باتوجه به نياز روز افزون صنعت نفت به توليد نفت و گاز دست يابي به اهداف جديد اكتشافي و توسعه كامل تر ميادين توليدي ضرورتي اجتناب ناپذير است. جهت پيش بيني و ارائه بهترين و مناسب ترين مناطق توليدي لازم است تا خصوصيات مخزني به خوبي شناسايي شوند. با استفاده از اطلاعات اكتشافي و توليدي ناحيه مي توان به ارزيابي اهداف تعيين شده پرداخت. براساس كارهايي كه جهت توصيف مشخصات سازندهاي حاوي هيدروكربن صورت گرفته است، هر دو مقياس بزرگ المان هاي زمين شناسي و مقياس كوچك سنگ شناسي بوسيله ي مشخصات فيزيكي سنگ براساس قانون نفوذپذيري مخازن با يكديگر تلفيق شده اند . در اين ميان براي توصيف سنگ ها از داده هاي چندرسانه اي و تكنيك هاي ارزيابي بر مبناي طبقه بندي سنگ ها از روي مغزه ها و تصاويراستفاده شده است. دسته بندی سنگ یا همان طبقه بندی نوع سنگ به پروسه ای گفته میشود که درطی آن سنگ مخزن به چندکلاس گوناگون تقسیم میگردد هرکدام ازاین کلاسها تحت شرایط زمین شناسی یک سانی ایجادشده و فرایند دیاژنزی مشابهی را طی نموده اند، از این رو، روش طبقه بندی نوع سنگ در شناسایی و بدست آوردن مشخصه های مخازن هیدروکربنی ، اهمیت ویژه ای دارد.
 طبقه بندي هاي نوع سنگ موارد زير را بررسي مي كنند:

1.طبقه بندی رسوبی سنگ ها
2. طبقه بندی پتروگرافیک سنگ ها
3. طبقه بندی هیدرولیکی سنگ ها

تصحيحات پارامترهاي پتروفيزيكي معمولا توسط طبقه بندي هاي نوع سنگ  صورت مي گيرد. اين امر يك دسته بندي گسترده شامل اندازه گيري كمي از قبيل اندازه گيري تخلخل است . خلل و فرج و توزيع اندازه مجراها، اتصال خلل و فرج ها و توصيف كيفي آنها بوسيله ي بافت و ساخت سنگ قابل شناسايي است.

طبقه بندي نوع سنگ برمبناي داده هاي آناليز مغزه، آناليز ويژه ي مغزه، نگاره های مستقیم (رخساره های الکتریکی)، توصيف خرده هاي حفاري و محيط رسوبگذاري و آناليز مقاطع نازک پایه گذاری شده است. با استفاده از اشعه ایکس که بر اساس مطالعات میکروتوموگرافی انجام می شود روابط مستقيم بين ساختار ميكروسكوپي سنگ و مشخصه هاي پتروفيزيكي براي ما آشكار ميشود.

  1. طبقه بندي رسوبي سنگ
    اين طبقه بندي نوع سنگ در مقياس بزرگ، مشخصه هاي اصلي سنگ را در زمان رسوبگذاري به ما مي دهد كه شامل محيط پيرامون رسوبگذاري، اندازه دانه ها و نحوه ي توزيع آنها، تشخيص نوع و حجم رس فرسايشي و ته نشست شيل و… مي باشد.
    اين طبقه بندي براساس تفسير زمين شناسي و تشريح فيزيكي مغزه هاي بكر صورت مي گيرد . يك جنبه ي مهم اين نوع طبقه بندي نوع سنگ توسعه ي قائم سكانسها از نظر واحدهاي ژنتيكي است .
    اين مهم در توصيف محيط رسوبگذاري و هندسه ي مخازن و مشخصه هاي جريان به ما كمك مي كند.

  2. طبقه بندي پتروگرافيك نوع سنگ
    اين نوع طبقه بندي نوع سنگ به توصيف در مقياس خلل و فرج مي پردازد . ابزار اوليه مورد استفاده در توصيف پتروگرافيك نوع سنگ استفاده از روش عكسبرداري ميكروسكوپي است كه شامل توصيف مقاطع نازك، آناليز پراش اشعه ايكس و بررسي تصاوير ميكروسكوپ الكترونيك است.
    اين ارزيابي شامل توصيف چشمه ي رسوب، انواع تركيبات سنگ، ساخت مين رالوژي و تشخيص نوع و منشاء رس ها است. يك مهم در طبقه بند ي پتروگرافيك سنگ تشخيص نوع دياژنز و پتانسيل فشردگي سنگ و ظرفيت ذخيره سازي سيال در سنگ است.

