Zastosowanie metody magnetycznego rezonansu jądrowego do oceny parametrów zbiornikowych skał na przykładzie złoża gazu ziemnego Palikówka

• Autorzy: Klaja J. , Gąsior I.

Warianty tytułu

EN

Application of nuclear magnetic resonance method in assessment of reservoir parameters, based on example of Palikowka natural gas reservoir

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy zaprezentowano modele matematyczne, umożliwiające wyznaczenie nasycenia wodą nieredukowalną, wodą związaną z iłami oraz przepuszczalności i porowatości dynamicznej w mioceńskich skałach zbiornikowych w profilu otworów wiertniczych rejonu Palikówka. Badania wykonano na materiale rdzeniowym pochodzącym z trzech otworów wiertniczych: Palikówka-2, Palikówka-3, Palikówka-5. W procesie tworzenia modeli wykorzystano dane laboratoryjne uzyskane metodą magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR), porozymetrii rtęciowej i helowej oraz metodą rentgenowską. Dla prawidłowego określenia nasycenia wodą nieredukowalną wyznaczono średnią wielkość czasu granicznego T2G2 dla skał z badanego rejonu. Modele matematyczne umożliwiające wyznaczenie wyżej wspomnianych parametrów zbiornikowych skał opracowano dla poszczególnych otworów wiertniczych oraz dla całego rejonu. W procesie tworzenia tych modeli wykorzystano metody statystyczne takie jak: estymacje nieliniową oraz analizę regresji wielokrotnej. Opracowane modele matematyczne zastosowano w interpretacji profilowań geofizycznych dla otworu Palikówka-2 a następnie sprawdzono możliwość ich wykorzystania dla otworów: Palikówka-7, znajdującego się w centralnej części złoża oraz Palikówka-3, usytuowanego w granicznej części złoża, poza konturem gaz-woda. Dla wszystkich analizowanych odwiertów uzyskano zadawalające wyniki tworzące spójny zbiór danych logicznie wpasowanych w strukturę złoża, pozostających w zgodności zarówno z danymi laboratoryjnymi, wynikami prób, jak i składem mediów przypływających. Do określenia nasycenia wodą nieredukowalną skał zastosowano także sieci neuronowe. Najlepsze wyniki uzyskano przy wykorzystaniu sieci typu perceptronów wielowarstwowych MLP. Opracowana metodyka może być stosowana dla skał piaskowcowo ilastych przedgórza Karpat, zaś skonstruowane modele - w procesie interpretacji profilowań geofizycznych w rejonie Palikówka.

EN

This study presents mathematical models, enabling determination of irreducible water saturation, water bound in clays, as well as permeability and dynamic porosity in Miocene reservoir rocks within profile of Palikowka region boreholes. The research was carried out for core samples originating from three boreholes: Palikowka-2, Palikowka-3, and Palikowka-5. Laboratory data, acquired with nuclear magnetic resonance (NMR) method, mercury and helium porozymetry, as well as X-ray method were used in process of these models creation. In order to properly determine irreducible water saturation, average value of T2G2 limit time was determined for rocks originating from the region under research. Mathematical models, enabling determination of above-mentioned reservoir parameters of rocks were developed both for individual boreholes, and for the region as a whole. Statistical methods, such as non-linear estimation and multiple regression analysis, have been employed in process of these models creation. Developed mathematical models were used in interpretation of well logging for Palikowka-2 borehole, and then possibility of using them for Palikowka-7 borehole, located in central part of the deposit, as well as Palikowka-3 located at the deposit boundary, outside the water-oil contour, was verified. For all analysed boreholes satisfactory results have been obtained, creating coherent data set logically matched into deposit structure, conforming both to laboratory data, results of tests and inflowing media composition. For purposes of irreducible water saturation of rocks determination, neural networks have also been used. The best results were obtained when using networks of multi-layer perceptrons (MLP) type. Developed methodology can be employed for sandstone - clayey rocks of Carpathian Foremountain, while the models built - in process of well logging interpretation works for Palikowka region.

Słowa kluczowe

PL

magnetyczny rezonans jądrowy (NMR); parametry złoża; gaz ziemny

EN

nuclear magnetic resonance (NMR); reservoir parameters; natural gas

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Prace Instytutu Nafty i Gazu
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 155
• Strony: 1--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Klaja J.

autor

Gąsior I.

