SUPERVISOR
مسعود رياضي (استاد راهنما) محمود معمارياني (استاد مشاور) مرتضي طبايي (استاد راهنما)
STUDENT
Behnam Ranjbar
بهنام رنجبر
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395
TITLE
Horizontal and Vertical Compartmentalization in one of Iranian oil reservoir using Geochemical and Reservoir properties for Enhanced Oil Recovery purposes
This study has been done on one the southwest Iranian oil field. The main purpose is to find some evidence in order to assess lateral/ vertical reservoir compartmentalization using in enhanced oil recovery (EOR) studies. The Bangestan reservoir in the studied field contains Ilam and Sarvak formations. The Sarvak formation has better reservoir features and its produced oil is much more than Ilam, that’s why the Sarvak is chosen for lateral compartmentalization assessment. In order to assess vertical compartmentalization, similarities and differences investigate between Sarvak and Ilam formations. So, the integration of several data including reservoir- fluid, geology, 3D seismic, petrophysics and geochemical assessment have been employed. First of all, the target wells were selected based on previous studies and data. Reservoir- fluid data including reservoir pressure, saturation pressure, API density and gas-oil ratio (GOR) indicate the significant differences between these two layers, whereas differences in lateral investigations (among Sarvak formation) are moderate. The geochemical analyses (elemental analysis, gas chromatography, gas chromatography-mass spectrometry and detailed hydrocarbon analysis), confirm the differences between the formations. Although, the biomarker data indicate oil samples of both formations derived from open marine environment source rock, the source rocks lithology of Sarvak and Ilam oil samples are shale and carbonate, respectively. On the other hand, the thermal maturity of Sarvak oil samples are considerably higher. When it comes to lateral assessment, there is an obvious similarity between Sarvak oil samples in the source rock lithology, however the maturity is various in some especial areas. According to the geology investigations, the differences in API and some maturity parameters in Sarvak are related to heat flow from basement fault(s) and paleo-high activity. There is a close correlation between the distribution of porosity, permeability which result from previous modelling studies and the distribution of maturation, API density, that this correlation confirm the heat flow. Elemental analysis indicates the kerogen of Sarvak oil samples is type ?and Ilam oil samples is generally type ?with a little tendency to type ?, and these results correlate strongly with biomarkers figures. Detailed hydrocarbon analysis as a complementary geochemical method to GC-MS has been used. Also, the mentioned analysis confirms the differences between oil samples of Ilam and Sarvak layers, in contrast it indicates low- moderate changes between Sarvak oil samples (lateral assessment) that it could be related to some reservoir alteration in Sarvak. These consequences prove the vertical compartmentalization between Sarvak and Ilam layers. Finally, in order to assess the connectivity between different parts of zone 6-1 from Sarvak, and suggest the proper areas to drill EOR wells, MRST simulation has been done. As a result of the simulation, it has determined the connectivity of the zone has fluctuated heavily. According to the non-fault reservoir (based on 3D seismic data), so it seems it is caused by stratigraphic heterogeneity. As regards the mentioned results in previous sections about some differences in Sarvak (lateral assessment), there is a suitable correlation between MRST consequences and them. In result, there is a lateral compartmentalization with a poor connection in some parts, particularly in northwest of Sarvak.
