INTEGRATION OF ELECTROFACIES AND GEOMECHANICAL CHARACTERISTICS OF SARAH FORMATION (POTENTIAL TIGHT GAS RESERVOIR), RUB’ AL-KHALI BASIN, SAUDI ARABIA. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF (MS Thesis Waleed Ejaz) MS_Thesis_Waleed_Ejaz_Final.pdf - Accepted Version Download (9MB) | Preview

Arabic Abstract

توفر مصادر الغاز في الصخور المتراصة كميات كبيرة من احيتاطيات الغاز الغير تقليدية والتي تتميز بمسامية و نفاذية منخفضتين جداً عندها يتطلب التحفيز الفعال بواسطة التكسير الهيدروليكي متعدد المراحل في الآبار الأفقية حتى تنتج اقتصاديا. تقدير احتياط المكامن والتحفيز الفعال للإنتاج الاقتصادي يعتبر من المهام الصعبة في مكامن الغاز في الصخور المتراصة. إنجاح هذه المهام يتطلب فهم افضل لمجموعة الخواص الصخرية و توزيعها و خصائصها الجيوميكانيكية. بعبارة أخرى هناك حاجة ماسة لدمج الدراسات الجيولوجية مع الخواص الجيوميكانيكية و البتروفيزيائية لتحسين استراتيجيات التنمية والحد من مخاطر الاستكشاف. تتضمن هذه الدراسة تطوير الخصائص الإلكترونية للصخور من سجلات الآبار باستخدام أساليب احصائية ذات المتغيرات المتعددة وتطوير نموذج ميكانيكي ارضي أحادي الاتجاه من سجلات الآبار و المعلومات المتوفرة من الصخور لتوصيف الصخور المتراصة لمتكون صارة. و من ثم دمج النتائج مع الخصائص الإلكترونية للصخور لمحاولة فهم تأثير الخواص الجيوميكانيكية على الخواص البتروفيزيائية. يعتبر نموذج الخصائص الالكترونية للصخور أداة فعالة لتحديد حدود متكون صارة وكذلك لتحديد الوحدات الصخرية لهذا المتكون. يظهر في النموذج الميكانيكي الأرضي الذي تم أعداده تغيرات حادة في الخواص الميكانيكية للصخور و ضغط المسامات والتي تظهر وجود مناطق عالية الضغط وتحت الضغط في متكون صارة. بالإضافة إلى ذلك من خلال دمج النموذج الميكانيكي الارضي مع الخصائص الالكترونية للصخور يمكن تحديد الخصائص الميكانيكية للصخور من خلال الخصائص الالكترونية.

English Abstract

Tight gas resources provide a substantial amount of unconventional gas reserves, typically recognized by their low porosity and very low permeability that require effective stimulation (multistage hydraulic fracturing using horizontal wells) to produce economically. Reserves estimation and effective stimulation for economic production are challenging tasks in tight gas reservoirs. Successful accomplishment of these tasks require a better understanding of lithofacies associations, facies distribution, and their geomechanical properties. In other words, an effective integration of geology, geomechanics and petrophysics is needed to optimize development strategies and to reduce exploration risk. This study involves the development of electrofacies from well logs using multivariate statistical methods and the development of 1-D Mechanical Earth Model (MEM) using well logs and core data to characterize a tight gas reservoir (Sarah Formation) and integration of results with electrofacies to understand the impact of geomechanical characteristics (brittleness/ fracability) on petrophysical properties. The resulted electrofacies model is highly effective for identifying Sarah Formation major units and boundaries. The electrofacies model is also effective in identifying the overlying Silurian Qusaiba shales and the interbedded lithology of underlying Qasim Formation. This electrofacies model can be applied in other regions to recognize and assess the facies variation in Sarah Formation and in its equivalent formations (e.g. Zarqa Formation) in subsurface. The prepared 1-D MEM for Sarah Formation shows sharp changes in its mechanical properties and pore pressure which exhibit the presence of over-pressured and under-pressured zones within Sarah Formation. Changes in P-wave and S-wave velocities of Sarah Formation core samples show direct relation with porosity and density. The strength testing (Uniaxial Compression Test) of core samples shows high variability in strength properties and average values of Young’s modulus and Poisson’s ratio indicate high stiffness and brittle nature of Sarah Formation. The calculated in-situ stresses suggest that a reverse stress regime exists in the study area with a maximum stress gradient of 1.18 psi/ft. Further the integration of MEM with electrofacies helps to define mechanical properties through electrofacies as all major facies have characteristic response in terms of mechanical properties.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Earth Sciences Petroleum > Reservoir Characterization
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Geosciences
Committee Advisor:	Korvin, Prof. Gabor
Committee Co-Advisor:	Sahin, Dr. Ali
Committee Members:	Abdulraheem, Dr. Abdulazeez and Abdullatif, Dr. Osman Mahmoud and Kaminski, Prof. Michael
Depositing User:	WALEED EJAZ (g201303890)
Date Deposited:	22 May 2016 10:33
Last Modified:	01 Nov 2019 16:33
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139962