فهرست مطالب

ژئومکانیک نفت - سال ششم شماره 4 (زمستان 1402)

مجله ژئومکانیک نفت
سال ششم شماره 4 (زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/06
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمدحسین حاجی محمدحسن عرب، محمدجواد عامری شهرابی*، حسین اسکندری راد صفحات 1-15

    هدایت پذیری شکاف به عنوان مهم ترین عامل تعیین کننده موفقیت نهایی عملیات شکاف هیدرولیکی، تحت تاثیر متغیرهای عملیاتی پروپنت شامل اندازه مش، میزان پروپنت در واحد سطح شکاف (چگالی سطحی) و رفتار خردشدگی تحت تنش قرار دارد. جهت مطالعه و شبیه سازی شکاف در یکی از مخازن ایران، نمونه های رخنمون سازند ایلام تهیه و در ابعاد مورد نظر آماده شد. از معادن فیروزکوه و همدان دو گروه ماسه سیلیس به عنوان پروپنت طبیعی تهیه گردید. پروپنت ها در سه اندازه مش 30/16، 40/20 و 50/30 سرند شده و در دو میزان 2و 5/0 پوند بر فوت مربع در واحد سطح شکاف در آزمایش هدایت پذیری استفاده شدند. آزمایش ها با استفاده از دستگاه اندازه گیری قابلیت هدایت پذیری شکاف با تزریق گاز نیتروژن درون سلول هدایت پذیری در پنج دبی مختلف جهت شبیه سازی جریان سیال گاز با اعمال تنش های مختلف بستن شکاف انجام شد. در نهایت درصد خردشدگی پروپنت ها تعیین و با استفاده از رابطه فورشهایمر، مقادیر هدایت پذیری محاسبه گردید. بر اساس نتایج، مقادیر هدایت پذیری با افزایش تنش بستن شکاف و تراکم لایه پروپنت دچار کاهش قابل توجهی شد. پروپنت 40/20 فیروزکوه در مقایسه با 40/20 همدان به دلیل مقادیر بهتر کرویت و گردشدگی، هدایت پذیری بیشتر و در نتیجه عملکرد بهتری در محدوده تنش های اعمالی از خود نشان داد. مقایسه هدایت پذیری پروپنت های30/16، 40/20 و 50/30 از ماسه فیروزکوه نشان داد، پروپنت50/30 به علت خردشدگی کمتر، دارای کمترین میزان کاهش مقادیر هدایت پذیری نسبت به دو نمونه دیگر تا تنش7251پام بود، زیرا نقاط تماس بین ذرات ریز پروپنت بیشتر و توزیع تنش بین ذرات بهتر بوده و پروپنت ها تحت تنش، کمتر دچار خردشدگی شدند. مقایسه دو میزان پروپنت 40/20 فیروزکوه نشان داد، افزایش غلظت پروپنت درون شکاف منجر به تعدد بیشتر ذرات پروپنت درون شکاف، کاهش درصد خردشدگی و در نهایت، حفظ بهتر مقادیر هدایت پذیری شد.

