Geophysical reservoir evaluation of Obaiyed Field, western desert, Egypt [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Mohamed Ibrahim Abdel-Fattah Ibrahim Farag

Mohamed Abdelfattah

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• Publié par: charite_-_universitatsmedizin_berlin
• Publié le: 01 janvier 2010
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Extrait

GEOPHYSICAL RESERVOIR EVALUATION OF OBAIYED FIELD,
WESTERN DESERT, EGYPT





Vorgelegt von
M.Sc. Applied Geophysics
MOHAMED IBRAHIM ABDEL-FATTAH IBRAHIM FARAG
aus Ägypten



an der Fakultät VI
Planen Bauen Umwelt
der Technischen Universität Berlin


zur Erlangung des akademischen Grades
DOKTOR DER NATURWISSENSCHAFTEN
-Dr. rer. nat.-
genehmigte Dissertation


Promotionsausschuss:

Vorsitzender: Prof. Dr. Joachim Tiedemann
Berichter: Prof. Dr. Wilhelm Dominik rof. Dr. Christoph Heubeck rof. Dr. El Arabi Shendi


Tag der wissenschaftlichen Aussprache: 14. Oktober 2010




Berlin 2010

D 83 ZUSAMMENFASSUNG

Die Obaiyed-Gaslagerstätte liegt in der westlichen Wüste Ägyptens, etwa 50 km südlich der
Mittelmeerküste. Das produzierte Gas entstammt dem oberen Safa-Member der Khatatba
Formation (Mitteljura). Das obere Safa Reservoir ist zu einem wichtigen Ziel in der
Erforschung des Obaiyed-Feldes geworden und hat dazu beigetragen, die Exploration im
nordwestlichen Teil der Western Desert in Ägypten neu zu beleben. Daher ist das Hauptziel
dieser Arbeit ist die Bewertung des Kohlenwasserstoff-Potentials des Upper Safa Reservoirs
durch Seismikdaten (2 D) und Daten der Bohrlochermessung.

In den letzten Jahren wurde durch die Entwicklung leistungsstarker Computerprogramme die
interaktive 3D-Modellierung die gängige Methode in der Erdölindustrie. Diese Veränderung
der Leistungsfähigkeit in der Modellierung stellt eine tiefgreifende Erweiterung der
Möglichkeiten für den Seismik-Interpreten dar, komplexe tektonische Strukturen zu erfassen.
Der Vorteil der 3D-Modellierung liegt in darin, dem Interpreten zu erlauben, ein plausibles
Strukturmodell zu erarbeiten durch die Anlage von geologischen Schnitten in beliebiger
Richtung durch das Modell unter Einbeziehung der seismischen Profile und der Bohrdaten.

Das Forschungsziel ist die strukturelle Definition des Upper Safa Reservoirs. Das Khatatba
(Zahra)- und untere Safa-Member wurden modelliert, um die Fallenstrukturen in Bezug auf
Störungen und Faltenstrukturen zu modifizieren. Um seismische Daten (in Zeit) mit
Bohrloch-Daten (Tiefe) zu verknüpfen und ein Geschwindigkeitsmodell zu erhalten, wurden
synthetische Seismogramme und „Check-shots“ benutzt. Das Geschwindigkeitsmodell wurde
verwendet, um das Zeit-Modell (in Zwei-Weg-Zeit) in ein Teufen-Modell zu konvertieren.
Seismische Profile durch das Obaiyed-Gasfeld wurden verwendet, um den strukturellen
Rahmen des Upper Safa Reservoirs darzustellen. Die strukturelle 3D-Modellierung ergibt
eine Unterteilung des Reservoirs in einzelne Schollen, welche die Identifizierung von
Lokationen zukünftiger Explorationsbohrungen erlaubt.

Zahlreiche geologische und geophysikalische Methoden konnten erfolgreich zur Ortung von
Kohlenwasserstoff-Vorkommen eingesetzt werden, wobei es sich allerdings um indirekte
Methoden handelt. Sie geben die strukturellen und stratigraphischen Positionen an, wo
Kohlenwasserstoffe gefunden werden könnten. Allerdings sind sie noch kein Beweis dafür,
ob in der Tat signifikante Kohlenwasserstoff-Akkumulationen in der Tiefe angetroffen
Iwerden können. Die einzige verfügbare Methode zur Beantwortung dieser Fragen sind
Explorationsbohrungen. Basierend auf Daten aus 24 Bohrungen wurde die Log-Analyse des
Upper Safa Reservoirs durchgeführt, um die Kohlenwasserstoff-führenden Zonen zu
identifizieren und die Reservoireigenschaften zu untersuchen. Die wichtigsten
petrophysikalischen Parameter in der Reservoir Bewertung sind die Porosität, die
Permeabilität, die Kohlenwasserstoff-Sättigung und die Mächtigkeit. Die vorliegende Studie
befasst sich auch mit der Beurteilung der Lithologie, die durch die Verwendung
unterschiedlicher Logs beurteilt werden kann, z. B. Gamma ray-Logs, Porositäts-Logs und
verschiedene „crossplots“. Ziel der umfassenden Untersuchungen dieser Studie ist eine
qualitative Auswertung von Bohrungs-Log-Daten, die Bestimmung des Tonanteils des
Reservoirs, der effektiven Porosität, der Kohlenwasserstoff-Sättigung (anteilig förderbar oder
nicht-förderbar) und die Ermittlung der Netto-Mächtigkeit der produzierbaren Zonen.

