده از آن‌ها، مقادیر تخلخل و تراوایی هر سنگ محاسبه می‌‌شود. در فرآیند شبیه‌سازی برای جلوگیری از پیچیده‌شدن محاسبات، از برخی فرضیاتی استفاده می‌‌شود که سبب انحراف مقادیر به‌دست آمده نسبت به مقادیر حقیقی (آزمایشگاهی) می‌‌شود.  به‌همین دلیل با استفاده از مقادیر هندسی به‌دست آمده در بخش اول، رابطه‌ای را به‌دست می‌آوریم که این مقادیر را از طریق شبیه‌سازی، تا حد امکان به مقادیر حقیقی نزدیک کند. در این پژوهش، براساس مراحل ذکر‌شده و بر مبنای کرویت، تحدب و نسبت تصویر حاصله از تصاویر دو بعدی، رابطه‌ای توسعه داده شد که خواص اندازه‌گیری شده از تصاویر را با خواص اندازه‌گیری شده آزمایشگاهی مغزه مرتبط می‌سازد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Use of Dimensions and Geometrical Shape of Reservoir Rock Grains for Correction of Petrophysical Values Through Simulation of Interparticle Pore Space

نویسندگان [English]

  • M. Rahimi 1
  • Kh. Ghasemi 2
1 Assistant Professor, Dept. of Mechanical, Civil, and Architectural Engineering, Khomeinishahr Branch, Islamic Azad University, Khomeinishahr/Isfahan, Iran
2 M.Sc, Dept. of Mechanical, Civil, and Architectural Engineering, Khomeinishahr Branch, Islamic Azad University, Khomeinishahr/Isfahan, Iran
چکیده [English]

In recent years, the use of micro X-Ray images with very high resolution (as low as 100 nm) in different scientific fields has led to the development of modern methods for performing various calculations and measurements. The use of these images has become quite popular among petroleum engineers. This is because the reservoir rock-related properties like petrophysical properties and the properties that are simultaneously related to reservoir rock and fluid such as drainage and imbibition phenomena can be estimated using micro X-Ray images. To estimate these properties, some geometrical properties of grains
of two different cores are calculated and compared to each other through micro X-Ray images and some
software. Then, with the help of the micro X-Ray images, the necessary information for simulation of the
pore network of the rock is gathered. Afterward, with the use of this information and some other software, the pore network of each of these rocks is simulated and consequently, the porosity and permeability of each of these rocks are estimated. In the simulation process, some assumptions are made to prevent the complexity of the calculations. These assumptions result in a deviation of the calculated values from real (laboratory) values. Therefore, using the calculated geometrical values obtained in the first step, a relationship is achieved by which the calculated values of the simulation are brought closer to those of the laboratory. In this research, based on the aforementioned steps and by using the sphericity, convexity, and aspect ratio of grains obtained from 2D images, a correlation is developed. Ultimately, the estimated rock properties procured by simulation are related to measured laboratory data through this correlation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Micro X-Ray
  • Porosity
  • Permeability
  • Simulation
  • Reservoir Rock

مراجع

[1] Oshita, T., and Okabe, H. (2000). “Early water breakthrough in carbonate core samples visualized with X-ray CT”. International Symposium of the Society of Core Analysts, SCA2000-08: pp. 12.
[2] Ashi, J. (1997). “Computed tomography scan image analysis of sediments”. In Procceding of Ocean Drilling Program, Sci. Results, Edited by Shipley, T. H., Ogawa, Y., Blum, P., and Bahr, J. M., 156: 151-159.
[3] Hassanzadeh, E., and Hendi, S. (2003). “SCA2003-41: A method for estimating permeability of carbonate rocks from CT scan data”. International Symposium of the Society of Core Analysts held in Pau, France, pp. 12.
[4] Murat, D., and Birol, D. (2001). “Effect of pore size distribution on porosity measurement by computurized tomography”. International Symposium of the Society of Core Analysts, SCA2001-49: pp. 4.
[5] Crocq, C. S. (2010). “Building Stone in Alberta”. Alberta Geological Survey, On the WWW, at https://www.ags.aer.ca/document/OFR/OFR_2010_01.pdf.
[6] Wikipedia website, (2018). “Berea Sandstone”. See URL https://en.wikipedia.org/wiki/Berea_Sandstone.
[7] Sympatec website, (2018). “Particle Shape Analysis”.See URL https://www.sympatec.com/en/particle-measurement/glossary/particle-shape/.
[8] Wadell, H. (1932). “Volume, shape, and roundness of rock particles”. The Journal of Geology, 40(5): 443-451.
[9] Innopharmalabs website, (2018). “Applications & Processes: particle-size monitoring”. See URL https://www.innopharmalabs.com/tech/applications-and-processes/particle-size monitoring.
[10] Dong, H., and Blunt, M. J. (2009). “Pore-network extraction from micro-computerized-tomography images”. Physical Review E., 80(3): 036307.
[11] Altuhafi, F., O’sullivan, C., and Cavarretta, I. (2012). “Analysis of an image-based method to quantify the size and shape of sand particles”. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 139(8): 1290-1307.
[12] Al Saadi, F., Wolf, K., and Kruijsdijk, C. V. (2017). “Characterization of Fontainebleau Sandstone: Quartz Overgrowth and its Impact on Pore-Throat Framework”. Journal ofPetroleum & Environmental Biotechnology, 7(328): 1-12.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 03 آذر 1398
  • تاریخ بازنگری: 02 تیر 1399
  • تاریخ پذیرش: 09 تیر 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار