Parametry sprężyste łupków zawierających materię organiczną określone na podstawie teoretycznych relacji Biota–Gassmana i Kustera–Toksöza

• Autorzy: Bała M.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG2015.12.09

Warianty tytułu

EN

Determination of elastic parameters of organic shales specified on the basis of theoretical relationships of Biot-Gassmann and Kuster-Toksöz

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykonano próby obliczania parametrów sprężystych dla łupków ilastych, będących potencjalnymi skałami macierzystymi dla węglowodorów. Wykorzystano w tym celu znane modele teoretyczne Biota–Gassmana i Kustera–Toksöza oraz autorski program Estymacja-TP. Przeprowadzono wstępną analizę wartości parametrów szkieletowych niezbędnych do obliczeń. Analiza została oparta na danych literaturowych oraz na pracach autorki. Zmiany parametrów sprężystych skał macierzystych, jak również ich wzajemne relacje dostarczają ważnych informacji o wielkościach generowanych węglowodorów i charakterystykach geomechanicznych skał, określanych na podstawie profilowań akustycznych i pomiarów sejsmicznych. Modele syntetyczne skał ilastych zawierają uśrednione wielkości charakterystyczne dla łupków gazonośnych Barnett Shale w Teksasie, łupków Green River w Colorado oraz łupków syluru i ordowiku z basenu bałtyckiego.

EN

Tests were carried out for calculating the elastic parameters for shales, which are potential hydrocarbons source rocks. For this purpose the Biot–Gassmann and Kuster–Tosköz theoretical models and original program ESTYMACJA TP were used. A preliminary analysis of the values of the matrix of the rocks were made, which are necessary for the calculations. The analysis were based on literature data and recent works by the author. Changes in elastic parameters of source rock and their relationships provide important information about the volumes of the generated hydrocarbons and geotechnical characteristics of rocks, determined on the basis of acoustic logs and seismic measurements. The developed synthetic shale rock models contain averaged values characteristic for the organic-rich Barnett Shale in Texas, Green River shale in Colorado and Silurian, and Ordovician shales of the Baltic Basin.

Słowa kluczowe

PL

łupki gazonośne; sylur; ordowik; modele Biota–Gassmana; Kustera–Toksöza; program Estymacja-TP

EN

gas-shale; Ordovician; Silurian; Biot-Gassmann model; Kuster-Tosköz model; ESTYMACJA TP program

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 71, nr 12
• Strony: 1005--1016
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bała M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Katedra Geofizyki

