SonuçlarSonuçlar

Çalışma Alanı-1Çalışma Alanı-1

Çalışma Alanı-2Çalışma Alanı-2

Kaya Fiziği ve Rezervuar TahminiKaya Fiziği ve Rezervuar Tahmini‘(Rock Physics and Reservoir prediction constrained by Depositional and Burial Trends)(Rock Physics and Reservoir prediction constrained by Depositional and Burial Trends)

Seda TEMEL Kaya Fiziği Ve 4D Sismoloji Dersi, Eylül 2015

KaynaklarKaynaklar

Sismik verilerden hidrokarbon aramaları amaçlı yararlanılmak istenirse kaya türünün, kayacın sıkışabilirlik derecesinin incelenmesi şarttır.

Kayaç türü iyi bir şekilde çimentolanma göstermişse sismik yöntemler ile petrolün tespiti güçleşmektedir. Petrolün bulunduğu alan derinliğe göre kayacın çimentolaşma derecesine bağlı kalınarak görülmektedir.

Jeoloji ile elde edilen verileri jeofizik ile kombine etmek ters çözümde tekil çözümsüzlük problemini ortadan kaldırmaktadır.

Rimstad K.,Avseth P., Omre H.,’Hierarchical Bayesian lithology/fluid prediction:A North Sea Case Study’, Geophysics,77,No.2 ,2012 ,B69-B85Avseth, P., Dræge, A., van Wijngaarden, A. J., Johansen, T. A., & Jørstad, A. ,’Shale rock physics and implications for AVO analysis: A North Sea demonstration’, The Leading Edge, 27(6), 788-797.Avseth, P., Skjei, N., Skålnes, Å.,’ Rock physics modelling of 4D time‐shifts and time‐shift derivatives using well log data–a North Sea demonstration’,2013, Geophysical Prospecting, 61(2), 380-390.https://www.youtube.com/watch?v=3T8UiDoP_-I, EAGE E-lecture: Rock Physics and Seismic Reservoir Prediction by Per Avseth, ziyaret tarihi:28.09.2015

Kaya Fiziği ne demektir?Kaya Fiziği ne demektir?

Şekil 2: Jeolojik ve Jeofizik veriler arasındaki boşluklarKaya fiziği modelleri ile doldurulmaktadır.

Kaya fiziğinin çalışma alanı sıcaklık ve basınç gibi fiziksel parametre değişimlerinin kayacın jeolojik özelliklerini (porozite, litoloji, suya doygunluk), elastik ve sismik özelliklerini (hız, empedans, elastik modüller vb.) nasıl etkilediğini incelemektedir. Sismik hızlar porozite, gözenek sıvısı türü, suya doygunluk, gözenek basıncı gibi parametrelere bağımlıdır. Sismik özelliklerin rezervuar özellikleri ile ilişkisi kaya fiziğinin başlıca ilgi alanıdır. Elastik parametrelere ters çözüm uygulanarak sismik verilere ek bilgiler sağlanması son 20 yıldır petrol endüstrisinde sıkça kullanılmaktadır. Kaya fiziği modellemesi yapılırken genellikle kuyu logu verilerinden yararlanılmaktadır. Kaya fiziği modellemesi ile 4 boyutlu sismik veri analizinde üretim yapılacak sahaların özellikleri tespit edilmektedir. Sismik veriler ile kaya fiziği özellikleri arasında ilişki kurulurken 1)Kayacın yapısı, gözeneklerde bulunan sıvıların özellikleri ve elastik parametrelerin bilinmelidir. 2)Kayaç ile sıvı girişiminin modellenmesi gerekmektedir.

Şekil 1:Sol üstteki şekilde Kuzey denizinde toplanan sismik kesit görülmektedir.Burası türbidit alanıdır ve bir çok kuyu açılmış ve gaz rezervuarları tespit edilmiştir.

Sağdaki şekil ise İspanya’nın Nice kentinde bulunan bir arazide yüzeylenmiş kumtaşlarınıgöstermektedir. Üstteki iki bölgede de aynı jeolojik yapı görülmektedir.

Kuzey Denizinde bulunan Alvheim bölgesinde AVO verilerinden su içeriği ve litoloji sınıflaması yapılmıştır. Litoloji/sıvı içeriği haritaları hidrokarbon aramaları yapılırken petrol ve doğal gaz miktarlarının daha güvenli bir şekilde tahmin edilmesini ve rezervuarın daha ne kadar süre kullanılacağının kararına yardımcı olmaktadır.

