An Integrated Study to Characterize and Model Strata with Biogenically Influenced Flow Media in the Aruma Formation, Central Saudi Arabi. PhD thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (An Integrated Study to Characterize and Model Strata with Biogenically Influenced Flow Media in the Aruma Formation, Central Saudi Arabi) last updated dissertation_compressed (1).pdf Restricted to Repository staff only until 1 April 2025. Download (5MB)

Arabic Abstract

الرسالة الاسم الكامل : [نبيل علي علي ساريه] عنوان الرسالة : [دراسة متكاملة لتوصيف ونمذجة الطبقات ذات الاوساط المتأثرة حيويا في تكوين العرمة، وسط المملكة العربية السعودية] التخصص : [جيولوجي] [ تاريخ الدرجة العلمية : [يناير, 2024 ذو العصر الطباشيري ,)Aruma Formation( من تكوين العرمة (Khanasir Member) ينكشف عضو الخناصر والتي تمثل ,)bioturbated strata( العلوي في وسط المملكة العربية السعودية, ويحتوي على طبقات مضطربة حيويًا المتواجدة تحت السطح (large burrow) نموذجًا ومثالًا للصخور الكربونية المضطربة حيويًا والتي تتميز بالثقوب الكبيرة والتي قد تصل اقطارها الى 8 سم. مثل هذه الطبقات توفر لنا معلومات لم يكن بالإمكان الحصول عليها من المعلومات التحت وتتيح لنا فرصة الإجابة واستكشاف بعض المواضيع )core plug( واللباب الحفري )Seismic( سطحية مثل الزلزالية التي لم تتناول بشكل كافٍ في مجال القدرات التخزينية والتدفقية لهذه الطبقات. هذه الرسالة تهدف الى: 1( دارسه تأثير burrow ( والرسوبية على خصائص الثقوب ,)ichnological( الأثرية الحفرية ,)stratigraphic( الخصائص الطباقية ,)burrow fillings( نوع الرواسب المملوءة داخل للثقوب ,)size( الحجم ,)morphology( مثل الشكل )attributes في مثل هذه الطبقات المضطربة حيويًا; 2( استكشاف كيفية استخدام تقنية رادار )burrow percentage( ونسبة الثقوب لتزودينا بمعلومات وصورة ذات دقة عالية للتغلب على الصعوبات )ground penetration radar( الاختراق الأرضي واخذ عينات للثقوب الكبيرة; 3( استكشاف )computed tomography( والقيود المرتبطة بصعوبة التصوير المقطعي وتوزيعها. لتحقيق هذه )natural fracture characterization( تأثير الثقوب الكبيرة على خصائص الكسور الطبيعية الأهداف, تم عمل مزيج من الزيارات والملاحظات الحقلية والدراسات المختبرية )بما في ذلك البتروغرافيا، التقييمات الجيوكيميائية, قياسات الخواص الفيزيائية الصخرية، والتصوير بالأشعة المقطعية, تحليل الصور المؤاخذة من المكشف الصخري, وعمل المسوحات باستخدام رادار الأرض الاختراقي . xxii إما مفتوحة، ومضغوطة ومفتوحة، أو مملوءة - )burrow( اضطرت نتائج هذه الدراسة عن ثلاث خصائص للثقوب برواسب الكربونات. وفي كل حالة، فهي تمثل وسط ذو خصائص فريدة من ناحية تتدفق السوائل خلالها وتتميز كل حالة بعوامل طباقيه وحفرية اثريه ورسوبيه مختلفة تتحكم بها. بالنسبة للبيانات الناتجة من معالجة بيانات الرادار الأرضي الاختراقي لخصائص الثقوب مثل الشكل, الحجم, ونسبتها, قد قدمت نتائج صعب الحصول عليها من الأشعة المقطعية أو الصور الفوتوغرافية للمكاشف الصخرية متغلبا على القيود والصعوبات في عرض شبكات الثقوب بشكل ثنائي الابعاد او عرض ثلاثي الابعاد للثقوب بالعينات اليدوية بالمختبر. اما بالنسبة للكسور الطبيعية فان خصائصها تتأثر بعوامل مثل نوع نسبة ,)matrix composition( تكوين الصخور المستضيفة ,)burrow fillings( الرواسب المملوءة داخل للثقوب على خصائص الكسور. )bioturbation( موكدا تأثير الاضطراب الحيوي ,)burrow percentage( الثقوب وبالتالي فان هذه الدراسة قدمت رؤية حول كيف يمكن أن تؤثر الثقوب ذات الأقطار الكبيرة على القدرة التخزينية والتدفقية. كما تقدم دلائل حول ما يتحكم في توزيع مثل هذه الثقوب، وبالتالي تأثيرها، وكيفية التغلب على القيود المتعلقة بتصوير مثل هذه الثقوب الكبيرة باستخدام المسوحات الارضية الاختراقية.

English Abstract

Full Name : [Nabil Ali Ali Saraih] Thesis Title : [An Integrated Study to Characterize and Model Strata with Biogenically Influenced Flow Media in the Aruma Formation, Central Saudi Arabia] Major Field : [Geology] Date of Degree : [January, 2024] The Upper Cretaceous Khanasir Member of the Aruma Formation in central Saudi Arabia comprises bioturbated strata that can serve as analogs to carbonate reservoirs with large (up to 8-cm diameter) burrows. These strata offer valuable data that are difficult to obtain via conventional subsurface methods such as seismic, well logs, or cores, thus facilitating the exploration of poorly understood aspects of geo-energy storage and flow in such carbonate strata. This dissertation aimed to: 1) investigate the stratigraphic, ichnologic, and sedimentologic controls on burrow attributes (morphology, size, filling, and percentage); 2) explore how utilizing ground-penetrating radar (GPR) can provide high-resolution images to overcome the limitations associated with imaging and sampling large burrows; and 3) explore the impact of large burrows on the distribution and characteristics of natural fractures. A comprehensive approach combining field investigations, laboratory analyses (including petrography, geochemistry, petrophysical measurements, and CT scanning), field photograph analysis, and GPR surveys have been employed to achieve these objectives. The results revealed three characteristics of burrows - either open, compacted and open, or filled with carbonate sediments. Each case represents unique fluid flow media with different xx stratigraphic, ichnologic, and sedimentologic controls. Processed GPR data provide information on burrow attributes (mainly the morphology, size, and percentage) that cannot be obtained from CT scans or outcrop photographs, overcoming the limitation of the representation of the burrow attributes in 2D views and 3D laboratory volumes of rocks (hand specimens). Fracture characteristics were influenced by factors including burrow fillings, matrix mineralogy, and burrow percentage, underscoring the impact of bioturbation on fracture networks. This research provides insight into how burrows with large diameters can influence storage and flow capacity of sedimentary strata. It also provides clues on what controls the distribution of such burrows and their impact, as well as how to overcome the limitation of imaging such large burrows using GPR surveys.

Item Type:	Thesis (PhD)
Subjects:	Earth Sciences Petroleum > Reservoir Characterization
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Geosciences
Committee Advisor:	Whattam, Scott Andrew
Committee Co-Advisor:	Eltom, Hassan
Committee Members:	Humphrey, John and Hanafy, sherif and Goldstein, Robert
Depositing User:	NABIL SARAIH (g201806700)
Date Deposited:	02 Apr 2024 07:55
Last Modified:	02 Apr 2024 07:55
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142831