مدل‌سازی فیزیک سنگی در مخازن کربناته - مروری بر مدل‌های نظری و یک مطالعه موردی

Abstract

طیف گسترده‌ای از مدل‌های محیط مؤثر شامل مدل‌های تماسی (محیط دانه‌ای) و مدل‌های میانباری برای توصیف نظری ویژگی‌های کشسانی مؤثر سنگ‌های رسوبی معرفی شده است. با توجه به ساختار پیچیده‌تر فضای حفره‌ای در سنگ‌های کربناته نسبت به آواری‌ها، توسعه مدل فیزیک-سنگی در مخازن کربناته همواره با چالش‌های بیشتری روبرو بوده است. با در نظر گرفتن فرضیات و فیزیک مورداستفاده در توسعه مدل‌های میانباری، استفاده از این نوع مدل‌ها برای تعیین خواص کشسانی کربنات‌ها از توجیه بیشتری برخوردار می‌باشد. در این مقاله، ابتدا مبانی نظری، الگوریتم و روش اعمال چهار مدل فیزیک سنگی کاستر- تکسوز، تقریب خودسازگار، محیط مؤثر دیفرانسیلی و ژو-پین از گروه مدلهای میانباری‌ که برای مدل‌سازی فیزیک سنگی مخازن کربناته قابل‌استفاده هستند تشریح می شود. در ادامه، تجزیه ‌و تحلیل و مدل‌سازی فیزیک‌سنگی با استفاده از مدل‌های مذکور در چهار چاه هدف از یکی از مخازن کربناته جنوب غرب ایران انجام گرفته است. سرعت‌های امواج تراکمی و برشی در محدوده عمقی سازند کربناته در مخزن موردمطالعه با استفاده از هر چهار مدل مذکور تخمین زده شده و با داده‌های اندازه‌گیری شده در محل چاه‌ها به‌صورت کیفی و کمی مقایسه شده است. با توجه به فرضیات و چهارچوب مورداستفاده در این مطالعه، مدل ژو- پین نسبت به دیگر مدل-های فیزیک‌سنگی مورداستفاده در این پژوهش، در پیش‌بینی سرعت امواج تراکمی و برشی کارآیی و تطابق بهتری با داده‌های اندازه‌گیری شده (ضریب همبستگی بالاتر و میانگین خطای مطلق کمتر) نشان داد که نمایانگر اهمیت استفاده از چندین نوع تخلخل با نسبت ابعاد مختلف در سنگ کربناته مورد مطالعه است.