    کلیدواژگان: عملیات شکاف هیدرولیکی، هدایت پذیری شکاف، پروپنت، دستگاه اندازه گیری هدایت پذیری شکاف، تنش افقی حداقل، ژئومکانیک مخزن
  • امین سلیمانی، وحید توکلی* صفحات 16-24
    مخازن کربناتی بسیار پیچیده و ناهمگن هستند. غلبه بر این ناهمگنی جهت ارزیابی های مخزنی مهم و ضروری است. مطالعات مخازن کربناتی اغلب با استفاده از داده های آزمایشگاهی صورت گرفته است. استفاده از نگار چاه پیمایی به جای استفاده از روش های آزمایشگاهی در کاهش زمان و هزینه بسیار به صرفه است. سازند های دالان-کنگان، به عنوان بزرگ ترین مخزن گاز غیرهمراه به دلیل تاثیر محیط رسوبی و فرایند های دیاژنزی ناهمگن و پیچیده هستند. باهدف غلبه بر ناهمگنی با استفاده از نگار صوتی، نمونه هایی از سازندهای کربناتی دالان-کنگان تهیه شد. در مجموع 87 مقطع نازک آهکی مورد ارزیابی سنگ نگاری، تجزیه وتحلیل معمول مغزه و زمین شناسی قرار گرفت. به طور دقیق تخلخل، تراوایی، بافت رسوبی، نوع تخلخل و فرایند های دیاژنزی مشخص شدند. از چاه موردمطالعه نگارهای چاه پیمایی و صوتی نیز ثبت شد. بعد از کنترل کیفیت داده ها، نگار زمان صوتی ثبت شده به سرعت صوتی تبدیل شد. مدل سازی تخلخل-سرعت بر اساس رویکرد محیط موثر تفاضلی برای مقادیر مختلف نسبت ابعاد منافذ معادل انجام شد. تخلخل-سرعت نمونه های اندازه گیری شده در این مدل سازی مورداستفاده قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد تخلخل های قالبی بزرگ ترین نسبت ابعاد را دارند. تخلخل های حفره ای، بین دانه ای و ریز تخلخل به ترتیب بیشترین نسبت ابعاد را بعد از تخلخل های قالبی دارند. تخلخل های قالبی و حفره ای به سبب کروی بودن و بالابودن نسبت ابعاد در تخلخل های یکسان، سرعت صوتی بیشتری نسبت به تخلخل های تخت و باریک دارند. از طریق شکل هندسی و نوع تخلخل و با استفاده از نگار صوتی، گونه های سنگی مشخص شدند که روند تغییرات تخلخل، تراوایی و فرایند های دیاژنزی اتفاق افتاده در مخازن دالان-کنگان را به خوبی نمایان کرد.
    کلیدواژگان: رخساره منفذی، دالان-کنگان، نگار صوتی، فرایندهای دیاژنزی، محیط موثر تفاضلی (DEM)
  • علی شیخ الاسلام، سید محمداسماعیل جلالی*، احمد رمضان زاده، حسن شجاعی صفحات 25-50

    به دلیل اهمیت مشکل تولید ماسه در مخازن هیدروکربوری ماسه سنگی، در این تحقیق به ارزیابی لایه های سازند آسماری میدان اهواز در چاه شماره 469 از منظر علل و ظرفیت بالقوه تولید ماسه و ارایه راهکار مناسب برای کاهش آن از دیدگاه ژیومکانیکی پرداخته شده است. ارزیابی، با استفاده از نرم افزار Techlog صورت گرفته است. پارامترهای مورد نیاز برای ساخت مدل ژیومکانیکی یک بعدی مخزن از داده های موجود برآورد شده اند. معیار شکست موهر-کلمب با در نظر گرفتن اثر مقیاس برای حفره های مشبک کاری شده (Perforated) در شرایط تنشی غیر هیدرواستاتیک در نظر گرفته شده است. پس از ساخت مدل یک بعدی، نمودار افت فشار بحرانی (CDDP) در دو حالت چاه باز (Open Hole) و با حفره مشبک کاری شده ترسیم شده و نواحی مستعد تولید ماسه مشخص شده اند. لایه M2 به دلیل سستی، تخلخل و تراوایی چندین برابری نسبت به دیگر لایه ها، به عنوان یکی از مستعدترین نواحی تولید ماسه برای تحلیل حساسیت روی پارامترهای موثر انتخاب شده و تحلیل حساسیت بر اساس هندسه چاه، قطر غالب دانه های ماسه، شرایط تنش های میدانی و ویژگی های حفره مشبک کاری شده صورت گرفته است. با اندازه قطر غالب 200 میکرون برای ماسه های سازندی در ناحیه محتمل برای تولید ماسه، تحلیل حساسیت در چاه باز و حفره مشبک کاری شده، به ترتیب، در عمق 2822 و 2837 متری صورت گرفته است. فشار بحرانی ته چاهی (CBHP) و فشار بحرانی مخزن (CRP) در حفره مشبک کاری شده در راستای تنش افقی حداکثر با قطر حفره 0/4 اینچ، به ترتیب، 1898 و 2735 و در راستای عمود بر آن با قطر حفره 0/3 اینچ، به ترتیب، 861 و 2115 پوند بر اینچ مربع برآورد شده اند. با تعریف و تعیین زوایای انحراف انتقالی (TDA)، انحراف ایمن حداقل (MSDA) و جهت حفره بحرانی (CPOA) از روی تحلیل های حساسیت، روش طراحی نوینی برای عملیات مشبک کاری در مخازن درگیر با پدیده تولید ماسه ارایه شده است.