TMDie Datenintegration wurde durch Petrel , eine Reservoir-Modelling-Software von
Schlumberger, ermöglicht. Das integrierte Modell wurde erstellt, um wichtige
Entscheidungen beim operativen Vorgehen in der Feldentwicklung zu unterstützen. Die
Ergebnisse dieser Studie verbessern auch die Charakterisierung des Reservoirs der oberen
Safa-Sandstein Fazies und tragen dazu bei, potenzielle stratigraphische Fallen für
Kohlenwasserstoffe zu identifizieren und somit die regionale Exploration zu fördern.


IIABSTRACT

The Obaiyed Gas Field is located in the Western Desert of Egypt, some 50 km south of the
Mediterranean coast. It produces gas from the Upper Safa member of Khatatba Formation
(Middle Jurassic). The Upper Safa reservoir has become an important exploration target in the
Obaiyed field and has helped to revitalize exploration in the northwestern part of the Western
Desert in Egypt. Therefore, the main purpose of this thesis is the evaluation of hydrocarbon
potential of the Upper Safa reservoir through integration of 2D seismic and well logging data.

In the last years, with the advent of powerful computer workstations, the ability to perform
interactive 3D modelling has become commonplace throughout the petroleum industry. This
change in modelling capability represents a profound expansion of the modeller’s ability to
comprehend the seismic response to complex tectonical structures. The advantage of 3D
modelling lies in its capability to allow the interpreter to elaborate a plausible structure model
by constructing cross sections along any line of section and through any well.

The exploration objective is the structural definition of the Upper Safa reservoir. The
Khatatba (Zahra) and Lower Safa member have been modelled to modify the trap in regard to
fault and fold structures. Synthetic seismographs and check shots were constructed to tie
seismic data (time) with well data (depth) and to obtain a velocity model. The velocity model
is used to convert the time domain model to a depth domain model. Seismic profiles across
the Obaiyed gas field are used to illustrate the structural framework of the Upper Safa
reservoir. 3D structural modelling divides the study area to several compartments which can
be used to propose locations for future exploration wells in the area.

Many geological and geophysical methods have been found satisfactory for locating
hydrocarbon occurrences but these are indirect methods. They indicate the structural and
stratigraphic locations, where hydrocarbons might be found. However, they give no evidence
whether there might indeed be a significant accumulation at depth. The only method available
for answering these questions is the exploratory well. Well log analysis of Upper Safa
reservoir was performed to identify hydrocarbon bearing zones and study reservoir properties
based on data from 24 wells. The main petrophysical parameters needed to evaluate a
reservoir are its porosity, permeability, hydrocarbon saturation and thickness. The objective of
the present study deals with the determination of the lithology by using different log
IIIresponses, e.g. gamma-ray logs, porosity logs and different crossplots. This integrated study
aims to a qualitative interpretation of well log data and to calculate the shale volume, effective
porosity, hydrocarbon saturation (movable and residual), and to predict the net-pay of the
producible zones.

TM
Data integration was facilitated by the Petrel , Schlumberger’s reservoir modelling software.
The integrated model has been used to support key operational and future field development
decisions. The results of this study improve also the reservoir characterization of the Upper
Safa sandstone facies, help to identify potential stratigraphic traps for hydrocarbons and hence
will aid regional exploration.

IVACKNOWLEDGEMENT

First of all, I would like to express my deep thanks and gratitude to my God who gave
me the power and patience to start and complete this work.

I wish to express my sincere gratitude and appreciation to my supervisor Prof. Dr.
Wilhelm Dominik; Head of Exploration Geology Department, Institute for Applied
Geosciences, Technical University of Berlin for his supervision and guidance and for
his encouragement. He supervised this study and helped to direct the research toward
success by numerous discussions and informative reviews of manuscripts.

I would like to express my gratitude and deep thanks to Prof.Dr. El-Arabi Hendi
Shendi; Professor of Applied & Environmental Geophysics, Vice dean for education
& students affairs, Faculty of Science, Suez Canal University - Egypt, who helped me
a lot through his effective supervision, effective consultations and intelligent ideas
that aided me during