Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Estimation of wettability from well log and laboratory measurements for clastic rocks

Lis-Śledziona Anita

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 7

431--440

EN

This paper presents a unique method to calculate a wettability index based on well log data and laboratory measurements performed on cores. The subject of the research is middle Cambrian sandstone located in the offshore part of the Baltic Basin. Cambrian oil production horizons have a form of structural traps associated with faults. In the research, the measured wettability values using the Amott– Harvey test and available well log data were used. In the first stage, the dependence between different petrophysical parameters and measured wettability index values was analysed. The average pore sizes and capillary water content were calculated. It was noted that capillary water saturation and pore sizes that build the pore space have an impact on wettability. Analyses of 10 wells enabled the development of an equation to calculate the saturation exponent N. Then, the results of the N parameter were compared against the values from the Amott– Harvey test and a continuous curve of wettability on the Amott–Harvey scale was calculated. Other objectives of this study included assessments of the effect of wettability on formation resistivity, water saturation, and relative permeability to oil and water in the sandstone reservoir. The last part of the performed work included rock-typing and determination of the variability of wettability, water saturation, and relative permeability for each unit. Rock-typing was performed using Principal Component Analysis and the K-mean clustering method. As an input, calculated and core-calibrated permeability and porosity values were used. The reservoir was divided into three classes. The final stage of work indicated the dominant wettability system in the reservoir.

PL

Artykuł prezentuje nowatorską metodę obliczania zwilżalności przy wykorzystaniu danych geofizyki wiertniczej oraz pomiarów laboratoryjnych wykonanych na rdzeniach. Obszar badań to piaskowce kambru środkowego zlokalizowane w morskiej części basenu bałtyckiego. Akumulacje ropy w tym złożu zlokalizowane są w pułapkach strukturalnych i mają związek z występowaniem uskoków. W pracy jako dane wejściowe wykorzystano wyniki zwilżalności oznaczone laboratoryjnie na próbkach przy wykorzystaniu testu Amotta–Harvey'a oraz dostępne pomiary geofizyki wiertniczej. Celem pracy było także zbadanie wpływu zwilżalności na oporność skały, wartości współczynnika nasycenia wodą oraz zbadanie zależności pomiędzy zwilżalnością a rozmiarem porów budujących przestrzeń porową. Pierwszy etap pracy obejmował obliczenie zawartości wody kapilarnej średnich wielkości porów. Zauważono, że wyliczone parametry zależą od pomierzonej zwilżalności – to spostrzeżenie pozwoliło na zdefiniowanie wzoru do wyznaczania parametru zwilżalności N. Następnie uzyskaną ciągłą krzywą obrazującą zmiany zwilżalności wzdłuż całego analizowanego interwału zbiornikowego korelowano z wartościami z testu Amotta–Harvey'a, co pozwoliło na wyliczenie zwilżalności ośrodka w skali Amotta–Harvey'a (–1; –1). W kolejnym etapie analizowano wpływ zwilżalności na rzeczywistą oporność formacji, współczynnik nasycenia wodą oraz względną przepuszczalność dla wody i ropy. Ostatnia część wykonanych prac objęła podział piaskowców kambru środkowego na jednostki jednorodne hydraulicznie i określenie zmienności zwilżalności, współczynnika nasycenia wodą i względnej przepuszczalności w każdej z wydzielonych klas. Wydzielenie jednostek jednorodnych hydraulicznie zostało przeprowadzone na podstawie analizy składowych głównych oraz grupowania metodą k-średnich. Ostatnim etapem było określenie dominującego w złożu systemu zwilżalności.

2

Analiza przepływu płynów złożowych w skałach zbiornikowych

Majkrzak M.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 8

610--618

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych mających na celu ocenę typu zwilżalności 13 próbek piaskowców kambryjskich. Wstępną charakterystykę przeprowadzono na podstawie pomiarów przepuszczalności względnej, a jej trafność zweryfikowano poprzez ich korelację z kolejno wykonanymi: analizą nasycenia nieredukowalnego dla wody złożowej (Swi), testem Amotta (Iw), analizą ciśnienia przebicia dla solanki metodą przepływową (Pthflow) – współczynnik sczerpania (RFI), symulacją procesu nawadniania dla wody złożowej (RFII). Wykonano pomiary wielkości kąta kontaktu na granicy solanka–ropa naftowa–skała złożowa dla 3 analizowanych próbek. Podjęto próbę wskazania metody zastępczej dla pomiarów przepuszczalności względnej, która potwierdzi wyznaczony typ zwilżalności „pierwotnej”.

