نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

تعیین واحد ژئومکانیکی با ترکیب روش‌های خوشه‌بندی و نتایج آزمایشگاهی برای سازندهای کنگان و دالان در یکی از مخازن جنوب ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
2 دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود شاهرود، ایران
3 شرکت نفت و گاز پارس، تهران، ایران
چکیده
تعیین واحد ژئومکانیکی گام نخست برای درک صحیح شرایط مخزن و اجرای بهینه فرایندهای مهندسی است. در این تحقیق، واحدهای ژئومکانیکی برای دو سازند کنگان و دالان، به عنوان اصلی‌ترین مخازن هیدروکربنی خلیج فارس، تعیین شده‌اند. به‌منظور کاهش خطای ناشی از قضاوت‌های مهندسی و افزایش دقت تحلیل‌ها، از سه روش خوشه‌بندی سلسله‌مراتبی، مبتنی بر چگالی و کی-میانگین با استفاده از نرم‌افزار MATLAB برای تعیین واحدهای ژئومکانیکی بهره گرفته شد. داده‌های ورودی مدل خوشه‌بندی شامل نگاره‌های پتروفیزیکی چگالی، نوترون، گاما، و صوتی برشی و فشاری هستند که مزیت آن‌ها در دسترسی آسان و کاربرد در ساخت مدل ژئومکانیکی می‌باشد. در ادامه، 43 نمونه مغزه براساس تخلخل و نفوذپذیری دسته‌بندی شده و میزان تطابق میان واحدهای ژئومکانیکی تعیین‌شده با این دسته‌بندی بررسی شد. علاوه‌براین، از شاخص سیلوئت (Silhouette) برای ارزیابی کیفیت خوشه‌بندی در هر یک از روش‌ها استفاده گردید. در نهایت، پنج واحد ژئومکانیکی با استفاده از الگوریتم خوشه‌بندی سلسله‌مراتبی، بر پایه معیار متریک اقلیدسی استاندارد و روش پیوند کمترین واریانس، تعیین شدند. نتایج نشان داد که روش مورد استفاده بیش از 90 درصد تطابق با داده‌های آزمایشگاهی دارد و مقدار شاخص سیلوئت برابر 48/0 به دست آمده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

[1]           M. R. Aghakhani Emamqeysi, M. Sanei, and M. Fatehi Marji, "Prediction of Elastic Parameters of Carbonate Reservoir from Well Logging Data Using Machine Learning and Multivariate Regression Methods," JOURNAL OF ROCK MECHANICS, vol. 7, no. 2, pp. 53-70, 2023.
[2]           M. B. Dusseault, "Geomechanical challenges in petroleum reservoir exploitation," KSCE Journal of Civil Engineering, vol. 15, pp. 669-678, 2011.
[3]           R. Nygaard, "Wabamun area CO2 sequestration project (wasp)," Energy and environmental systems group (EES), 2010.
[4]           M. Uwiera-Gartner, M. Carlson, D. Walters, and C. Palmgren, "Geomechanical simulation of caprock performance for a proposed, low pressure, steam-assisted gravity drainage pilot project," in SPE Canada Unconventional Resources Conference, 2011: SPE, pp. SPE-148886-MS.
[5]           A. Shafiei and M. Dusseault, "Geomechanical properties of a conglomerate from Iran," in ARMA US Rock Mechanics/Geomechanics Symposium, 2008: Arma, pp. ARMA-08-053.
[6]           B. Mehrgini, H. Memarian, M. B. Dusseault, H. Eshraghi, B. Goodarzi, A. Ghavidel, M. N. Qamsari, and M. Hassanzadeh, "Geomechanical characterization of a south Iran carbonate reservoir rock at ambient and reservoir temperatures," Journal of Natural Gas Science and Engineering, vol. 34, pp. 269-279, 2016.
[7]           M. Nazari Sarem and M. A. Riahi, "Geomechanical unit modeling using seismic and well log data in one of the southwestern Iranian oilfields," Journal of Petroleum Exploration and Production Technology, vol. 10, no. 7, pp. 2805-2813, 2020.
[8]           A. Kadkhodaie, "The impact of geomechanical units (GMUs) classification on reducing the uncertainty of wellbore stability analysis and safe mud window design," Journal of Natural Gas Science and Engineering, vol. 91, p. 103964, 2021.
[9]           S. Gharechelou, A. Amini, B. Bohloli, V. Tavakoli, A. Ghahremani, and A. Maleki, "An integrated geomechanical model for a heterogeneous carbonate reservoir in SW Iran, using geomechanical unit concept," Bulletin of Engineering Geology and the Environment, vol. 81, no. 7, p. 268, 2022.
[10]         S. Pourreza, F. Hajizadeh, and A. Kadkhodaie, "Estimation of geomechanical units using petrophysical logs, core and supervised intelligent committee machine method to optimize exploration drilling operations," Arabian Journal of Geosciences, vol. 16, no. 3, p. 149, 2023.
[11]         A. Shahnazi, M. Bahremandi, A. Ahmadi, M. H. Shahmoradi, M. Saemi, and A. M. Bagheri, "Core sample selection based on MRGC method utilizing geomechanical units," Carbonates and Evaporites, vol. 39, no. 2, p. 57, 2024.
[12]         M. L. C. Ruiz and A. Batezelli, "Correlation between geomechanical and sedimentary facies and their implications for flow unit definition in the pre-salt carbonate reservoir, Brazil," Journal of South American Earth Sciences, vol. 141, p. 104958, 2024.
[13]         L. F. AL-Kaaby, S. Rashidi, R. Ghamarpoor, S. Hosseini, H. N. Al-Saedi, and E. G. Golab, "Determining the geomechanical units using rock physics methods," Petroleum Research, 2024.
[14]         V. Tavakoli, M. Naderi-Khujin, and Z. Seyedmehdi, "The end-Permian regression in the western Tethys: sedimentological and geochemical evidence from offshore the Persian Gulf, Iran," Geo-Marine Letters, vol. 38, pp. 179-192, 2018.
[15]         E. Fjaer, R. Holt, P. Horsrud, A. Raaen, and R. Risnes, "Geological aspects of petroleum related rock mechanics," Developments in petroleum science, vol. 53, pp. 103-133, 2008.
[16]         O. A. Abbas, "Comparisons between data clustering algorithms," International Arab Journal of Information Technology (IAJIT), vol. 5, no. 3, 2008.
[17]         J. Oyelade, I. Isewon, O. Oladipupo, O. Emebo, Z. Omogbadegun, O. Aromolaran, E. Uwoghiren, D. Olaniyan, and O. Olawole, "Data clustering: Algorithms and its applications," in 2019 19th international conference on computational science and its applications (ICCSA), 2019: IEEE, pp. 71-81.