Porovnání výchozové a podpovrchové uhličitanové pórovitosti a propustnosti svrchní křídové formace Qamchuqa, severní Irák

Mohammed ADNAN ABDULLAH

Bakalářská práce

Table of Contents Subjects Page No. List of Figures 9 List of Tables 10 List of Abbreviations 11 1. Chapter One Introduction 13 1.1 preface 13 1.2 Porosity 14 1.3 Permeability 15 1.4 Research Objectives: 16 2. Chapter Two Geologic setting 18 2.1 study area 18 2.2 Qamchuqa Formation 19 2.3 literature review 21 3. Chapter Three Material and Methods 26 3.1 Preface 26 3.2 Rock samples 26 3.3 Well-log data 27 4. Chapter Four Results 28 4.1 Preface 28 4.2 Basic Description of the outcrop, and rock samples 28 4.3 Thin section 29 4.4 Basic description of the well logs 32 4.5 Neutron Density Cross Plot 32 4.6 Lithological Column 34 4.7 Gamma-ray log 35 4.8 Shale volume 35 4,9 Porosity and permeability measurements 38 4,10 Rock samples porosity and per

Comparison of Outcrop and Subsurface Carbonate Porosity and permeability of Upper Cretaceous Qamchuqa Formation, Northern Iraq .

Abstract:

Abstract: The Qamchuqa Formation has been defined in northeastern Iraq. The project's main objective is to correlate surface and subsurface carbonate rock occurrences of the Qamchuqa Formation (Upper Cretaceous) through porosity and permeability data obtained in both areas. Two main sources of data are important for porosity quantification. These are rock samples (samples from core samples and outcrops) and geophysical logging data (well logging). Rock samples may be taken from drill sites or rock equivalents exposed at the surface. This method is analytical because the sample point is clearly and precisely defined and ideally any desired size sample can be taken or simulated without the need for subsurface sampling. Borehole log data is an indirect and less accurate, but much more feasible proxy parameter for measuring porosity. Porosity measurements of reservoir rock analogous to outcrops can be used to model subsurface reservoirs and facilitate correlation between wells. In this case study from the Upper Cretaceous Qamchuqa Formation, porosity variations between surface and subsurface are demonstrated and the effects of deep diagenesis (diagenesis by burial) on these variations are explained. The Qamchuqa Formation is exposed in the Zewe area, Kurdistan Region, Iraq, where it is analogous to rocks from the Khabbaz oil field deposit. Porosity was measured in four outcrop samples and in 112 subsurface samples, where it was calculated from density and neutron logging without content of the clay component (shaliness) determined from the gamma log record. After preparing and analyzing data from depths between 2900 and 3000 m in the Kz-1 well, we categorized the lower zone of the Qamchuqa formation into 7 subzones with high reservoir quality. Zone A contains a fine porous medium with high permeability. Zone B contains rocks with the best reservoir quality. Compared to the above subzones, Zone C is not a fine-grained rock. The upper zone of the Qamchuqa formation extends from 2750 to 2890 m depth. Porosity was determined based on data logs from porosity tools. The Qamchuqa Formation is distinct at this, depth; therefore, the region is divided into three main subzones, each with a different characteristic. D1, D2 and D3 are the three main subzones. D1 has a good porosity range of 5 to 25%. Subzone D2 shows an average porosity of 15%. Subzone D3 is less porous than the upper subzones. There is wide variability between the surface and subsurface porosity of formations and there is generally no good agreement. The results of the work show that porosity from outcrops is not necessarily a good alternative for correlation between wells and subsurface modeling in carbonate reservoirs, but it can approximate the subsurface reality. This variability is due to the complexity of carbonate rocks. The quality of carbonate reservoirs is a function of diagenesis, which is probably more effective below the surface than in outcrops, and which can improve or degrade reservoir quality.

Abstract:

Abstrakt:Souvrství Qamchuqa bylo definováno v severovýchodním Iráku. Hlavním cílem projektu je provést korelaci mezi povrchovými a podpovrchovými výskyty karbonátových hornin souvrství Qamchuqa (svrchní křída) prostřednictvím údajů o porozitě a permeabilitě, které byly získány v obou oblastech. Pro kvantifikaci porozity jsou důležité dva hlavní zdroje dat. Jedná se o vzorky hornin (vzorky z vrtných jader a z výchozů) a geofyzikální karotážní data (vrtná karotáž). Vzorky hornin mohou být odebrány z vrtných míst nebo z horninových ekvivalentů vystavených na povrchu. Tato metoda je analytická, protože bod vzorku je jasně a přesně definován a v ideálním případě lze odebrat nebo napodobit vzorek jakékoli požadované velikosti bez potřeby podpovrchového vzorkování. Vrtná karotážní data jsou nepřímým a méně přesným, avšak mnohem lépe proveditelným proxy parametrem pro měření porozity. Měření porozity analogů rezervoárových hornin z výchozů může být použito k modelování podpovrchových rezervoárů a usnadnění korelace mezi vrty. V této případové studii z svrchnokřídového souvrství Qamchuqa jsou demonstrovány variace porozity mezi povrchem a podpovrchem a vysvětleny účinky hluboké diageneze (diageneze pohřbením) na tyto variace. Souvrství Qamchuqa je odkryto v oblasti Zewe, region Kurdistán, Irák, kde představuje analogii hornin z ložiska v ropném poli Khabbaz. Porozita byla měřena ve čtyřech vzorcích výchozu a ve 112 podpovrchových vzorcích, kde byla vypočtena z hustotní a neutronové karotáže s ohledem na obsah jílovité složky (shaliness) stanovený z gamakarotážního záznamu. Po přípravě a analýze dat z hloubek mezi 2900 a 3000 m ve vrtu Kz-1 jsme kategorizovali spodní zónu souvrství Qamchuqa do 7 subzón s vysokou rezervoárovou kvalitou. Zóna A obsahuje jemné porézní médium s vysokou permeabilitou. Zóna B obsahuje horniny s nejlepší rezervoárovou kvalitou. V porovnání s výše uvedenými subzónami není zóna C jemnozrnná hornina. Horní zóna souvrství Qamchuqa sahá od 2750 do 2890 m hloubky. Porozita byla určena na základě záznamů dat z nástrojů pro porozitu. Souvrství Qamchuqa je v této hloubce odlišné, proto je region rozdělen do tří hlavních subzón, z nichž každá má jinou vlastnost. D1, D2 a D3 jsou tři hlavní subzóny. D1 má dobrý rozsah poréznosti 5 až 25 %. Subzóna D2 vykazuje průměrnou porozitu 15 %. Subzóna D3 je méně porézní než horní subzóny. Mezi povrchovou a podpovrchovou porozitou souvrství existuje široká variabilita a obecně neexistuje dobrá shoda. Výsledky práce ukazují, že porozita z výchozů není nutně dobrou alternativou pro korelaci mezi vrty a podpovrchové modelování v karbonátových rezervoárech, avšak může se blížit podpovrchové realitě. Tato variabilita je způsobena komplexností karbonátových hornin. Kvalita karbonátových rezervoárů je funkcí diageneze, která je pravděpodobně účinnější pod povrchem než ve výchozech a která může rezervoárovou kvalitu zlepšit nebo zhoršit.

Keywords

Klíčová slova, formace Qamchuqa, pórovitost, propustnost, data z vrtů, data jádra vzorků hornin.

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 6. 3. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Mgr. Ondřej Bábek, Dr.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Petroleum Engineering / Petroleum Engineering