    کلیدواژگان: تولید ماسه، افت فشار بحرانی، مخزن آسماری، لایه ی M2، ماسه تحکیم نیافته، ماسه سست، نرم افزار تکلاگ
  • منوچهر صانعی* صفحات 51-60
    معیارهای الاستوپلاستیک در بسیاری از مباحث مرتبط به ژیومکانیک نفت، ژیوتکنیک و مکانیک سنگ از اهمیت زیادی برخوردارند. با توجه به اهمیت این معیارها اجرا عددی آنها امری ضروری تلقی می شود. اگرچه برخی از نرم افزارهای موجود معیارهای بیان شده را در بردارند اما به خاطر عدم دسترسی به هسته کدنویسی نرم افزار، عملا از صحت مدل سازی انجام شده با آنها اطمینان کامل برقرار نیست. لذا با توجه به اهمیت این معیارها و البته پیچیدگی آنها برای اجرا، در این تحقیق یک مدل عددی جامع برای بهبود الگوریتم ادغام الاستوپلاستیک معیار موهر-کولمب ارایه شد. الگوریتم توسعه داده شده بعنوان نوآوری این تحقیق محسوب می شود که به تفصیل شرح داده شد. الگوریتم ادغام پیشنهاد شده شامل دو مرحله آزمایش الاستیک و مرحله اصلاح کننده پلاستیک می باشد. در مدل پیشنهادی اگر حالت آزمایشی الاستیک در ناحیه الاستیک یا روی سطح تسلیم باشد، جواب الاستیسیته پذیرفته می شود. در غیر این صورت، اگر تنش آزمایشی در مرحله اول نتواند شرایط قابل قبول را تایید کند، توسط الگوریتم نگاشت بازگشتی ارایه می شود. این روند برای تمام سطوح معیار موهر-کولمب و راس مدل بصورت جامع و البته بصورت مجزا انجام می شود تا اینکه مدل موهر-کولمب بتواند در حین بارگذاری رفتار الاستوپلاستیک ماده را ارایه نماید. مدل ارایه شده برای سنگ مورد بررسی قرار گرفت و اعتبارسنجی مدل پیشنهادی با مقایسه نتایج عددی با داده های آزمایشگاهی مورد تایید قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که الگوریتم مذکور دارای ثبات عددی است که قاعدتا این ثبات منجر به همگرایی سریع و پایداری الگوریتم شده است.
    کلیدواژگان: الگوریتم ادغام، مرحله آزمایش الاستیک، مرحله اصلاح کننده پلاستیک، الاستوپلاستیک، معیار موهر-کولمب، سنگ
  • حسین جهان محمدی، حسین مصدق*، مهران عزیززاده، حمید سرخیل، محمد محمدنیا صفحات 61-80
    امروزه اقتصاد کشورهای حوزه خاورمیانه در گرو افزایش نرخ بهره برداری و تولید نفت خام می باشد. با درک این واقعیت که کشف میادین هیدروکربوری عظیم در آینده به ندرت رخ خواهد داد، از این رو برنامه ریزی شرکت های نفتی، تولید بهینه از میادین موجود می باشد. سازند گدوان یکی از مخازن مهم دشت آبادان محسوب می شود که از توالی های شیل و ماسه سنگ تشکیل شده است. حفر چاه های تولیدی در این سازند به دلیل ماهیت ضعیف توالی شیلی همواره یک چالش بوده است. بیش از 90% مشکلات چاه در سازند گدوان ناشی از ناپایداری چاه است. از جمله این مشکلات می توان به ریزش چاه، تنگ شدگی و گیرکردن مته اشاره نمود که منجر به افزایش زمان غیرمولد (‏NPT) و هزینه های حفاری می شوند. هدف اصلی این پژوهش، ارزیابی پایداری چاهی واقع در یکی میادین جنوب غرب ایران بر اساس یک مدل ژیومکانیکی یک بعدی با استفاده از نگارهای چاه پیمایی می باشد. پس از ساخت مدل ژیومکانیکی یک بعدی، جهت ارزیابی پایداری چاه از معیارهای شکست موهر-کولمب و موگی-کولمب استفاده شد. با بررسی نتایج مشخص شد که معیار شکست موهر-کولمب، تخمین بهتری در مورد فشار ریزش ارایه می دهد. همچنین امتداد ریزش های شناسایی شده بر روی نگار تصویری، به صورت شمال غرب-جنوب شرق بوده، که نماینگر جهت تنش افقی حداقل می باشد. برطبق نتایج آنالیز حساسیت، جهت بهینه حفاری برای سازند گدوان، شمال غرب-جنوب شرق بوده و برای انجام حفاری قایم در این سازند مطابق با مدل ژیومکانیکی چاه مورد مطالعه، وزن گل ایمن برابر با LB/G 14/9 تخمین زده شد. نتایج حاصل از این مطالعه می تواند به عنوان یک مرجع برای تعیین پنجره وزن گل بهینه در برنامه ریزی چاه های آتی در این میدان برای مقابله با مشکلات پایداری حفاری استفاده شود.
    کلیدواژگان: مدل ژئومکانیکی، ناپایداری چاه، سازند گدوان، دشت آبادان، مسیر بهینه حفاری
  • حمید قالیباف محمدآبادی، ناصر حافظی مقدس*، الهام مهدی پور، مجتبی حیدری زاد، حسین طالبی صفحات 81-98

