عنوان پایان‌نامه
مطالعه خواص ژئومکانیکی شیل های نفتی سازندسرگلو و گرو، در شمال غرب ایران
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن-مکانیک سنگ
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3101;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71469
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- کاوه باطنی
- استاد راهنما
- سیدمحمدفاروق حسینی, علی شکاری فرد
- چکیده
- شیل های نفتی، سنگ منشاهای غنی از کروژن نوع I و II می باشند که به درجه حرارت لازم جهت زایش نفت همانند ذخایر متعارف نرسیده اند. با توجه به اینکه روند تقاضای انرژی روبه افزایش می باشد و منابع متعارف نیز محدود بوده و ذخایر این منابع روبه کاهش است، توسعه مخازن نامتعارف جهت تامین انرژی مورد نیاز بشر ضروری است. از جمله ذخایر نامتعارف پراهمیت شیل های نفتی هستند. از ملزومات استخراج این ذخایر حفر چاه های متعدد، انجام عملیات شکافت هیدرولیکی و یا معدنکاری این ذخایر است که نیازمند درک دقیق از رفتار و خواص ژئومکانیکی سنگ ها در حین استخراج و عملیات شکافت هیدرولیکی می باشد. هدف از تحقیق حاضر بررسی خواص ژئومکانیکی شیل های نفتی دو سازند سرگلو و گرو از طریق آزمایش است. از آنجایی که در فعالیت های نفتی معمولاً نمونه مناسب جهت انجام آزمایش های مکانیکی وجود ندارد، ارائه روابطی جهت سهولت در تخمین خواص مکانیکی این سنگ ها با استفاده از لاگ های معمول اکتشافی در صنایع نفت مد نظر قرار گرفت. از این رو چهار دسته آزمایش خواص فیزیکی، مکانیکی، صوتی و ژئوشیمیایی (آزمایش راک-ایول) بر روی هریک از نمونه ها انجام شد و نتایج نشان داد مواد آلی تاثیر ویژه ای بر روی خواص الاستیک این سنگ¬ها دارد. به منظور تخمین خواص مکانیکی با استفاده از دیگر خواص، تحلیل های آماری با استفاده از نرم-افزار SPSS بر روی نتایج انجام و روابطی با همبستگی مناسب برای تخمین مدول یانگ استاتیک با استفاده از سرعت موج فشاری، کل کربن آلی و توانایی هیدروکربن زایی ارائه شد. روابط مناسبی نیز جهت تخمین خواص مکانیکی با استفاده از خواص صوتی ارائه شد. همچنین ناهمسانگردی خواص مکانیکی و صوتی در نمونه های دارای لامیناسیون به موازات و عمود بر آن انجام و نسبت-های 2/1 و 2 برای سرعت موج فشاری و مدول یانگ در راستای لامیناسیون نسبت به حالت عمود بر آن بدست آمده و رابطه جهت تخمین آن نیز ارائه شد. واژه‌های کلیدی: خواص مکانیکی، شیل های نفتی، سازند سرگلو و گرو، کل کربن آلی.
- Abstract
- Oil shales are rocks rich in Kerogen I and II that did not acquire the temperature required to produce oil like conventional reservoirs. Due to the increasing demand for energy and limited resources, development of unconventional reservoirs is substantial to humans energy supplement. Oil shales are of the important unconventional reservoirs. Their extraction incorporate drilling, hydraulic fracturing, or mining which require a precise insight into gromechanical characteristics and behavior of the rocks involved during the processes of extraction and hydraulic fracturing. The principal objective of the present research is to investigate the geomechanical properties of oil shales of two formations Sargelu and Garu through experiments. Since there is no proper sample preparation for mechanical experiments in oil field, it was intended to derive relationships to facilitate the estimation of the mechanical properties of these rocks using exploration logs widely used in petroleum industry. In this regard, four sets of physical, mechanical, sonic, and geochemical experiments (rock-Eval) were performed on each sample. The results highlighted the significant effect of organic contents on the elastic properties of the rocks. In order to approximate mechanical properties through other characteristics, statistical analyses using the software SPSS were conducted on the results and relationships with a proper regression for the estimation of static Young’s modulus using compressive wave velocity, Total organic carbon (Toc) and capability of hydrocarbon production (S2) were established. Equations for the estimation of mechanical characteristics using sonic properties are presented. Moreover, the anisotropy in the mechanical and sonic properties of the samples with lamination parallel and perpendicular to the lamination was tested and the ratios of 1.2 and 2 for compressive wave velocity and Young’s modulus aligned with the lamination with respect to the perpendicular mode was determined and an equation for its estimation was presented. Key word: mechanical properties, Oil shales, Sargelu and Garu formations, Toc.
