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