• Instytut Nafty i Gazu

Bibliografia

• [1] Basan P.B., Lowden D.B., Strobel J., 2003: Maximising the Value of NMR Core Data for Geologists and Petrophysicist. AAPG International Conference Barcelona, Spain September, 21024.
• [2] Bowers M.C., Ehrlich R., Howard J.J., Kenyon W.E., 1995: Determination of porosity types from NMR data and their relationship to porosity types derived from thin section. Journal of Petroleum science and Engineering, 13.
• [3] Coates G., Xiao L., Prammer M., 1999: NMR Logging Principles & Applications. Haliburton Energy Services, USA.
• [4] Dastidar R., 2004: Integrating NMR with Other Petrophysical Parameters to Characterize a Turbidite Reservoir. University of Oklahoma.
• [5] Eberl D.D., 2003: User's Guide to Rockjock - a Program for Determining Quantitative Mineralogy from Powder X-ray Diffraction Data. U.S. Geological Survey Open-File Report 03- 78, Boulder, Oklahoma.
• [6] Gąsior I., 2007: Ocena możliwości stosowania metod sztucznej inteligencji do określania parametrów zbiornikowych skał w utworach czerwonego spągowca. Nafta-Gaz nr 10.
• [7] Gąsior I., Zalewska J., 2006: Zastosowanie analizy skupień w interpretacji wyników badań zbiornikowych właściwości skał. Prace INiG nr 137; Wydanie konferencyjne: Problemy techniczne i technologiczne pozyskiwania węglowodorów a zrównoważony rozwój gospodarki.
• [8] Guiheneuf T., Xie H., 2000: NMR Logs: Low Field NMR and Rock Core Analysis. Materiały szkoleniowe firmy ResLab.
• [9] Hennel J.W., Kryst-Widźgowska T., 1995: Na czym polega tomografia magnetyczno- rezonansowa? Instytut Fizyki Jądrowej im. H. Niewodniczańskiego, Kraków.
• [10] Jarzyna J., 1998: Otworowe profilowanie jądrowego rezonansu magnetycznego - nowa, efektywna metoda wyznaczania właściwości zbiornikowych skał. Nafta-Gaz nr 5.
• [11] Kenyon B., Kleinberg R., Straley C., Gubelin G., Morriss C., 1995: Nuclear magnetic Resonance Imaging Technology for the 21st Century. Oilfield Review, 7, 3.
• [12] Kenyon W.E., 1997: Petrophysical Principles of Applications of NMR Logging. The Log Analyst, 2.
• [13] Klaja J., 2004: Wykorzystanie gradientu pola magnetycznego w badaniach skał mioceńskich metodą magnetycznego rezonansu jądrowego. Nafta-Gaz nr 9.
• [14] Klaja J, Przelaskowska A., 2006: Badania zawartości wody nieruchomej metodą magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) w piaskowcach o zróżnicowanej litologii. Kwartalnik AGH Geologia, tom 32, zeszyt 4.
• [15] Kleinberg R.L., Farooqui S.A., Horsfield M.A., 1993: TI/T2 ratio and frequency dependence of NMR relaxation in porous sedimentary rocks. Journal of Colloid and Interface Science, 158.
• [16] Marschall D., Gardner J.S., Mardon D., Coates G.R., 1995: Method for correlating NMR relaxometry and mercury injection data. Proceedings of the 1995 International Symposium of core Analysts, Paper 9511.
• [17] Marschall D., Gardner J.S., Curby F.M., 1997: MR Laboratory Measurements: Requirements to Assure Successful Measurements That Will Enhance MRI Log Interoretation. Proceedings of the 1997 International Symposium of core Analysts, Paper 9704.
• [18] Ostroff G.M., Shorey D.S., Georgi D.T., 1999: Integration of NMR and conventional LOG data for improved petrophysical evaluation of shaly sands. SPWLA 40th Logging Symposium May 30-June 3.
• [19] Poszytek A., 2006: Analiza zmienności właściwości zbiornikowych górnego czerwonego spągowca z wykorzystaniem wskaźnika zbiornikowego (RR). Prace INiG nr 137; Wydanie konferencyjne: Problemy techniczne i technologiczne pozyskiwania węglowodorów a zrównoważony rozwój gospodarki.
• [20] Słyś M., 1999: Dokumentacja wynikowa odwiertu rozpoznawczego Palikówka S.
• [21] Straley C., Morriss C.E., Kenyon W.E., Howard J.J., 1995: NMR in Partially Saturated Rocks: Laboratory Insights on Free Fluid Index and Comparison with Borehole Logs. The Log Analyst, L
• [22] Środoń J., Drits V.A., McCarty D.K., Hsieh J.C.C., 2001: Quantitative analysis of clay-bearing rocks from random preparations. Clays and Clay Minerals, vol. 49, nr 6.
• [23] Zorski T., Twaróg VV., Krawiec K., 2002: Przykład zastosowania najnowszych technik pomiarowo-interpretacyjnych do wyznaczania wodonasycenia w cienkowarstwowych formacjach miocenu przedgórza Karpat. Prace INiG nr 116; Wydanie konferencyjne: Pozyskanie paliw węglowodorowych ze źródeł krajowych - innowacje i osiągnięcia.
• [24] Zorski T., 2006: Analiza wyników interpretacji pomiarów geofizyki wiertniczej programem SATUN otrzymanych dla różnych zestawów danych wejściowych w cienkowarstwowych formacjach przedgórza Karpat. Prace INiG nr 137; Wydanie konferencyjne: Problemy techniczne i technologiczne pozyskiwania węglowodorów a zrównoważony rozwój gospodarki.