3D OUTCROP-BASED MODEL FOR THE HANIFA AND ARAB-D RESERVOIRS ANALOGUE - CENTRAL ARABIA APPLICATION FOR CARBON DIOXIDE STORAGE. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF G202216820_Thesis_Final_2025.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 23 June 2026. Download (4MB)

Arabic Abstract

ملخص الرسالة الاسم الكامل: صبا بابكر الخليل الطيب عنوان الرسالة: نموذج ثلاثي الأبعاد قائم على المكاشف الصخرية لنظائر للنظائر المكمنية لخزاني الحنيفة والعرب - د,تطبيق لتخزين ثاني أكسيد الكربون في وسط الجزيرة العربية التخصص: جيولوجيا تاريخ الدرجة العلمية: ذو القعدة 6144 يُعد احتجاز الكربون وتخزينه (CCS) استراتيجية أساسية للحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية، وتُعدّ طبقات المياه الجوفية المالحة العميقة مواقع محتملة لعزل الكربون على المدى الطويل. تستكشف هذه الدراسة تكويني حنيفة وعرب-د في وسط المملكة العربية السعودية، مستفيدةً من بيانات الصخور السطحية والجوفية لبناء نماذج جيولوجية ثلاثية الأبعاد عالية الدقة لتقييم سعة تخزين ثاني أكسيد الكربون. طُبّقت منهجية متعددة الخطوات، شملت بناء إطارثلاثي الأبعاد للطبقات الجيولوجيه، ونمذجة جيوستاتيكسه لتوزيع السحنات الرسوبيه، وتطبيق تقنيات إحصائية جيولوجية لتوزيع الخصائص الصخرية الفيزيائية تحت السطحية. بالإضافة إلى ذلك، طُبّق نموذج محاكاة ديناميكي لتقييم سلوك تدفق ثاني أكسيد الكربون استجابةً لتباين خصائص الخزان. طُوّرت هذه الدراسه إطار جيولوجي شامل من خلال دمج البيانات الرسوبية والطبقية المنشورة من الصخور السطحية مع بيانات الخصائص الصخرية الفيزيائية من الدراسات الجوفية. أظهرت نمذجة السحنات سيادة لسحنات حجر الحبيبات البيلويـدية (peloidal grainstone) وحجر الركام الهيكلي (skeletal packstone) ، مع استمرارية جانبية عالية وخصائص خزانية مواتية مثل المسامية والنفاذية الجيدة. وقدّرت الحسابات الحجمية سعة تخزين ثاني أكسيد الكربون بما يتراوح بين 2.5 و4.0 جيجا طن، مما يشير إلى أن هذه التكوينات يمكن اعتبارها مرشحا محتملا لمشاريع احتجاز الكربون وتخزينه. وتؤكد الدراسة على أهمية دمج نظائر الصخور السطحية مع بيانات باطن الأرض لتحسين توصيف الخزانات وتقييمات التخزين. تُسهم هذه النتائج في قاعدة بيانات احتجاز الكربون وتخزينه الإقليمية، وتوفر أساسًا لتقييم تخزين ثاني أكسيد الكربون في المستقبل، وتقدم رؤى قيّمة لمبادرات احتجاز الكربون وتخزينه في المملكة العربية السعودية.

English Abstract

ABSTRACT Full Name : Saba Eltayeb Thesis Title : 3D Outcrop-Based Model for The Hanifa and Arab-D Reservoirs Analogue - Central Arabia application For Carbon Dioxide Storage Major Field : Geology Date of Degree : May, 2025 Carbon capture and storage (CCS) is an essential strategy for reducing global emissions of carbon dioxide, and deep saline aquifers are potential long-term sequestration sites. This study explores the Hanifa and Arab-D formations in central Saudi Arabia, leveraging outcrop and subsurface data to build high-resolution 3D static geological models to evaluate CO₂ storage capacity. A multi-step methodology was applied, which included building a three-dimensional stratigraphic framework, stochastic facies modeling, and applying geostatistical techniques to distribute subsurface petrophysical properties. Additionally, a dynamic simulation model was applied to evaluate the CO₂ flow behavior in response to reservoir heterogeneity. A comprehensive geological framework is developed by integrating published sedimentological and stratigraphic data from surface outcrops with petrophysical properties data from published subsurface studies. Facies modeling demonstrated a predominance of peloidal grainstone and skeletal packstone facies, with high lateral continuity and favorable reservoir characteristics such as good Porosity and permeability. Volumetric calculations estimated a CO₂ storage capacity of 2.5-4.0 Gt, suggesting that these formations are potential candidates for CCS projects. The study emphasizes the importance of integrating outcrop analogues with subsurface data to improve reservoir characterization and storage assessments. These results contribute to the regional CCS database and provide a foundation for future CO₂ screening and offer valuable insights for CCS initiatives in Saudi Arabia.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Earth Sciences
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Geosciences
Committee Advisor:	Dr. Abdullah Abdulaziz Alshuhail, Abdullah
Committee Members:	Dr. Israa S. Abu Mahfouz, Israa and Dr. Manzar Fawad, Manzar
Depositing User:	SABA ELTAYEB (g202216820)
Date Deposited:	26 Jun 2025 05:47
Last Modified:	26 Jun 2025 05:47
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143573