Sismik genlik analizi ve kayaç elastik parametrelerinin kullanımı ile hazne kayaç içerisindeki akışkan türünün belirlenmesi
Discrimination of fluid type in reservoir rock by using seismic amplitude analysis and rock elastic parameters
Yazar: ENGİN SANDIKCI
Danışman: PROF. DR. SELMA KADIOĞLU
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Açılıma bağlı genlik değişimi (Amplitude Variation with Offset, AVO) hazne kayaç ve içeriğindeki akışkanın belirlenmesinde öncelikli bir araçtır. Bununla birlikte AVO'nun yorumdaki başarısı haznenin akışkan türü, kayaç özellikleri ve bulunduğu ortam ile sınırlanmaktadır. AVO'nun haznedeki gaz ve tuzlu suyu birbirinden ayırt etmedeki başarısı kanıtlanmıştır. Genellikle fizz olarak bilinen hazne kayaçtaki %25'ten az düşük hidrokarbon doygunluğu hidrokarbon araştırmalarında olağan hata olarak kabul edilmektedir. Bu sorunun altında yatan neden, az miktardaki gazın genellikle hazne kayaç içindeki sıkışma dalgasının hızını yavaşlatması, bununla birlikte artan gaz doygunluğunun sıkışma dalgası hızını belirgin biçimde değiştirmemesidir. Bu nedenle fizz ve ekonomik açıdan değerli doygun gazın AVO bilgisi neredeyse aynıdır ve birbirinden ayırt edilememektedir. 
Tez çalışmasının amacı, hazne kayaçtaki düşük gaz yoğunluğunun sismik genliklerin yorumuna getirdiği sınırlamaların çözümüne yönelik; kayaç elastik parametrelerinin ve sismik genlik bilgisinin kullanılabileceğini göstermektir. Ayrıca bu sorunun çözümünde sismik niteleyicilerin kullanımına farklı bir açıdan yaklaşım sunmaktır. Buna göre ilk aşamada, AVO eşitliklerinin, boşluktaki akışkan için en etkin sismik niteleyicilerin (Poisson Empedansı, Lambda-Rho, Akışkan Faktörü), boşluk akışkanının kayaç elastik parametrelere etkisinin ve boşluktaki akışkan için yeni geliştirilmiş bir sismik niteleyicinin kuramsal temeli tanıtılmış ve deneysel çalışmalarla elde edilen sonuçlar incelenmiştir. İkinci aşamada ise, birinci aşamanın sonuçlarını kullanarak, Meksika Körfezi ve Kuzey Denizi'ne ait veri grubu için fizz, gaz, tuzlu su ve petrolün ayrımlılığını araştırılmıştır. Sonuç olarak, elde edilen bulgular ile sismik genlik bilgisinin boşluktaki akışkan türünün belirlenmesinde kulllanılabilir olduğu ve sismik niteleyicilerin bu amaç doğrultusunda kullanılması gerekliliği ortaya koyulmuştur. Ayrıca elverişli yaklaşımlar altında ekonomik gaz doygunluğundan fizzin ayırt edilebilirliği de gösterilmiştir.

Abstract:
Amplitude variation with offset (AVO) is a primary tool for predicting a reservoir's rock type and pore fluid content. However the interpretation success of AVO is limited by the reservoir's pore fluid content, rock properties and its surrounding media. It has been proved that AVO can successfully be used to discriminate gas and brine in the reservoir. The low hydrocarbon saturation less than 25% in the reservoir rocks often called fizz have been recognized as a common failure in hydrocarbon exploration. The reason behind of this problem is that a small amount of gas usually decreases the reservoir's compressional wave velocity, in other respects the compressional wave velocity doesn't change with increasing gas saturation significantly. Therefore, AVO responses of fizz and economic gas saturations are nearly same and often indistinguishable.
The aim of the thesis is to demonstrate that seismic atttibutes and rock elastic parameters can be used to bring a solution to the limitation of seismic amplitude interpretation caused by low gas saturation. Also, to present a different approach for usage of seismic attributes on this problem. For this purpose, a series of theoretical basis of AVO equations, most powerful pore-fluid seismic attributes (Poisson Impedance, Lambda-Rho, Fluid Factor), the effect of pore fluid content on rock elastic parameters and a new devloped pore-fluid seismic attribute are introduced at the first stage and examined by empirical studies. At the second stage, discrimination of fizz, gas, brine and oil is researched on the dataset from Gulf of Mexico and North Sea by using the results of first stage. As a result, with the findings obtained, it is presented that the seismic amplitude can be used to discriminate pore-fluid type and it is necessary to use seismic attributes in accordance with this purpose. Besides, fizz can be discriminated from economic gas saturations when favorable assumptions are exist.