  3. طبقه بندي هیدرولیک نوع سنگ.
    اين نوع طبقه بندي شبيه طبقه بندي پتروگرافيك نوع سنگ است. اين طبقه بندي در ابعاد خلل و فرج مطالعه مي شود كه به توصيف فيزيك جريان در سنگ، ساختار گلوگاه هاي خلل و فرج و هندسه و پخش شدگي جريان در آنها مي پردازد. ابزار اوليه جهت شناسايي و تعيين طبقه بندي هيدروليكي نوع سنگ آناليزهاي مغزه هستند كه شامل اندازه گيري مجموع تاثيرات تخلخل، نفوذپذيري مطلق و اندازه خلل و فرج و توزيع آنها از داده هاي تزريق فشار مويين مركوري مي باشد.

اهميت همبستگي بين نتايج بدست آمده از انواع طبقه بندي نوع سنگ

ممكن است مشخصاتي كه از سه نوع طبقه بندي سنگ به دست مي آيد با هم شبيه نباشند .بنابراين بايد يك همبستگي بين آنها بوجود آورد.
در هنگام دياژنز، سنگ مي تواند دچار انواع خلل و فرج شود به صرف اينكه نوع سنگ در نظر گرفته نشود و يا اينكه آلتراسيون اتفاق بيفتد. اغلب سيستم هاي مخزني حوضه هاي تمركز دهنده هيدروكربن ها قابل طبقه بندي هستند. با اين حال مشخصه هاي متعارف اين حوضه ها نيازمند فازهاي چندگانه از مشخصات سيالها در سنگ ها هستند. هرچند سيستم هاي مخزني حوضه تمركز دهنده هيدروكربن ها شكل مشخصي ندارند اما با طبقه بندي نوع سنگ تقريبا اين حوضه ها قابل توصيف هستند.

نحوه ي انجام طبقه بندي نوع سنگ

گام اول در طبقه بندي نوع سنگ، طبقه بندي رسوبي سنگ مي باشد. ابتدا با بررسي مغزه هايي كه از اعماق گرفته شده اند به آناليز آنها جهت شناسايي ويژگي هاي رسوب شناسي و سكانسهاي استراتيگرافي در اينتروالهاي مورد مطالعه مي پردازيم و نتايج بدست آمده را بررسي مي كنيم.
سپس نتايج به دست آمده براي هر نمونه را در جدولي تدوين كرده وبراساس ويژگي هاي به دست آمده، به نامگذاری رسوبی سنگ می پردازیم.
گام دوم در طبقه بندي نوع سنگ، طبقه بندي پتروگرافيك نوع سنگ مي باشد.براي هر نمونه كه مربوط به يك اينتروال معين از سنگ مخزن مي باشد ويژگي هاي پتروگرافي آن از نظر تركيب سنگ شناسي از روي مطالعه ي ميكروسكوپي و پراش اشعه X (از نظر نوع كاني شناسي،ميزان رس و …) به دست آمده و براي هر نمونه بر اين اساس يك نام تعريف مي كنيم .سپس به بررسي ويژگي هاي ديگر دسته بندي شده براي اين طبقه بندي مانند تخلخل، نفوذپذيري و … مي پردازيم و براي هر كدام از ويژگي ها يك نام تعريف مي كنيم.
سپس ويژگي هاي بدست آمده از اين طبقه بندي را با طبقه بندي رسوبي سنگ در اينتروالهاي يكسان مورد مقايسه قرار مي دهيم.
گام نهايي در فرآيند طبقه بندي نوع سنگ، شناسايي انواع هيدروليكي سنگ است . با استفاده از روش Winland/Pitma مي توان انواع هيدروليكي سنگ را با استفاده از داده هاي تخلخل و نفوذپذيري همراه با اندازه گيري هاي فشار مويينگي با تزريق جيوه كه از پلاگ مغزه به دست مي آيد، طبقه بندي نمود.

