1. SonuçlarSonuçlarSonuçlarSonuçlar
Çalışma Alanı-1Çalışma Alanı-1Çalışma Alanı-1Çalışma Alanı-1
Çalışma Alanı-2Çalışma Alanı-2Çalışma 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)
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
KaynaklarKaynaklarKaynaklarKaynaklar
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-B85
Avseth, 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?Kaya Fiziği ne demektir?Kaya Fiziği ne demektir?
Şekil 2: Jeolojik ve Jeofizik veriler arasındaki boşluklar
Kaya 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 kumtaşlarını
göstermektedir. 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 ile
birlikte gösterilmiştir.
Şekil 4: Kum ve şeyl sıkışmasının şematik olarak gösterimi.
Yaklaşık 2 km derinlikte 70o
C 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.