    هدف از این مطالعه استفاده از یادگیری ماشینی نظارت شده برای طبقه بندی رخساره های سنگی از لاگ های ژیوفیزیکی در چاه های بدون نمونه حفاری می باشد. برای این منظور از مجموعه داده چاه نگاری 7 چاه آموزشی یکی از میدان های نفتی جنوب ایران که شامل نگاره گاما طبیعی (SGR)، نگاره گاما اصلاح شده (CGR)، چگالی (RHOB) ، تخلخل نوترونی (NPHI)، کندی موج برشی (DTSM) و کندی موج طولی (DTCO) که مستقیما در تعیین رخساره های ژیومکانیکی تاثیر دارند به عنوان داده های مستقل و واحدهای طبقه بندی شده رخساره بعنوان متغیر وابسته استفاده شده است. این مجموعه داده از عمق 3000 تا 4000 هزار متری زمین مربوط به سازند های آهکی ایلام و سروک (آهک بنگستان) تشکیل شده است. در مرحله اول این سازندها بوسیله روش های خوشه بندی هوش مصنوعی و مطالعات آزمایشگاهی به 5 رخساره تفکیک شده است. بعد از این مرحله از 8 روش یادگیری ماشین نظارت شده شامل Regression Logistic،K Nearest Neighbors ،Decision Tree ، Random Forest ، Gaussian NB، Gradient Boosting، Extra Trees و SVM جهت ساخت یک مدل مناسب بکار گرفته شد. مجموعه داده این چاه ها بوسیله هر یک از این الگوریتم ها مراحل آموزشی و آزمایشی جهت ساخت یک مدل مناسب بکار گرفته شد و برچسب های رخساره ها پیش بینی شد. جهت ارزیابی عملکرد مدل ها از چندین معیار ارزیابی شامل Accuracy،Precision ، F1-SCORE، و Recall بوسیله ماتریس درهم ریختگی و نمودارهای ROC استفاده شده است. از بین روش های مذکور الگوریتم Extra Trees Classifier، Gradient Boosting، K-Nearest Neighbors نتایج بهتری را نشان داده اند. در نهایت، عملکرد مدل جهت پیش بینی رخساره های سنگی چاه خارج از مدل یا چاه دیده نشده ارایه شده است.