EN

The paper presents laboratory measurements results, performed in order to evaluate the type of wettability for 13 samples of Cambrian Sandstone. Preliminary characterization was carried out, based on relative permeability measurements which were correlated with additional analysis: irreducible water saturation (Swi), Amott test, threshold pressure for continuous injection approach (Pthflow) – recovery factor (RFI), water flooding simulation for brine (RFII). Additionally, contact angle measurements for brine/oil/rock system were carried out. An attempt was made to indentify an alternative method for the measurement of relative permeability which will be the most congenial with the designated “primary” wettability type.

3

Problemy ograniczania dopływu wody do odwiertów wydobywczych gazowych i ropnych

Falkowicz S., Dubiel S., Cicha-Szot R.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2012

|

T. 28, z. 1

125-136

PL

W publikacji przedstawiono wybrane wyniki badań laboratoryjnych dotyczące ograniczania dopływu wody złożowej do odwiertów wydobywczych gazu i ropy. Przeanalizowano wpływ nasycenia wodą gazonośnych utworów miocenu z rejonu zapadliska przedkarpackiego na ich przepuszczalność względną dla gazu. Dokonano przeglądu literatury pod kątem oceny rezultatów uzyskanych w zabiegach zmniejszania przepuszczalności względnej skał gazonośnych i roponośnych dla wody. Na podstawie testów laboratoryjnych dokonano próby oceny skuteczności zmian przepuszczalności względnej dla solanki i azotu próbek piaskowca szydłowieckiego pod wpływem oddziaływania czterech wyselekcjonownych produktów chemicznych w postaci polimerów oraz mikrożeli. Badania laboratoryjne wykazały, że trend zmian przepuszczalności jest również silnie powiązany z zastosowanym produktem - modyfikatorem przepuszczalności względnej (RPM). Ponadto, skuteczność działania cieczy zabiegowej zależy od prędkości przepływu (wydatku przepływu) solanki przez testowaną próbkę skały - skuteczność działania testowanego preparatu jest tym większa, im wydatek przepływu solanki jest mniejszy. Wyniki testów wykazały selektywne działanie badanych produktów. W przypadku produktu nr 1 uzyskano średnie spadki przepuszczalności na poziomie 60% dla solanki oraz 18% dla gazu. W przypadku zastosowania produktu nr 2 opartego na technologii mikrożeli zaobserwowano znaczące obniżenie względnej przepuszczalności skały dla wody, z małym wpływem na przepuszczalność dla węglowodorów. Zmiany przepuszczalności dla solanki testowanych próbek piaskowca zawierały się w przedziale od 65 do 90%, a dla gazu wynosiły około 50%.

EN

In this study some of the experimental results of water shut-off treatments in oil and gas production wells were presented. The effect of water saturation of Miocene rocks of the Carpathian Foredeep on the relative permeability to gas was analyzed. Also, wide review of the worldwide publications from the point of view of the results obtained in water shut-off treatments in oil and gas formation was presented. Based on experimental results efficiency of relative permeability modification of sandstone from Szydłowiec to brine and nitrogen by four selected chemicals polymers and microgels was evaluated. Experimental results indicated that trend changes of permeability modification strongly depends on the fluid used in the RPM treatment. Moreover, efficiency of permeability modification to brine depends on flow rate of brine through the core - the lower brine flow rate the higher efficiency of the RPM treatment. RPM product number 1 caused significant loss of permeability to brine ca. 60% and slight permeability modification to gas ca. 18%. This permeability change to brine and gas was obtained by modification of formation wettability what affects well productivity. In the case of product number 2 which is based on microgels technology, also significant modification of selective permeability to brine was observed. Loss of permeability to brine was in the range of 65 to 90% while to gas ca. 50%.

4

In-situ determination of gas threshold pressure helps forecasting gas migration through caprock in underground gas storage and CO2 sequestration

Ostrowski Ł., Uelker B.

