Mélyfúrási geofizika Balázs László Mélyfúrási geofizika

Adott mélység intervallumon Rwa minimális értékeit tekinthetjük Rw becslésének, amennyiben a becslésből kizárjuk az agyagos zónákat.

A rétegvíz fajlagos ellenállás becsléseknél figyelembe kell venni a rétegvizsgálatok, teszteres mérések eredményeit, számítva arra, hogy a vízmintában részben visszanyert fúróiszap is lehet, torzítva az eredményeket.

Cementációs kitevő becslése (m)

Cél: A pórustér geometriája által meghatározott zónaparaméterek becslése.

A cementációs kitevő (m) és a tortuozitási együttható (a), a fajlagos ellenállás modellek fontos paraméterei. Értéküket leggyakrabban a kőzettípusra vonatkozó előzetes információk alapján határozzuk meg.

Modell	m	a
Karbonát	2	1
Humble (homokkő)	2.15	0.62
Tixier (kevésbé kompaktált)	2	0.8
Shell (kis porozitású karbonát)	1.87-0.013/ф	1

16.2. táblázat. Cementációs modellek

Az m értékét Picket-diagramon (elsősorban vizes zónáknál ellenőrizhetjük) a pontfelhő alakja szerint (16.5. ábra). Repedezett vagy üreges másodlagos porozitású kőzet esetére Aguilera dolgozott ki kvantitatív eljárást (Aguilera 2003).

Víztelítettség becslése (Sw)

Cél: Az effektív pórustéren belüli fluidum arányok becslése készletbecslésekhez és tárolómodellezéshez.

A fenti adatokból megfelelő modellválasztással számíthatjuk ki a pórustér víztelítettségét. Az adatrendszer grafikusan is vizsgálható ebből a szempontból az un. Picket-diagramon (16.5. ábra), amelyen tiszta, agyagmentes tároló esetén elkülönülnek a különböző víztelítettségű zónák.

16.5. ábra. Picket-diagram víztelítettség előzetes meghatározásához, a cementációs kitevő és rétegvíz fajlagos ellenállásának ellenőrzéséhez. (HDS-2000 szoftver grafika)

A víztelítettségről kapható áttekintés mellett mind a cementációs kitevő, mind az S_w vonalak meredeksége ellenőrizhető. Megjegyezzük, hogy a cementációs kitevő izotróp pórustérre 2 körüli érték, a repedezettség megjelenése csökkenti, míg az oldási üregek megjelenése általában növeli az értékét.

Tiszta tároló kőzetek esetén a víztelítettség a tapasztalati alapokon nyugvó Archie-formulával számítható:

.

(16.31.)

Agyagos tárolók esetén az agyag vezetőképességét is figyelembe kell venni. A modellek egy része függ az agyag betelepülés módjától. Diszperz agyag betelepülés esetén a pórustérben levő agyagot és pórusfolyadékot keverék elektrolitnak tekintjük, melynek eredő ellenállását a két vezető frakció párhuzamos kapcsolásával nyerjük így felépítve a víztelítettség számítás alapját képező elektromos kőzetmodellt:

.

(16.32.)

A modellben az agyagot a pórustér részeként, a pórusvízzel összevonva kezeltük. A diszperz agyag teljes pórustérre vonatkoztatott aránya q.

Lamináris agyag feltételezése mellett az agyagos és porózus rétegeket kapcsoljuk párhuzamosan részarányuknak megfelelően:

.

(16.33.)

Többféle agyagtípus jelenlétében is jól használható az Indonézia-formula, mely kis sótartalmú rétegvizek esetén is jó eredményeket ad:

.

(16.34.)

A formula alkalmazható az agyagokra vonatkozó vezetőképesség és sókoncentráció függvény nemlineáris szakaszán is. Hasonló agyagtípustól független az un. total shale formula:

.

(16.35.)

Nagyon gyakran alkalmazzák az agyagtípustól független Dual-Water modellt, melyben az agyagfrakciót két komponensre bontják: egy kötött víz és egy száraz agyag részre. A kötött vizet a teljes pórustérhez (фt ) sorolva, a pórusvízzel elektromos szempontból párhuzamosan kötve számítják ki a kőzet eredő fajlagos ellenállását:

.

(16.36.)

A szaturációs kitevő értékét 2-nek választva 16.36-ból a teljes pórustérfogatra vonatkozó víztelítettség:

.

(16.37.)

A formula fontosabb paramétereinek becslésénél a korábban meghatározott agyag teljes porozitásnak kulcsszerepe van:

: a kötött víz fajlagos ellenállása,

(16.38.)

: a kötött víz frakció.

(16.39.)

A kötött víz szaturáció jó becslése a nem redukálható vízmennyiségnek (S_wirr)

A 16.37. formulában kifejezett teljes víztelítettségből kiszámíthatjuk az effektív pórustérre vonatkozó effektív víz szaturációt:

.

(16.40.)

A rétegvíz ellenállás helyére iszapellenállást írva és Rt helyére Rxo-t írva, az elárasztott zóna víztelítettségére kapunk becsléseket (Sxo). A mozgó szénhidrogén mennyiségére adható becslés:

.

(16.41.)

A szénhidrogén teljes kőzetre vonatkoztatott fajlagos térfogati aránya a készletszámításokhoz:

.

(16.42.)