    کلیدواژگان: رخساره های سنگی، Classifier Trees Extra F1-SCORE، Classifier Gradient Boosting، Classifier Forest Random، ماتریس درهم ریختگی، نمودارهای ROC
|
  • MohammadHosein Haji MohammadHassan Arab, MohammadJavad Ameri Shahrabi *, Hossein Eskandri Rad Pages 1-15

    As the most significant factor determining the final success of a hydraulic fracturing operation, fracture conductivity is influenced by proppant operating variables including mesh size, proppant concentration, and crushing behavior under minimum horizontal stress. Outcrop samples of the Ilam Formation were cut and prepared in the desired dimensions to simulate fracture in one of the Iranian reservoirs. As natural proppants, two groups of silica sand were collected from Firozkoh and Hamadan mines. Three mesh sizes were used to screen the proppants: 16/30, 20/40, and 30/50. In conductivity tests, Firozkoh proppants were used at two concentrations of 2 and 0.5 pounds per square foot. Experiments were carried out with a conductivity measuring apparatus by injecting nitrogen gas into the conductivity cell at different flow rates. This was done to simulate gas flow through fracture media. As a final step, the crushed percentage of proppants was determined and Forchheimer's equation was used to calculate conductivity values. As determined by the study, a significant decrease in conductivity values was observed with increasing closure stress. Firouzkoh 20/40 displayed better conductivity than Hamedan 20/40 proppant and performed better under the same stress conditions. Higher values of sphericity and roundness explain this. A comparison of the conductivity of 16/30, 20/40, and 30/50 proppants from Firuzkoh sand revealed that the 30/50 proppant had the lowest conductivity reduction compared to the other two samples up to a stress of 7251 psi because there are more contact points between the particles, the stress distribution is better between the particles, and the proppants do not crush as easily. A comparison of two amounts of Firouzkoh 20/40 proppant showed that more particles formed in the fracture as the proppant concentration increased. Consequently, the crushed percentage was reduced and conductivity values were maintained at higher proppant concentrations.

    Keywords: Fracture Conductivity, proppant, Conductivity apparatus, Hydraulic fracturing, Minimum horizontal stress, Reservoir Geomechanics
  • Amin Soleimani, Vahid Tavakoli * Pages 16-24
    Carbonate reservoirs are very complex and heterogeneous. Overcoming heterogeneity is important and necessary for accurate reservoir characterization. Dalan-Kangan formations, as the largest non-associated gas reservoir of the world, are heterogeneous and complex due to the influence of the sedimentary environment and diagenesis processes. Carbonate reservoirs are routinely studied using laboratory data. The use of well logging instead of using laboratory methods is very cost-effective in reducing time and cost. To overcome the heterogeneity by acoustic log, samples of Dalan-Kangan carbonate formations were prepared. A total of 87 limestone thin sections were evaluated by petrography, routine core analysis, and sonic velocity. Porosity, permeability, sedimentary textures, pore types, and diagenetic processes were determined precisely. From the studied well, well logging and acoustic logs were also available. After data quality control, the acoustic log was converted to velocity. Velocity-porosity model was constructed based on the differential effective medium (DEM) approach for different values of equivalent pore aspect ratio (EPAR). The results show that moldic, vuggy, interparticle, and microporosity pores have the largest aspect ratio, respectively. Due to their spherical shape and high aspect ratio at the given porosity, moldic and vuggy pores have higher velocity than flat and narrow pores. Through the geometrical shape and pore type and by using the acoustic log, the rock types were determined. These rock types clearly showed the porosity evolution, permeability changes and diagenetic processes that have been occurred in Dalan-Kangan reservoirs.
    Keywords: Pore Facies, Dalan-Kangan, Sonic log, Diagenetic Process, differential effective medium (DEM)
  • Ali Sheikholeslam, Seyed MohammadEsmaeil Jalali *, Ahmad Ramezanzadeh, Hasan Shojaei Pages 25-50