Archives of Mining Sciences

|

2007

|

Vol. 52, no 4

535-551

EN

Underground gas storage operations and CO2 disposal in aquifers relay on a sealing function of the caprock. The leakage through the seal can occur by diffusion, capillary transport and two-phase migration. Modeling of two-phase flow in porous media requires the specification of the functional relationship between capillary pressure, relative permeability and saturation. 80th capillary pressure or gas threshold pressure and relative permeability control the way the liquid, as wetting phase and gas, as non-wetting phase interact. The injected gas moves to the top of the formation below the caprock due to gravity and density differences. Therefore, the ability of a cap rock to seal fluids is one of the key parameter for the successful gas storage or long term disposal of CO2. Gas mobility is controlled by sealing properties of a low permeability caprock. Capillary pressure data, which are critical for exact prediction of gas leakage through the caprock are seldom available and yet necessary. An in-situ method of gas entry pressure determination was developed and successfully implemented to help reducing uncertainties gas leakage predictions. Zonal isolation of caprock is performed followed by exchange of wellbore liquid by gas. Constant rate injection of gas is then conducted to determine the gas entry pressure into a fully water saturated caprock. The gas threshold entry pressure is used in the reservoir model to predict the leakage rates. Simulations runs accounting for relative permeability hysteresis were performed to investigate the gas leakage through the caprock for a CO2 sequestration model. It was shown that the uncertainty of predictions could be significantly reduced by using data obtained from in-situ gas threshold determination.

PL

Podziemne przedsięwzięcia magazynowania gazu oraz sekwestracja dwutlenku węgla zależy w znacznej części od możliwości uszczelnienia czapy złoża. Wyciek poprzez warstwę nieprzepuszczalną nadkładu może zostać wywołany dyfuzją, transportem kapilarnym oraz migracją dwufazową. Modelowanie przepływu dwufazowego w ośrodkach porowatych wymaga określenia zależności funkcyjnych pomiędzy ciśnieniem kapilarnym, względną przepuszczalnością oraz nasyceniem. Zarówno ciśnienie kapilarne jak również ciśnienie progowe gazu (GTP) i przepuszczalność względna mają wpływ na przepływ, ponieważ dochodzi do oddziaływania pomiędzy fazą zwilżalną i gazową (niezwilżaną). Zatłaczany gaz przemieszcza się ku górze formacji geologicznej i gromadzi się w czapie złoża, w skutek oddziaływania grawitacyjnego i różnicy gęstości. Zatem, zdolność czapy złoża do nieprzepuszczania płynów jest jednym z kluczowych parametrów potrzebnych do udanego magazynowania gazu oraz długoterminowej sekwestracji dwutlenku węgla. Ruchliwość gazu jest kontrolowana przez właściwości nieprzepuszczalne (niską przepuszczalność względną) czapy złoża. Dane dotyczące ciśnienia kapilarnego, które są konieczne do dokładnego szacowania wycieków gazu poprzez czapę złoża, są rzadko dostępne. Metoda in situ określania ciśnienia przebicia gazu została rozwinięta i udanie zaimplementowana do pomocy przy zmniejszaniu niepewności przewidywań ucieczek gazu. Izolacja strefowa czapy złoża jest dokonywana przed wymianą płynów odwiertowych z gazem. Stały poziom zatłaczania umożliwia ustalenie ciśnienia wejściowego gazu do całkowicie nasyconej wodą czapy złoża. Progowe ciśnienie wejściowe wykorzystuje się w modelach złoża do przewidywania stopnia migracji. Symulacje wyjaśniające histerezę przenikalności względnej zostały wykonane w celu znalezienia ucieczek gazu poprzez czapę złoża dla modelu sekwestracyjnego dwutlenku węgla. Wykazano, że niepewność przewidywań może zostać znacznie zredukowana poprzez wykorzystanie danych uzyskanych z wyznaczenia in-situ ciśnienia przebicia gazu.

5

Water inflow prognosis for the gas wells

Rybicki C., Dubiel S., Blicharski J., Falkowicz S.

