INTEGRATION OF LITHOFACIES AND GEOMECHANICAL CHARACTERISTICS OF LOWER SILURIAN QUSAIBA SHALE, SAUDI ARABIA. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Complete_Thesis_-_F_(2).pdf - Published Version Download (9MB) | Preview

Arabic Abstract

هذه الدراسة تشتمل على ثلاثة ملامح للبحث في مكامن الغاز غير التقليدية: الخواص الجيولوجية, دراسة الشقوق, والخواص الجيوميكانيكية. طفل قصيبة في حوض الربع الخالي أخذ كدراسة حالة لقحص خصائصه الجيولوجية (السحنات الصخرية, الشقوق الطبيعية, والتراكيب الرسوبية الأولية, الخواص المجهرية, المسامية, التركيب المعدني, والعناصر المكونة) و الخواص الجيوميكانيكية (معامل يونق, نسبة بويسن, معامل الاحتكاك والتماسك) استخراج الخواص الجيوميكانيكية والجيولوجية يمثلان هدفين يمكنان من فهم عدم التجانس. والتغيرات التي تسمح بتحسين القدرة للانتاج والتطوير لهذه الموارد في المملكة العربية السعودية والمناطق الاخرى. تم تنفيذ الدراسة على ستين قدم مستمرة لعينات أساسية تمثل طين قصيبة و رمل وسط قصيبة من حوض الربع الخالي جنوب شرق السعودية. وهي تتضمن التعرف على السحنات الصخرية و الكسور, وتحضير النموذج الأرضي الميكانيكي, تحاليل عدم التجانس والهشاشة. السحنات الصخرية تم التعرف عليها من خلال العينات الأساسية , اختبارات الشرائح الرقيقة, التركيب المعادن والعناصر, وتحاليل الصور المجهرية. الكسور تم التعرف عليها من خلال العينات الاساسية و دراسة الشرائح الرقيقة. التحاليل الجيوميكانيكية تتضمن تأسيس علاقات تجريبية و تطوير نموذج أرضي ميكانيكي, وتحاليل عدم التجانس والهشاشة. المميزات الجيولوجية قسمت طفل قصيبة الى ثلاثة سحنات صخرية: (1) السحنات الطينية العضوية المترققة الغنية بالمايكا (سحنة 1), (2) السحنات الطينية الغنية بالطين المترقق (سحنة 2). (3) السحنة الطينية السيلكية الكتلية (سحنة 3). وسحنات رمل وسط قصيبة : (1) ارينايت الكوارتز و (2) واكي الكوارتز. كل السحنات الصخرية لديها مميزات جيوميكانيكية وتمد بالاساسيات اللازمة للتعرف على الطبقة الهشة داخل الاجزاء الطينية ولتحليل عدم التجانس في طفل قصيبة.

English Abstract

This study integrated the three different aspects of research on the unconventional shale gas reservoir: Geological characteristics, fracture study, and geomechanical characteristics. Qusaiba Shale in the Rub’ Al-Khali Basin has been taken as a case study to investigate its geological characteristics (lithofacies, natural fractures, primary sedimentary structures, microscopic characteristics, porosity, mineralogy, and elemental composition) and geomechanical characteristics (Young’s modulus, Poisson’s ratio, Cohesion and Friction). Determination of the geological and geomechanical characteristics are two main folds of objective that enable us to better understand the reservoir heterogeneity and variability and allow us to improve the potential for the development and production of these resources in Saudi Arabia and elsewhere. The study was conducted on sixty feet continuous subsurface core samples representing Qusaiba Shale and Mid-Qusaiba Sandstone from Rub Al-Khali basin southeast Saudi Arabia. It includes lithofacies identification, fracture identification, preparation of mechanical earth model, brittleness and anisotropy analysis. Lithofacies were identified through core, thin sections examination, mineralogy and elemental composition, and micro-images analysis. Fractures were identified in cores and thin sections study. Geomechanical analysis includes establishing the empirical relations, development of mechanical earth model, and brittleness and anisotropy analysis. The geological characterization categorized the Qusaiba Shale into three lithofacies: (1) Micaceous laminated organic-rich mudstone facies (Lithofacies-I), (2) Laminate clay-rich mudstone facies (Lithofacies-II), and (3) Massive siliceous mudstone facies (Lithofacies-III) and Mid-Qusaiba Sandstone into two lithofacies: (1) Quartz Arenite and (2) Quartz Wacke. All lithofacies have different geomechanical characteristics and provide the basis to identify the brittle layer within entire shale interval and to analyze the anisotropy of Qusaiba Shale.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Earth Sciences
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Geosciences
Committee Advisor:	Hariri, Mustafa
Committee Co-Advisor:	Sahin, Ali
Committee Members:	Abdulraheem, Abdulazeez and Korvin, Gabor and Abouelresh, Muhamed Omar
Depositing User:	AYYAZ MUSTAFA (g201202380)
Date Deposited:	16 Mar 2015 05:20
Last Modified:	01 Nov 2019 15:45
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139490