Bibliografia

• [1] Allan A. M., Vanorio T., Dahl J. E. P.: Pyrolysis-induced P-wave velocity anisotropy in organic-rich shales. Geophysics 2014, vol. 79, nr 2, s. D41–D53.
• [2] Bala M.: Effect of water and gas saturation in layers on elastic parameters of rocks and reflection coefficients of waves. Acta Geophysica Polonica 1994, vol. 42, nr 2, s. 149–158.
• [3] Bala M.: Effects of shale content, porosity and water- and gas-saturation in pores on elastic parameters of reservoir rocks based on theoretical models of porous media and well-logging data. Przegląd Geologiczny 2007, vol. 55, s. 46–53.
• [4] Bala M.: Modelowanie parametrow sprezystych w lupkach ilastych przy wykorzystaniu teoretycznych relacji Kustera–Toksőza. Konferencja Naukowo-Techniczna Geopetrol 2014. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu 2014, nr 198.
• [5] Bala M. (red.): Przygotowanie krzywych syntetycznych i pseudoakustycznych dla fali podluznej i krzywej pseudoakustycznej dla fali poprzecznej oraz syntetycznych krzywych gestosci objetosciowych i pseudogestosciowych dla otworow Darzlubie IG-1, Prabuty IG-1, Mielnik IG-1, Busowno IG-1 i Lopiennik IG-1. Towarzystwo Geosynoptyków, 2013, umowa nr 8/U/NB/2013.
• [6] Bala M., Cichy A.: Metody obliczania predkosci fal P i S na podstawie modeli teoretycznych i danych geofizyki otworowej – program Estymacja. Monografia. Wydawnictwa AGH, 2006, 89 s.
• [7] Bala M., Cichy A., Jarzyna J., Mortimer Z., Pietsch K., Puskarczyk E., Marzec P., Witek K., Niepsuj M., Zalewska J.: Modelowania teoretyczne i empiryczne wplywu zmiennego cisnienia i nasycenia gazem na parametry sprezyste, gestosc i opornosc skal dla oceny przepuszczalnosci z danych geofizyki otworowej. Projekt badawczy nr NN525 363537, 2009–2012.
• [8] Berryman J. G., Pride S. R., Wang H. F.: A differential scheme for elastic properties of rocks with dry or saturated cracks. Geophysics Journal International 2002, vol. 151, s. 597–611.
• [9] Castagna J. P., Batzle M. L., Eastwood R. L.: Relationships between compressional wave and shear wave velocities in clastic silicate rocks. Geophysics 1985, vol. 50, nr 4, s. 571–581.
• [10] Gasior I., Klaja J., Kowalska S., Przelaskowska A., Zalewska J.: Analiza rozkladu nasycenia woda przestrzeni porowej skal miocenskich na podstawie badan metoda NMR. Konferencja Naukowo-Techniczna Geopetrol 2004. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu 2004, nr 130.
• [11] Halliburton: Log Interpretation Charts. 1991.
• [12] Han D. H., Batzle M. L.: Gassmann’s equation and fluid saturation effects on seismic velocities. Geophysics 2004, vol. 69, nr 2, s. 398–405.
• [13] Han D. H., Nur A., Morgan D.: Effects of porosity and clay content on wave velocities in sandstones. Geophysics 1986, vol. 51, nr 11, s. 2093–2107.
• [14] Jones L. E. A., Wang H. F.: Ultrasonic velocities in Cretaceous shales from the Williston Basin. Geophysics 1981, vol. 46, nr 3, s. 288–297.
• [15] Katahara K. W.: Clay mineral elastic properties. Presented at the 66th Annual International Meeting, Society Exploration Geophysics1996, s. 1691–1694.
• [16] Kuila U., Prasad M., Kazemi H.: Assessing Knudsen flow in gas-flow models of shale reservoirs. CSEG Recorder 2013, vol. 38, nr 5.
• [17] Kuster G. T., Toksöz M. N.: Velocity and attenuation of seismic waves in two-phase media. Part I. Theoretical Formulations. Geophysics 1974, vol. 39, nr 5, s. 587–606.
• [18] Matyasik I., Sloczynski T.: Niekonwencjonalne zloza gazu – shale gas. Nafta-Gaz 2010, nr 3, s. 159–172.
• [19] Mavko G., Mukerji T., Dvorkin J.: The Rock Physics Handbook. Tools for seismic analysis in Porous media. Cambridge University Press, 2003.
• [20] Modlinski Z. (red.): Darzlubie IG-1. Profile Głębokich Otworów Wiertniczych 2011, z. 128. Warszawa, Wydawnictwa PIG.
• [21] Modlinski Z. (red.): Slupsk IG-1. Profile Głębokich Otworów Wiertniczych 2007, z. 116. Warszawa, Wydawnictwa PIG.
• [22] Passey Q. R., Moretti F. J., Kulla J. B., Creaney S., Stroud J. D.: A Practical Model for Organic Richness from Porosity and Resistivity Logs. The American Association of Petroleum Geologists Bulletin 1990, vol. 74, nr 12, s. 1777–1794.
• [23] Poprawa P.: System weglowodorowy z gazem ziemnym w lupkach – polnocnoamerykanskie doswiadczenia i europejskie perspektywy. Przegląd Geologiczny 2010, vol. 58, nr 3, s. 216–225.
• [24] Prasad M., Kopycinska M., Rabe U., Arnold W.: Measurement of Young’s modulus of clay minerals using atomic force acoustic microscopy. Geophysical Research Letters 2002, vol. 29, nr 8, s. 1172–1175.
• [25] Srodon J., Kowalska S.: Ocena ilosciowa i jakosciowa skladu mineralnego skal miocenskich z otworow Jasionka-4 i Chalupki Debnianskie-3. Konferencja Naukowo-Techniczna Geopetrol 2004. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu 2004, nr 130, s. 779–782.
• [26] Such P.: Analiza wlasciwosci zbiornikowych i filtracyjnych rdzeni z otworow Chalupki Debnianskie-3 i Jasionka-4. Konferencja Naukowo-Techniczna Geopetrol 2004. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu 2004, nr 130, s. 793–796.
• [27] Thomsen L.: Weak elastic anisotropy. Geophysics 1986, vol. 51, nr 10, s. 1954–1966.
• [28] Vernik L., Liu X.: Velocity anisotropy in shales: A petrophysical study. Geophysics 1997, vol. 62, nr 2, s. 521–532.
• [29] Xu S., White R. E.: A new velocity model for clay–sand mixtures. Geophysical Prospecting 1995, vol. 43, nr 1, s. 91–118.
• [30] Yan F., Han D. H.: Measurement of elastic properties of kerogen. SEG Houston 2013, Annual Meeting.
• [31] Zhu F., Gibson R. L., Estil R.: A Critical Clay Content Model of Sand-Shale Mixtures from Log Data in the Gulf of Thailand. SEG 2001, Expanded Abstract 1–5.