    Due to the significance of the sand production (SP) issue in sandstone hydrocarbon reservoirs, the main objective of this study is to evaluate the Asmari formation layers along well No. 469 in the Ahwaz hydrocarbon field in terms of SP causes and its potential capacity to provide suitable solutions for its reduction from a geomechanical perspective. The evaluation was carried out using the Techlog software. The required parameters for constructing a one-dimensional geomechanical reservoir model were estimated from available data. The Mohr-Coulomb failure criterion was adopted considering the scale effect for perforated cavities under non-hydrostatic stress conditions. After constructing the one-dimensional model, the Critical DrawDown Pressure (CDDP) curve was plotted for both open hole and perforation completions, and the susceptible SP zones were identified. The M2 layer was selected as one of the most susceptible zones for SP sensitivity analysis due to its low strength, porosity, and permeability compared to other layers. The sensitivity analysis was conducted based on well geometry, formation rock properties, field stress conditions, and perforated cavity characteristics. The analysis was performed at depths of 2822 and 2837 meters in the open hole and the perforation completions, respectively, with a dominant sand diameter of 200 microns in the potential SP zone. The Critical Bottom Hole Pressure (CBHP) and the Critical Reservoir Pressure (CRP) were estimated to be 1898 and 2735 pounds per square inch, respectively, in the maximum horizontal stress direction with a 0.4-inch perforation diameter and 861 and 2115 pounds per square inch, respectively, in the direction perpendicular to the maximum horizontal stress direction with a 0.3-inch perforation diameter. By defining and determining Transitional Deviation Angle (TDA), Minimum Safe Deviation Angle (MSDA), and Critical Perforation Orientation Angle (CPOA) based on sensitivity analyses, a novel design approach for perforation operations in sand-prone reservoirs has been introduced.

