اثر بارگذاری هیدرواستاتیک بر خواص پتروفیزیکی، ژئومکانیکی و ساختاری سنگ مخزن کربناته

حین تولید از مخازن هیدروکربنی و فرآیند تزریق، تغییرات فشار منفذی باعث تراکم مخزن می گردد که منجر به اثرگذاری مستقیم روی خواص پتروفیزیکی سنگ مخزن می شود. بنابراین، شناخت تغییرات رفتار سنگ و خواص مخزنی وابسته به تنش مانند تخلخل و نفوذپذیری بسیار با اهمیت است. در این مطالعه، تلاش می شود اثر بارگذاری هیدرواستاتیک بر خواص پتروفیزیکی، ژئومکانیکی و ساختاری سنگ مخزن کربناته بررسی شده و تغییرات تخلخل، نفوذپذیری و توزیع اندازه حفرات مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند. جهت بررسی تغییرات صورت گرفته در رفتار ژئومکانیکی سنگ مخزن کربناته، سرعت موج برشی و تراکمی دو نمونه سنگ مخزن با خواص ظاهری و فیزیکی مشابه تحت بارهای مختلف اندازه گیری شد. همچنین، به منظور بررسی ساختار و تغییرات داخلی نمونه های سنگ مخزن از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. نتایج حاصل از این مطالعه حاکی از آن است که با افزایش بارگذاری، نفوذپذیری و تخلخل در آخرین مرحله بارگذاری به ترتیب ۱۴/۳۶% و ۳۹/۷% روند کاهشی از خود نشان می دهند. بررسی سرعت های موج برشی و تراکمی نشان دادند که با افزایش فشار آنها روند افزایشی داشته و این مسئله ناشی از میزان نسبت حجم فضای ماتریکس سنگ به فضای خالی آن است. تلفیق آنالیز تصاویر SEM و تغییرات اندازه حفرات نشان می دهد که در اثر بارگذاری، حفرات ریزتر و متراکم تر گشته و میانگین اندازه دانه ها کوچک تر می گردد، که این خردشدن و قرارگیری ذرات ریزتر در میان ذرات درشت تر میزان تخلخل و تراوایی را کاهش می دهد. شناخت روند تغییرات خواص پتروفیزیکی به همراه بررسی تغییرات ساختاری و ژئومکانیکی متناظر آنها در استراتژی های تولید از مخازن نفتی و فرآیندهای تخلیه سیالات از مخازن از اهمیت به سزایی برخوردار هستند.

Keywords:

بارگذاری هیدرواستاتیک , خواص ژئومکانیکی , سنگ مخزن کربناته , آنالیز میکروسکوپی , سرعت امواج صوتی