مطالعهي حاضر بر روي مخزن بنگستان يکي از ميادين جنوب غربي ايران انجام گرفته است. هدف اصلي يافتن شواهدي مبني بر وجود و يا عدم وجود کوپه شدن عمودي و جانبي مخزن مذکور و استفاده از آن در مطالعات ازديادبرداشت است. مخزن بنگستان اين ميدان شامل سازندهاي سروک و ايلام است. با توجه به اينکه خصوصيات مخزني سازند سروک بسيار مناسبتر و توليد از آن چند برابر ايلام است لذا بررسي جانبي کوپه شدن بر روي سازند سروک انجام گرفت. به منظور ارزيابي عمودي، تفاوتها و شباهتها بين دو سازند ايلام و سروک بررسي شدند. بدين منظور تلفيقي از دادههاي مخزن- سيال، زمين شناسي، لرزهاي، پتروفيزيکي و ارزيابيهاي ژئوشيميايي بکار گرفته شد. ابتدا بر اساس شواهد و دادههاي موجود در گزارشها و مطالعات پيشين، چاههاي هدف براي انجام مطالعات ژئوشيميايي گزينش شدند. ارزيابي دادههاي مخزن و سيال شامل فشار مخزن، فشار اشباع، درجه API و نسبت گاز به نفت بيانگر تفاوت آشکار بين دو سازند ايلام و سروک هستند، ضمن اينکه از تفاوتهاي موجود در سازند سروک نميتوان چشم پوشي کرد. بررسي دادههاي ژئوشيميايي (شامل آناليز عنصري، کروماتوگرافي گازي، کروماتوگرافي گازي- طيف سنج جرمي و آناليز تفصيلي هيدروکربن) تفاوتهاي بين دو سازند سروک و ايلام را کاملاً تأييد ميکنند. اگرچه مطابق با دادههاي بايومارکري محيط رسوبگذاري سنگ منشأ هر دو دريايي باز ارزيابي ميشود اما ليتولوژي سنگ منشأ نفت سازند سروک و ايلام به ترتيب شيلي و کربناته تشخيص داده شدند و بلوغ نفت سازند سروک نيز به وضوح بيشتر از ايلام است. اين در حاليست که نمونههاي سازند سروک در ليتولوژي کاملاً مشابه و در برخي قسمتهاي خاص، بلوغ بيشتري دارند. در مطالعات زمين شناسي مشخص گرديد که علت اصلي تفاوت در بلوغ نواحي مختلف سازند سروک، جريان حرارتي ناشي از فعاليت گسلهاي پي سنگي و بلنديهاي قديمي است. از طرفي ديگر پراکنش تخلخل و تراوايي در مدل سازيهاي پتروفيزيکي پيشين همپوشاني بسيار خوبي با توزيع بلوغ و چگالي API دارد که وجود جريان حرارتي مذکور را تأييد ميکند. آناليز عنصري کروژن نمونههاي نفت سروک را نوع ? و ايلام را نوع ? با گرايش اندکي به سمت ? ارزيابي ميکند که اين با نتايج حاصل از بايومارکرها مطابقت دارد. آناليز تفصيلي هيدروکربن که به عنوان يک روش مکمل کروماتوگرافي گازي- طيف سنج جرمي استفاده شد، نيز بيانگر تفاوتهاي نسبتاً زياد بين نمونههاي دو سازند مورد مطالعه است در حاليکه به نظر ميرسد اختلاف اندک بين نمونههاي سروک ناشي از شرايط مخزني است. اين نتايج نشان از کوپه شدن کامل در راستاي عمودي بين دو سازند سروک و ايلام است. در پايان، مدلسازي MRST به منظور ارزيابي چگونگي ارتباط پذيري بين بخشهاي مختلف زون 1-6 سازند سروک به عنوان يکي از مهمترين بخشهاي مخزني و ارائهي مکانهاي مناسبتر جهت حفر چاههاي تزريقي ازديادبرداشت صورت گرفت. نتايج اين مدلسازي بيانگر وضعيت ارتباط پذيري بسيار متغير در نواحي مختلف است که با توجه به عدم وجود گسل در مخزن (مطابق با دادههاي لرزه نگاري 3 بعدي) ميتوان علت آن را به ناهمگني چينهاي مخزن ربط داد. البته اين نتيجه با اختلافهايي که در بخشهاي قبلي مبني بر تفاوتهايي در راستاي جانبي گرفته شد منطبق است و ميتوان اينگونه نتيجه گرفت که کوپه شدن از نوع نيمه تراوا به ويژه در بخشهاي شمال غربي سازند سروک وجود دارد.