مدل‌سازی فرونشست میدان پارس‌جنوبی با روش‌های تحلیلی و نیمه تحلیلی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه زمین شناسی دانشگاه خوارزمی

2 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

3 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

چکیده

برداشت از مخازن نفت و گاز افت فشار منفذی این مخازن را به دنبال خواهد داشت و در نتیجه میزان فشار مؤثر ناشی از وزن سنگ­های روباره­ی مخزن افزایش یافته و باعث تراکم مخزن می­گردد. در صورتی­که میزان تراکم سنگ مخزن از حد معینی فراتر رود سنگ­های روباره در اثر وزن خود شروع به فرونشست خواهند کرد. با توجه به اهمیت میدان گازی پارس‌جنوبی و مشترک بودن این میدان بین ایران و قطر، محاسبه و مدل­سازی فرونشست سطح میدان که می­تواند تأثیر بسزایی در عملیات بهره­برداری از این میدان داشته باشد از اهمیت بالای برخوردار است. در این پژوهش ابتدا با استفاده از تئوری تراکم تک­محوره­ی، تراکم مخزن پارس­جنوبی در انتهای دوره­ی برداشت محاسبه شده و سپس با استفاده از روش مدل‌سازی تحلیلی و نیمه­تحلیلی (با استفاده از نرم‌افزار AEsubs) فرونشست ایجاد شده در سطح میدان در اثر تراکم مخزن تعیین گردید. بر اساس مطالعات انجام شده مقدار تراکم مخزن پارس جنوبی در پایان دوره‌ی برداشت در حدود 5/0 متر و بیشنه فرونشست ایجاد شده در سطح این میدان  بر اساس دو روش مدل‌سازی بیش از 6/0 متر برآورد گردیده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Modeling of subsidence in south Pars as field using analytical and semi analytical methods

نویسندگان [English]

  • Mahmoud Fatemi Aghda 1
  • Akbar Ghazifard 2
  • Mohammad Hossein Taherinia 3
1 Prof. of Engineering Geology Kharazmi University
2 Associate professor, Department of Geology, Esfahan University, Esfahan, Iran
3 Ph.D. student of Engineering Geology, Department of Geology, Kharazmi University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Exploitation of hydrocarbon reservoir would cause decrease in pore pressure and increase of effective stress applied to reservoir rock, which result in compaction of reservoir. If the reservoir compaction exceeds certain limit, the overburden rocks of reservoir due to their weights begin to subside. With respect to the importance of South Pars gas field which belongs to Iran and Qatar, calculation and modeling of field surface subsidence is very important. In this paper for determination of South Pars Gas field subsidence, at first, the reservoir compaction with use uniaxial compaction theory was calculated and then the effect of this compaction on the field surface with use analytical and semi analytical method was modeled. The amount of South Pars reservoir compaction at the end of production period reached up to 0.5 meter and according to the results of two subsidence modeling methods, maximum subsidence value will reach to over 0.6 meter.  

کلیدواژه‌ها [English]

  • subsidence
  • South Pars Field
  • Modeling
  • reservoir rock
  • nucleus of strain

Atefi Monfared, K., 2009. Monitoring Oil Reservoir Deformations by Measuring Ground Surface Movements, Civil Engineering. University of Waterloo, Ontario, Canada, p. 256.

Detournay, E., Cheng, A.H.-D., 1993. Fundamentals of Poroelasticity1.

Fjær, E., Holt, R., Horsrud, P., Raaen, A., Risnes, R., 2008. Petroleum Related Rock Mechanics. Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam.

Fokker, P., Orlic, B., 2006. Semi-analytic modelling of subsidence. Mathematical Geology 38, 565-589.

Fredrich, J.T., Arguello, J., Deitrick, G., Rouffignac, E.d., 2000. Geomechanical modeling of reservoir compaction, surface subsidence, and casing damage at the Belridge diatomite field. SPE Reservoir Evaluation & Engineering 3, 348-359.

Geertsma, J, 1973. Land subsidence above compacting oil and gas reservoirs. JPT 59 734-744.

Gurevich, A.E, Chilingarian, G.V, 1995. Chapter 4 Possible impact of subsidence on gas leakage to the surface from subsurface oil and gas reservoirs, in: G.V. Chilingarian, E.C.D., Yen, T.F. (Eds.), Developments in Petroleum Science. Elsevier, pp. 193-213.

Hermansen, H., Landa, G.H., Sylte, J.E., Thomas, L.K., 2000. Experiences after 10 years of waterflooding the Ekofisk Field, Norway. Journal of Petroleum Science and Engineering 26, 11-18.

Ketelaar, V.B.H., 2009. Satellite radar interferometry. Springer.

Kosloff, D., Scott, R.F., Scranton, J., 1980. Finite element simulation of Wilmington oil field subsidence: I. Linear modelling. Tectonophysics 65, 339-368.

Marte, G., Lloyd, T., Harald, H., Axel, M., Nick, B., Landa, G., 1994. Modelling of the compaction behaviour of fractured chalk. Rock Mechanics in Petroleum Engineering.

McCann, G.D., Wilts, C.H., 1951. A mathematical analysis of the subsidence in the Long Beach-San Pedro Area. California Institute of Technology.

Nagel, N., 2001. Compaction and subsidence issues within the petroleum industry: From Wilmington to Ekofisk and beyond. Physics and Chemistry of the Earth, Part A: Solid Earth and Geodesy 26, 3-14.

Poland, J.F., Lofgren, B.E., Riley, F.S., 1972. Glossary of Selected Terms Useful in Studies of the Mechanics of Aquifer Systems and Land Subsidence Due to Fluid Withdrawal. U.S. Geological Survey, USGS, Wash., D.C.

Schoustra, S.S., 2004 Bodemdaling Groningen, Analyse van de waterpassingen 1964-2003, Nederlandse Aardolie Maatschappij B.V.

Settari, A., 2002. Reservoir compaction. JPT 54, 62-69.

Sroka, A., Hejmanowski, R., 2006. Subsidence prediction caused by the oil and gas development., 3rd IAG Symposium on Geodesy for Geotechnical and Structural Engineering and12th FIG Symposium on Deformation Measurements, Baden, Austria, p. 8.

Sulak, R.M., 1991. Ekofisk field: the first twenty years. JPT 43 1265-1271.

Wolberg, J., 2005. Data analysis using the method of least squares: extracting the most information from experiments. Springer.

Zeitoun, D.G., Wakshal, E., 2013. Land Subsidence Analysis in Urban Areas: The Bangkok Metropolitan Area Case Study. Springer London, Limited.