Nem redukálható vízmennyiség becslése (Swirr)

A nem redukálható víztartalom többnyire a szemcsék felületén kötött víz frakciót jelenti. Agyagásványok jelenlétében különösen magas lehet a részaránya (50% felett). Becslése lehetséges labormérések alapján, fázishatárok felett a vízszaturáció határértéke alapján. un. Buckles-diagram (16.6. ábra) hiperbolái alapján, illetve a Dual-Water modellnél alkalmazott kötött víz szaturáció (S_bw) agyagos tárolók esetén szintén tekinthető Swirr becslésnek. A legpontosabb becslések NMR mérések alapján lehetségesek.

16.6. ábra. Buckles-diagram Swirr becsléséhez. (HDS-2000 szoftver grafika) Látható, hogy a szénhidrogénnel telített pórustér tartományon a pontfelhő egy hiperbolán helyezkedik el. A hiperbola megmutatja az adott porozitáshoz tartozó nem redukálható vízszaturáció értékét.

Permeabilitás becslése

Ha labormérések alapján felállított összefüggések nem állnak rendelkezésre, akkor szelvények alapján (Karman-Kozeny típusú félempirikus formulák) becsülhetjük a permeabilitást (mD egységben):

(Tixier-formula),

(16.43.)

(Timur-formula),

(16.44.)

(Coates-formula).

(16.45.)

A nem redukálható vízmennyiség szerepet játszik a relatív permeabilitások becslésénél, kétfázisú esetben (víz és olaj):

,

(16.46.)

.

(16.47.)

Kétfázisú áramlásnál a valós permeabilitás a relatív és a vízre meghatározott permeabilitás szorzataként áll elő.

Vízhozam becslése

Kétfázisú áramlás esetén a víz arányát a termelvényben (water cut) a következő formulával becsülhetjük a relatív permeabilitásokból és viszkozitásokból:

(16.48.)

Rezervoár vastagságok

A területre meghatározott küszöbparaméterekkel (cutoff), meghatározhatjuk a rezervoárok vastagságát, majd erre vonatkoztatva, megfelelő átlagolással ez ekvivalens rezervoár paramétereket. Az agyagtartalom és porozitásra megszabott küszöbértékekkel határozhatjuk meg a rezervoár vastagságát (Gross interval), majd S_w küszöb érték segítségével ezen belül a termelő zónákat (Net pay interval).

A rezervoármodellezéshez, a fúrásban maghatározott információ kiterjesztéséhez szükség van a termelő vastagság relatív értékére (NTG - Net to Gross). (16.7. ábra)

16.7. ábra. Eredmény szelvények, a mélység mellett feltűntettük a rezervoárokhoz kapcsolódó indikátor függvényeket (Gross, Net pay). (HDS-2000 szoftver grafika)
Irodalom

Aguilera, M.S. és Aguilera, R.. Improved models for petrophysical analysis of dual porosity reservoirs. 2003. Petrophysics. 44. (1). 21–35.

Balázs, L.. Egyenáramú elektromos mérések modellezése inhomogén közegekben. 2010. PhD Disszertáció, ELTE TTK.

Balázs, L.. Kőzetfizika. megjelenés alatt. ELTE TTK jegyzet.

Balázs, L. és Gyurkócza, Cs.. Neutrondetektorok. 2002. BME Laborjegyzet.

Balázs, L.. Modelling and examination of penetration neutron sonde behaviour in various logging environments by Monte-Carlo method, and diffusion approximation. 2008. Geophysical Transactions. 45. 135-156.

Coates, G. R., Xlao, L., és Prammer, M. G.. NMR Logging, Priciples and Applications. 1999. Halliburton.

De-Witte, L. és Gould, R. W.. Potential distribution due to a cylindrical electrode mounted on an insulting probe. 1959. Geophysics. XXIV. 3. 566-579.

Dobróka, M.. Szabó, N.. Interval inversion of well-logging data for automatic determination of formation boundaries by using float-encoded genetic algorith. 2012. Journal of Petroleum Science and Engineering. 86-87.

Doll, H. G.. The laterolog: a new resistivity logging method with electrodes using an automatic focusing system. 1951. Petroleum Transactions, AIME. 192. 305-316.

Doll, H. G.. Introduction to Induction logging and Application to Logging of Wells Drilled with Oil Base Mud. . Journal of Petroleum Technology. 1. 6 (June 1949). 148-162.

Ellis, D. V. és Singer, J. M.. Well logging for Earth Scientists. 2007. Springer.

Crowder, R. E. és Mitchell, K.. Spinner Flowmeter Logging a Combination of Borehole Geophysics and Hydraulics. 2002. Well Design Workshop, Arizona.

Dewan, J. T.. Modern Open-Hole Log Interpretation. 1983. PennWell.

Jackson, J. D.. Klasszikus elektrodinamika. 2004. Typotex Kiadó.

Kaufmann, A. A. és Keller, G. V.. Induction Logging. 1989. Elsevier Science Publisher.

Landau, L. D. és Lifsic, E. M.. Elméleti fizika VII.. 1974. Tankönyvkiadó, Budapest.

Tittman, J.. Geophysical Well Logging. 1986. Academic Press Orlando.

Schlumberger. Log Interpretation Principles/Applications. 1989. Schlumberger.

Smolen, J. J.. Cased Hole and Production Log Evaluation. 1996. PennWell, Tulsa Oklahoma.

Szatmáry, Z.. Bevezetés a reaktrofizikába. 2000. Akadémiai Kiadó, Budapest.

Created by XMLmind XSL-FO Converter.