Archives of Mining Sciences

|

2006

|

Vol. 51, no 2

241-251

EN

Water inflow to exploratory and production wells is a common phenomena. It can take place already during the process of gas reservoirs testing or in the later stage of gas production. Often it is observed that after some time of a well production, water inflow suddenly increases. Water inflow to the production gas well may cause unprofitable occurrences and is the basic factor which influences the life of the well. At the significant water inflow wells are being closed because of the economic reason. Early water inflow might be caused by unsuitable location of the well perforation in relation to gas-water contact. In presented paper the authors undertook attempt to estimate the magnitude of water inflow to producing gas wells on the basis of relative penneability laboratory measurements for reservoir rocks from the Carpathian Foredeep region of Poland. Conducted analysis of the two phase water-gas flow in Miocene rocks of Carpathian Foredeep show significant influence of water saturation on the water concentration in flowing gas and consequently on the economic aspect of production. This is a consequence of high residual water saturation of these rocks, so that even small increase of water saturation causes high water concentration in produced

PL

Dopływ wody do odwiertów poszukiwawczych lub eksploatacyjnych położonych na złożach gazu ziemnego jest częstym zjawiskiem. Może ono mieć miejsce już w procesie opróbowania horyzontów gazonośnych, względnie później podczas eksploatacji złoża. Często obserwuje się, że po pewnym czasie eksploatacji złoża gazu ziemnego dopływ wody ulega gwałtownemu zwiększeniu. Proces ten powoduje spadek wydobycia gazu oraz znaczny wzrost kosztów związanych z utylizacją wody złożowej. Ponadto, mogą zaistnieć inne niekorzystne zjawiska. Dopływ wody złożowej do odwiertu gazowego jest jednym z podstawowych czynników wpływającym na okres eksploatacji odwiertu. Przy znacznych dopływach wody odwierty są likwidowane ze względów ekonomicznych. W wielu przypadkach przemysłowej eksploatacji zauważa się, że wczesny dopływ wody złożowej do odwiertu gazowego najczęściej spowodowany jest istnieniem nieszczelności płaszcza cementowego poza rurami okładzinowymi. Oczywistym jest, że nieszczelności te mogą powstać podczas eksploatacji złoża, lecz najczęściej dzieje się to bezpośrednio po udostępnieniu złoża odwiertem lub po wykonaniu zabiegów stymulacyjnych. Wczesny dopływ wody może być również spowodowany niewłaściwym umiejscowieniem perforacji rur okładzinowych odwiertu w stosunku do położenia konturu wody złożowej. Dopływ wody złożowej stwierdzony w późniejszym okresie eksploatacji odwiertu gazowego może być spowodowany wzrostem nasycenia wodą skał zbiornikowych wokół niego przez powstanie stożka lub języka wodnego oraz naturalnym sczerpaniem zasobów gazu. W prezentowanym artykule autorzy podjęli próbę prognozowania wielkości dopływu wody do odwiertów gazowych w oparciu o charakterystyki przepuszczalności względnych skał złożowych z rejonu Przedgórza Karpat. Przeprowadzone przez autorów analizy przepływów dwufazowych układów woda - gaz w skałach mioceńskich Przedgórza Karpat wskazują dość jednoznacznie na znaczny wpływ zmiany nasycenia wodą na koncentrację wody w dopływającym gazie a tym samym na ekonomiczny aspekt całej eksploatacji. Związane jest to w dużej mierze znacznymi nasyceniami rezydualnymi wodą, a w wyniku czego niewielki przyrost nasycenia skały wodą powoduje znaczy wzrost koncentracji wody w dopływającym gazie. Uzyskane rezultaty wskazują na fakt, że należy bardzo ostrożnie dowiercać te warstwy, tak aby nie doprowadzić do zmiany nasycenia wodą w strefie przyodwiertowej. Jest to szczególnie ważne podczas cementowania rur okładzinowych gdzie może dochodzić do znacznej infiltracji wody z zaczynu cementowego w warstwę produktywną. Źle przeprowadzony zabieg cementowania może w znacznym stopniu utrudnić późniejszą eksploatację złoża lub czasem ją uniemożliwić. Otrzymane wyniki obliczeń koncentracji wody w dopływającym gazu zamieszczone w tabelach 2 i 3 pozwalają na prognozowanie ilości wody przy planowanym wydatku gazu.