    Keywords: Sand production, Critical DrawDown Pressure, Asmari Reservoir, M2 layer, Unconsolidated Sand, Loose sand, Techlog Software
  • Manouchehr Sanei * Pages 51-60
    Elastoplastic criteria are very important in many topics related to petroleum geomechanics, geotechnics, and rock mechanics. Due to the importance of these criteria, their numerical implementation is considered essential. Although some of the existing software includes the stated criteria, due to the lack of access to the coding core of the software, the accuracy of the modeling done with them is practically not fully assured. Therefore, considering the importance of these criteria and of course their complexity for implementation, in this research a comprehensive numerical model to improve the elastoplastic integration algorithm of the Mohr-Coulomb criterion was presented and described in detail. The proposed integration algorithm includes two steps elastic trial step and the plastic corrector step. In the proposed model, if the elastic trial step is in the elastic region or on the yield surface, the answer of elasticity is accepted. Otherwise, if the trial stress in the first step cannot confirm the acceptable conditions, it is provided by the return-mapping algorithm. This process is done for all surfaces of the Mohr-Coulomb criterion and the top of the model comprehensively and of course separately until the Mohr-Coulomb model can present the elastoplastic behavior of the material during loading. The presented model for rock was investigated and the validity of the proposed model was confirmed by comparing the numerical results with the experimental data.
    Keywords: Integration Algorithm, Elastic Trial Step, Plastic Corrector Step, Elastoplastic, Mohr-coulomb Criterion, Rock
  • Hossein Jahan Mohammadi, Hossein Mosaddeg *, Mehran Azizzadeh, Hamid Sarkheil, Mohammad Mohammadnia Pages 61-80
    Today, the economies of Middle Eastern countries rely heavily on increasing their crude oil production and exploitation rates. With the understanding that the discovery of large hydrocarbon fields will become increasingly rare in the future, oil companies' planning focuses on optimal production from existing fields. The Gadwan formation is one of the important reservoirs in the Abadan Plain, composed of shale and sandstone sequences. Drilling production wells in this formation has always been a challenge due to the weak nature of the shale sequence. More than 90% of the well problems in the Gadwan formation are due to wellbore instability, including collapse, narrowing, and sticking of the drill bit, resulting in increased non-productive time (NPT) and drilling costs. The main objective of this study is to evaluate the stability of a well located in southwestern Iranian oilfields using a one-dimensional geomechanical model based on well log data. After constructing a one-dimensional geomechanical model, the Mohr-Coulomb and Mogi-Coulomb criteria were used to evaluate wellbore stability. The results showed that the Mohr-Coulomb criterion provides a better estimate of collapse pressure. Furthermore, the orientation of the identified collapses on the image log was northwest-southeast, indicating the direction of minimum horizontal stress. According to the sensitivity analysis results, the optimal drilling direction for the Gadwan formation is northwest-southeast, and for vertical drilling in this formation, the safe mud weight estimated according to the well's geomechanical model is 14.9 pounds per gallon (LB/G). The results of this study can be used as a reference for determining the optimal mud weight window in planning future wells in this field to deal with drilling stability problems.
    Keywords: Geomechanical Model, Wellbore Instability, Gadwan Formation, Abadan plain, optimal drilling path
  • Hamid Ghalibaf Mohammad Abadi, Naser Hafezi Moghaddas *, Elham Mahdipour, Mojtaba Hydarizad, Hossein Talebi Pages 81-98

    This study aims to employ supervised Advanced machine learning for the classification of lithological facies from geophysical log data in wells without drilling core samples. For this purpose, a dataset from seven wells in a training set from one of the oil fields in southern Iran has been utilized. This dataset includes natural gamma ray (SGR), corrected gamma ray (CGR), bulk density (RHOB), neutron porosity (NPHI), compressional wave slowness (DTSM), and shear wave slowness (DTCO), which directly influence the classification of geomechanical facies. These parameters are employed as independent variables, while lithological facies serve as the dependent variable for classification. This dataset pertains to depths ranging from 3000 to 4000 meters in the Ilam and Sarvak fractured limestone formations (Bangestan Limestone) of the subsurface. As the title suggests in this article, Initially, through artificial intelligence clustering methods and laboratory studies, these formations were categorized into five distinct lithological facies After this stage, eight supervised machine learning methods were employed, including Regression Logistic, K Neighbors Classifier, Decision Tree Classifier, Random Forest Classifier, Gaussian NB, Gradient Boosting Classifier, Extra Trees Classifier, and Support Vector Machine (SVM), to predict lithological facies in wells without existing classifications. The dataset of these wells underwent training and testing stages with each of these algorithms to construct an appropriate model.As a result, facies labels were predicted. The performance of the models was evaluated using multiple metrics including Accuracy, Precision, F1-Score, and Recall through confusion matrices and ROC curves. The Extra Trees Classifier, Gradient Boosting Classifier, and K Neighbors Classifier showed superior results among these methods. Finally, the model's performance in predicting lithological facies of unseen or out-of-sample wells was presented.

    Keywords: lithological facies Classifier Trees Extra F1-Score, Classifier Gradient Boosting, Classifier Random Forest, Confusion Matrix, ROC Plots