تعیین پارامترهای لامه و LMR در یکی از مخازن جنوب ایران

نوع مقاله: مقاله تحقیقی‌ (پژوهشی‌)

نویسنده

دانشگاه فنی و حرفه‌ای، تهران، ایران

چکیده

پارامتر λ و مدول بُرشی (μ) دو نمونه از مهم‌ترین پارامتر‌های نشانگر سیال و سنگ محسوب می‌شوند. پارامتر λ (اولین پارامتر لامه) نسبت به سیال موجود در سنگ حساسیت دارد، در‌صورتی‌که پارامتر μ به ملاط سنگ حساس‌تر است. همچنین نسبت λ/μ که یکی از نشانگرهای سیالی است را می‌توان درحکم شاخصی برای تعیین سنگ‌شناسی و تشخیص سیال‌ها به‌کار برد. برای تعیین پارامترهای کشسان نیاز به اندازه‌گیری سرعت‌های امواج تراکمی، بُرشی و چگالی است. سرعت امواج تراکمی به‌کمک نگاره‌های صوتی تعیین می‌شود. سرعت امواج بُرشی را می‌توان از نگاره‌های صوتی بُرشی دو‌قطبی (DSI) به‌دست آورد. در این تحقیق با استفاده از نگاره‌های صوتی بُرشی دو‌قطبی پارامترهای لامه و نشانگر LMR  در سازندهای کنگان و دالان در یک چاه در میدان پارس جنوبی تعیین شد. مقادیر نشانگرهای lr ،μr  و λ/μ در لایه K4 کمترین مقدار را در مقایسه با سه لایه دیگر دارد. همچنین با استفاده از نشانگر سیالی (λ/μ) و پارامتر حجم گاز در ناحیه مخزنی (که مؤید حضور گاز است)، میزان گاز در سازندهای کنگان و دالان مورد مقایسه قرار گرفته است. افزایش پارامتر حجم گاز در ناحیه مخزنی با کاهش مقدار نشانگر سیالی همراه است که مقایسه این دو کمیت تأیید مناسب‌تری برای حضور هیدروکربور‌ها در ناحیه مورد بررسی است.
 
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of Lamé parameters and LMR in one of the reservoirs in South of Iran

نویسنده [English]

  • Malihe Sadat Kazemi
چکیده [English]

Lamé parameter (λ) and shear modulus (μ) are two most important parameters in the identification of fluids and reservoir rocks. Lamé parameter (λ) is sensitive to the fluid within the rock fabric whereas µ is sensitive to the rock matrix only. The combination of these attributes allows more accurate separation of the rock and fluid effects in the reservoir.
Wilkens et al. (1984) gave ultrasonic velocity values measured in single crystals of quartz and calcite. They reported values of about 44 GPa for the shear modulus of fused quartz, and 31 Gpa for calcite. They also measured λ to be about 8.4 Gpa for quartz and 55 Gpa for calcite. Lee (2005) reports measured values of 44 GPa for the shear modulus of sand, and 38 Gpa for bulk modulus (Lee, 2009), for which the value of Lamé parameter (λ) is 8.7 GPa. Helgerud et al (2009) calculated the shear modulus of gas hydrate to be 3.49 GPa (at 11°C and 1MPa). Goodway (2001) argued that the value of λ/μ was a more sensitive indicator than λ, λρ, Vp/Vs and Poisson's ratio. Goodway demonstrated that how LMR (Lambda-Mu-Rho) analysis could be used to identify gas sands. The gas in the rock does not affect rigidity and it has low values of λρ. The combination of the fluid compressibility along with the mineral properties and grain shapes result in different LMR values. Using petrophysical parameters to scale the results of LMR analysis, 3D seismic volumes can be converted into lithology cubes. Neither λ nor μ are powerful lithologic indicators by themselves, but used in combination can reveal a great deal about lithology. Gray and Andersen (2000) demonstrated that how LMR cross plot analysis could be used for lithology discrimination. Different lithologies can be identified by cross-plots of λρ versus μρ. Perez and Tonn (2007) were analyzed to model the LMR response of various reservoir qualities and fluid fills. LMR response separates shale zones from highly porous sand zones. Shaocheng et al. (2010) analyzed the equivalent isotropic elastic data of natural rocks in order to characterize λ values for common types of crystalline rocks in the Earth's crust and upper mantle. In the λ-ρ and μ-λ plots, the main categories of lithology can be clearly distinguished.
In this study, log analyses were used for a well from the South Pars gas field and the analysis of DSI was used to estimate shear wave velocity developed in a relationship with λ, μ and LMR. The reservoir zone of South Pars field consists of Kangan (K1 and K2) and Dalan (K3 and K4) Formations. Compressional and shear wave velocity values were determined for the estimation of Lamé parameters (λ and μ) for the reservoir zone. The crossplots λ/μ were used to identify the gas. The ratio λ/μ and the crossplot difference λρ-μρ provide some information about the presence of the gas in Kangan and Dalan Formations. The computed average Lamé’s constants, λ and μ parameters in Kangan Formation in K1 are 36.19 Gpa and 31.25 Gpa and are 32.59 Gpa and 27.02 Gpa in K2, respectively. Also the average values of λ and μ in K3 layer are 33.79 Gpa and 29.59 Gpa and 25.32 Gpa and 24.63 Gpa in K4, respectively.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lamé parameters
  • LMR
  • DSI
  • λ/μ attribute
  • Kangan and Dalan Formations
Berryman, J. G., Grechka, V. Y., and Berge, P. A., 1999, Analysis of Thomsen parameters for finely layered VTI media, Geophysical Prospecting, 47, 959–978.

Gassmann, F., 1951, U¨ ber die Elastizita¨t poro¨ser Medien, Vierteljahrsschrift der Naturforschenden, Gesellschaft in Zu¨rich, 96, 1–23.

Goodway, W., 2001, AVO and Lame’ constants for rock parameterization and fluid detection. Recorder, 26, 39-60.

Gray, F.D., and Andersen, E.C., 2000, Case histories: Inversion for rock properties, 62th EAGE meeting, Conference and Technical Exposition.

Helgerud, M. B., Waite, W. F., Kirby, S. H., and Nur, A., 2009, Elastic wave speeds and moduli in polycrystal-line ice Ih, sI methane hydrate, and sII methane-ethane hydrate: Journal of Geophysical Research, 114.

Lee, M. W., 2005, Well log analysis to assist the interpretation of 3-D seismic data at the Milne Point, North Slope of Alaska: U. S. Geological Survey Scientific Investigations Report.

Lee, M. W., 2009, Anisotropic velocities of gas hydrate-bearing sediments in fractured reservoirs: Scientific Investigations Report, U. S. Department of the Interior, U. S. Geological Survey.

Mavko, G., Mukerji, T., Dvorkin, J., 2003, The Rock Physics Handbook, Cambridge University Press.

Perez, M. A., and Tonn, R., 2007, Reservoir modeling and interpretation with Lamé’s parameters: A Grand Banks Case Study, EnCana Corporation, 150 9th Avenue SW, Calgary.

Shaocheng, Ji., Sun, Sh., Wang, Q., and Marcotte, D., 2010, Lamé parameters of common rocks in the Earth's crust and upper mantle: Journal of Geophysical Research, 115, B06314.

Wilkens, R., Simmons, G., and Caruso, L., 1984, The ratio Vp/Vs as a discriminant of composition for siliceous limestones: Geophysics, 49, 1850–1860.