SUPERVISOR
مسعود ریاضی (استاد راهنما) محمود معماریانی (استاد مشاور) مرتضی طبایی (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.
مطالعهی حاضر بر روی مخزن بنگستان یکی از میادین جنوب غربی ایران انجام گرفته است. هدف اصلی یافتن شواهدی مبنی بر وجود و یا عدم وجود کوپه شدن عمودی و جانبی مخزن مذکور و استفاده از آن در مطالعات ازدیادبرداشت است. مخزن بنگستان این میدان شامل سازندهای سروک و ایلام است. با توجه به اینکه خصوصیات مخزنی سازند سروک بسیار مناسبتر و تولید از آن چند برابر ایلام است لذا بررسی جانبی کوپه شدن بر روی سازند سروک انجام گرفت. به منظور ارزیابی عمودی، تفاوتها و شباهتها بین دو سازند ایلام و سروک بررسی شدند. بدین منظور تلفیقی از دادههای مخزن- سیال، زمین شناسی، لرزهای، پتروفیزیکی و ارزیابیهای ژئوشیمیایی بکار گرفته شد. ابتدا بر اساس شواهد و دادههای موجود در گزارشها و مطالعات پیشین، چاههای هدف برای انجام مطالعات ژئوشیمیایی گزینش شدند. ارزیابی دادههای مخزن و سیال شامل فشار مخزن، فشار اشباع، درجه API و نسبت گاز به نفت بیانگر تفاوت آشکار بین دو سازند ایلام و سروک هستند، ضمن اینکه از تفاوتهای موجود در سازند سروک نمیتوان چشم پوشی کرد. بررسی دادههای ژئوشیمیایی (شامل آنالیز عنصری، کروماتوگرافی گازی، کروماتوگرافی گازی- طیف سنج جرمی و آنالیز تفصیلی هیدروکربن) تفاوتهای بین دو سازند سروک و ایلام را کاملاً تأیید میکنند. اگرچه مطابق با دادههای بایومارکری محیط رسوبگذاری سنگ منشأ هر دو دریایی باز ارزیابی میشود اما لیتولوژی سنگ منشأ نفت سازند سروک و ایلام به ترتیب شیلی و کربناته تشخیص داده شدند و بلوغ نفت سازند سروک نیز به وضوح بیشتر از ایلام است. این در حالیست که نمونههای سازند سروک در لیتولوژی کاملاً مشابه و در برخی قسمتهای خاص، بلوغ بیشتری دارند. در مطالعات زمین شناسی مشخص گردید که علت اصلی تفاوت در بلوغ نواحی مختلف سازند سروک، جریان حرارتی ناشی از فعالیت گسلهای پی سنگی و بلندیهای قدیمی است. از طرفی دیگر پراکنش تخلخل و تراوایی در مدل سازیهای پتروفیزیکی پیشین همپوشانی بسیار خوبی با توزیع بلوغ و چگالی API دارد که وجود جریان حرارتی مذکور را تأیید میکند. آنالیز عنصری کروژن نمونههای نفت سروک را نوع ? و ایلام را نوع ? با گرایش اندکی به سمت ? ارزیابی میکند که این با نتایج حاصل از بایومارکرها مطابقت دارد. آنالیز تفصیلی هیدروکربن که به عنوان یک روش مکمل کروماتوگرافی گازی- طیف سنج جرمی استفاده شد، نیز بیانگر تفاوتهای نسبتاً زیاد بین نمونههای دو سازند مورد مطالعه است در حالیکه به نظر میرسد اختلاف اندک بین نمونههای سروک ناشی از شرایط مخزنی است. این نتایج نشان از کوپه شدن کامل در راستای عمودی بین دو سازند سروک و ایلام است. در پایان، مدلسازی MRST به منظور ارزیابی چگونگی ارتباط پذیری بین بخشهای مختلف زون 1-6 سازند سروک به عنوان یکی از مهمترین بخشهای مخزنی و ارائهی مکانهای مناسبتر جهت حفر چاههای تزریقی ازدیادبرداشت صورت گرفت. نتایج این مدلسازی بیانگر وضعیت ارتباط پذیری بسیار متغیر در نواحی مختلف است که با توجه به عدم وجود گسل در مخزن (مطابق با دادههای لرزه نگاری 3 بعدی) میتوان علت آن را به ناهمگنی چینهای مخزن ربط داد. البته این نتیجه با اختلافهایی که در بخشهای قبلی مبنی بر تفاوتهایی در راستای جانبی گرفته شد منطبق است و میتوان اینگونه نتیجه گرفت که کوپه شدن از نوع نیمه تراوا به ویژه در بخشهای شمال غربی سازند سروک وجود دارد.