CARACTERÍSTICAS PETROFÍSICAS DE LOSESQUISTOS

Kashy AminianPetroleum & Natural Gas EngineeringWest Virginia University

INFUSEFebruary 29, 2016

CARATERISTICAS CLAVES DEL RESERVORIO

Porosidad

Permeabilidad

Los reservorios tienen un sistema 3D de porosinterconectados que permiten el almacenamiento y la transmisión de fluidos.

POROSIDAD

POROS: EL ESPACIO ENTRE LOS GRANOSCREADO DURANTE LA SEDIMENTACION

( )

p

b

b

p

V V

V Bulk Volume

V Pore Void Volume

φ =

=

=

PERMEABILIDADLA PERMEABILIDAD SE DEFINE CON LA ECUASION DE HENRYDARCY:

( )1 2

q LkA p p

µ=

−

q = Tasa de flujo a travez del medio porosoA = Area a travez de la cual el flujo pasaµ = Viscosidad del fluidoL = Longitud del medio poroso

UNIDADES DE PERMEABILIDAD

( )1 2

kq LA p p

µ−

=

1 cp1 cc/sec

1 cm2

1 cm

1 darcy

1 atm1 Darcy es una permeabilidad muy alta. Es más común usarmilidarcy (md).

1 darcy = 1000 md

MEDICIÓN DE LA PERMEABILIDAD

Baja presión Alta PresiónDESLIZAMIENTO DE GAS

RESERVORIOS NO CONVENCIONALES

RESERVORIOS DE ESQUISTOS DE GAS

CAPA

CIDA

DDE

ALM

ACEN

AMIE

NTO

DEG

AS

PRESIÓN

ISOTERMO DE LANGMUIR

=+L

SL

V pG

P pGs = Alamacenamiento de GasVL = Constante Volumetrica de Langmuir PL = Constante de presión de Langmuir p = Presión, psia

DETERMNACIÓN DE LAS PROPIEDADESPETROFÍSCAS DE LOS ESQUISTOS

VOLUMEN DE POROS

ADSORPCION

• Picnometría de baja presión

• Inyección de Mercurio a alta presión

• Adsorción a baja temperatura

• Gravimetria• Volumetria

• Método GRI • Caída de pulsos de presión

PERMEABILIDAD

TAMAÑO DE LOS POROS• MICP• NMR• SEM/STEM

• Adsorción a baja temperatura

SHALE PERMEABILITY MEASUREMENT

• IT IS NOT PRACTICAL TO MEASURE THE PERMEABILITY OFSHALE BY CONVENTIONAL (STEADY-STATE) TECHNIQUESBECAUSE OF LOW PERMEABILITY.

• UNSTEADY-STATE METHODS

GRI METHOD (CRUSHED SAMPLE)

PRESSURE PULSE DECAY

PERMEABILIDAD DE MUESTRASMACHACADAS

DESARROLLADO POR GAS RESEARCH INSTITUTE Y CONOCIDOCOMO EL METODO "GRI"

Particulas entre 0.85 y 0.5mm

No hay un protocol standard

Resultados Inconsistentes

CAIDA DE PULSOS DE PRESION

INTERPRETACIONES DIFERENTES

REQUIRE CALCULOS COMPLICADOS

PROBLEMAS

• CORREGIR EL DESLIZAMIENTO DE GAS

• CORREGIR EL IMPACTO DE LA ADSORCIÓN

• CORREGIR EL EFECTO DE LOS ESFUERZOS

LABORATORIS DE ANALISIS PETROFÍSICO DE

PRECISIÓN (PPAL) EN WVU

CAPACIDAD DE MEDICIÓN

• PERMEABILIDAD (NANO-DARCY).• VOLUMEN DE POROS ( PRECISION DE 0.1%).• PERMEABILIDAD ABSOLUTA (CON CORRECCIÓN DE PRESION

DE GAS)• EFECTO DE STRESS (CONDICIONES DE RESERVORIO).• EFECTO DE LA ADSORCIÓN• CARACTERIZACIÓN DE LA PRESIÓN EN LOS POROS

ACCURATE, CONSISTENT, AND REPEATABLE RESULTS

PERMEABILIDAD ABSOLUTA

Análisis Tradicional de KlinkenbergDeslizamiento de Gas Análisis Modificado de Klinkenberg

Deslizamiento Doble de Gas

y = 90090x - 66.106R² = 0.9865

y = 57377x + 11.06R² = 0.9992

0

200

400

600

800

1000

0.0E+00 2.0E-03 4.0E-03 6.0E-03 8.0E-03 1.0E-02

Perm

eabi

lity,

nD

Inverse of Pressure, Psia-1

Helium

Nitrogen y = 8E+06x + 154.3R² = 0.9603

y = 5E+06x + 155.51R² = 0.9705

0

200

400

600

800

1000

0.0E+00 2.0E-05 4.0E-05 6.0E-05 8.0E-05 1.0E-04

Perm

eabi

lity,

nD

Inverse of Pressure Squared, Psia-2

ADSORCIÓN

ADSORCIÓN ISOTERMAL

0

10

20

30

40

50

60

70

0 1000 2000 3000

Gs,

SFC

/ton

Presión, psia

104 °F, TOC: 1.2% (Published Data)

79 °F, TOC: 0.8% (PPAL)

Muestra Machacada (Lab. Comercial)169 °F, TOC: 0.8%

EFECTO DE ESFUERZO (STRESS)

( )1 3ok k

( )oln p p

SEQUENCIAS DE ESFUERZOS

90

110

130

150

170

190

210

230

250

500 2500 4500 6500 8500

Perm

eabi

lity,

nD

Net Stress, Psia

Series1Series2

90

140

190

240

290

340

500 2500 4500 6500 8500

Perm

eabi

lity,

nD

Net Stress, Psia

Series1Series2

0.7

0.8

0.9

1

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Series1Series2Series 4

( )oln p p

ADSORCIÓN ISOTERMAL

Adsorción por multiples capas

Poros en forma de ranurasAdsorción de Nitrógeno a bajatemperatura

Micromeritics ASAP 2020