Diğer bir çalışma alanı yine Kuzey denizinde Troll East denilen alanda veri toplanmıştır. Rezervuar kayalarında sıvı türü ve gerilime bağlı kaya fiziği modelleri 4D sismikte rezervuarların çıkarılması ya da enjekte edilmesi durumunda önemlidir. Bu alanda bulunan kuyulara ait log verilerinden ölçülen ve gözlemlenen zaman kaymaları verileri karşılaştırılmıştır. Kayacın gömülme tarihi ve sıkılığı zaman kaymasına etki eden etmenlerdir.

Şekil 7: Soldaki şekilde hedef zonunda farklı tabakalanmalar görülmektedir. Gaz içeren katman ince bir tabaka ile örtülmüştür. Sağdaki şekilde zaman kaymaları görülmektedir. Zaman kaymalarının büyüklüğü gaz içeren katmanın kalınlığına ve kayaçların sıkılığına

bağlıdır. Kuramsal ve ölçülen zaman kaymalarının uyumunun yüksek olduğu görülmüştür.

Şekil 8: Bu kesitte de görüldüğü üzere batıdan doğuya doğru farklı sıkışma eğilimleri görülmektedir. Gaz su girişiminin olduğu yerde zaman kayması gazın bulunduğu tabakanın

kalınlığının incelmesinden dolayı azalmaktadır. Gaz su dokanağı iki formasyonu da kesmektedir.

Şekil 9:İki kuyu porozitenin fonksiyonu olan sıkılık açısından değerlendirildiklerinde A kuyusunun porozitesinin geniş bir aralıkta değiştiğini görmekteyiz. Bunun nedeni çökelmiş

malzemenin çeşitliliğinden kaynaklanmaktadır. B kuyusunda daha sıkı malzemeler bulunmaktadır.

Şekil 10: Sağdaki şekilde eğer kuyunun herhangi bir noktasında gerilim tahmin edilirse model hem zaman kayması hem de hız değişimine bağlı olarak değerlendirilmektedir. Rezervuardan malzeme çekilirken ya da malzeme yüklenirken oluşan basınç ve sıvı

değişiminden sismik hızın nasıl değiştiği tahmin edilmektedir.

Şekil 3: Kuzey denizinde veri toplanan alan gaz ve petrol üretimi yapılan yerler ilebirlikte gösterilmiştir.

Şekil 4: Kum ve şeyl sıkışmasının şematik olarak gösterimi.

Yaklaşık 2 km derinlikte 70oC civarında mekanik sıkışma bölgesinin kimyasal sıkışma bölgesine dönüştüğünü görmekteyiz. Kumtaşlarının taneciklerinde görülen başkalaşım bu taneciklerin özelliklerini bilmek içinde hangi maddeyi tutabileceğini tahmin açısından önemlidir.

Şekil 5: Tek bir profile ait yakın ofset AVO verisi . Dikdörtgen ile çevrilmiş alan hedefin hacmini, siyah iki çizgi kuyuların yerini, kesikli çizgi ise porozite derinlik modelinin referans çizgisidir. Ters çözümde kullanılacak model porozite, çimentolama oranı, litoloji ve akışkan

özelliklerine bağlıdır. Sağ kısımda verilen şekil porozitenin derinlikle nasıl değiştiğini göstermektedir.

Şekil 6: Kuyu 1’de S hızının poroziteye göre değişimi şekilde gösterilmektedir. S dalga hızının kayacın çimetolanma oranına göre nasıl değiştiği görülmektedir.

Kaya fiziğinde sonik log, yoğunluk logları ,P dalgası loglarından elde edilen veriler ile ilgilenilmektedir. Porozite, gözenek basıncı, litoloji bilgileri sismik yoruma katkıda bulunmaktadır. Sismik kayaç özellikleri sismik dalganın yayılımında ve sismik cevapta doğrudan etkilidir. Temel kaya özellikleri (P dalga hızı,S dalga hızı, yoğunluk, P ve S empedansı, Vp/Vs oranı, Poisson oranı), kayaç özelliklerine ait elastik modüller (katılık modülü, kesme modülü, Lame sabiti), ve anizotropik kayaç özellikleri olarak (yön bağımlı hız) olarak gruplandırılabilir.