پراش اشعه X
نمونه ای از تعيين مينرالوژي نمونه ها با استفاده از آناليز پراش اشعه X
میزان رس
نمونه ای از مقادیر کانی های رسی موجود در نمونه ها با استفاده از پراش اشعه X
پتروگرافیک
مقایسه طبقه بندی پتروگرافیک سنگ با طبقه بندی رسوبی سنگ

تخلخل موثر  و نفوذپذيري مطلق  را با استفاده از مطالعات آزمايشگاهي بدست مي آوريم . در برابر حجم كلي منافذ نبايد از كنترل ظرفيت جريان در سنگ مخزن غافل شد. به عبارت ديگر تخلخل، پيشگويي دقيقي از كيفيت سنگ براي ما حاصل نمي كند ( به خصوص در ماسه سنگها ي با نفوذپذيري كم و داراي دياژنز عالي ) با اين حال بهتر است به توسعه ي روابط منحصر به فرد تخلخل – نفوذپذيري براي طبقه بندي هيدورليكي سنگ بپردازيم كه مطابق با ابعاد غالب دهانه هاي منافذ گروه بندي شده باشد.

تخلخل ، نفوذپذیری
نمونه ای از رابطه نفوذپذیری و تخلخل برای یک نوع سنگ
نوع سنگ
پنج نوع هیدرولیکی سنگ

با توجه به اشکال زیر، گروه بندي نقاط داده هايي كه درون هر بيضي قرار داده شده اند نشان دهنده طيف وسيعي از نفوذپذيري و تخلخل براي هر نوع از سنگهاي هيدروليكي مي باشد. در آخر به مقايسه ي طبقه بندي رسوبي سنگ و پتروگرافيك سنگ با انواع هيدروليكي سنگ مي پردازيم و نتايج آنرا تفسير مي كنيم.
با توجه به نقاط درون هر بيضي مي توان به تفسير نوع رسوبي يا پتروگرافيك سنگ با نوع هيدورليكي سنگ پرداخت و در هر مورد همبستگي بين آنها برقرار كرد. تطابق هاي به دست آمده توصيف كننده ي شرايط مخزن از نظر پارامترهاي زمين شناسي است.

نفوذپذيري و تخلخل
Semi log winland plot.01
پلات semi log winland
Semi log winland plot.02

اشکال بالا بیانگر پلات Semi log winland  بر اساس نفوذپذیری بر روی تخلخل جهت نشان دادن تغییرات نوع هیدرولیکی سنگ می باشد.

نمایش رابطه بین نوع هیدرولیکی و رسوبی سنگ
Winland plot

      شکل بالا بیانگر پلات Winland جهت نمایش رابطه بین نوع هیدرولیکی و رسوبی سنگ می باشد.

نتيجه گيري

هر طبقه بندي نوع سنگ اعم از وابسته به رسوب گذاري، وابسته به سنگ شناسي، وابسته به هيدروليك در سنگها تفاوت فرآيندهاي فيزيكي و شيميايي موثر در مشخصه هاي سنگ در طول رسوبگذاري و چرخه ي پاراژنز نشان مي دهد. اگر تاثيرات دياژنز كوچك باشد مي توان روابط بين نفوذپذيري و تخلخل را كه از طبقه بندي رسوبي سنگ ناشي است پيش بيني كرد (با استفاده از مدل هاي زمين شناسي)
همانطور که گفته شد روش طبقه بندی نوع سنگ در شناسایی و بدست آوردن مشخصه های مخازن هیدروکربنی ، از اهمیت ویژه ای برخوردار است، چرا که همه ي اطلاعات بدست آمده از مغزه ها، مقاطع نازك، تصاوير ميكروسكوپي، پراش اشعه تزريق فشار مويين و… به همراه نگاره هاي پتروفيزيكي تطابق داده مي شود و نتايج آنها مورد بررسي قرار مي گيرد و در نهايت موقعيت هاي اكتشافي از نظر وجود هيدروكربن ها و همچنين بررسي وضعيت توليد از مخازن هیدروکربنی و ويژگي هاي مخزني ديگر را مي توان مورد بررسي قرار داد.

استفاده از این محتوا با ذکر منبع و لینک مستقیم به مقاله مجاز است.


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

فارسی