Denne rapport tilhører O STATOIL L&U DOK. SENTER KODE. Ar. M. Returneres etter bruk. stotoil FOR BRØNN 31/2-9. Den norske stats oljeselskap a.

Transkript

1 Denne rapport thører O STATOL L&U DOK. SENTER KODE Ar. M Returneres etter bruk stoto FOR BRØNN 3/2-9 Den norske stats ojeseskap a.s

2 -r.-rtfttt O Oppdragsgver stotof OmrnntoaMs " Graderng ' 3/2 TROLL LSENS Underttte OVERAGRNGSTRYKK Ttte ' OVE3?LAGRNGSTRYKK FOR BRØNN 3/2-9 B Utarbedet Godkjent Apr '84 Rune Ncoaysen U/b.Sv \\CVttJL \ \J^ m \j - -

3 Oppsummerng ; Det er btt utført 0 overagrngstrykk-månger av frosne kjerner tatt med "f berner" på brønn 3/2-9. Dsse gr en J overagrngsf aktor på (s. der; 0.002), og samsvarer med prøver fra brønn 3/2-6 (0.9777) og brønn 3/2-8 (0.9650).

4 OVERLAGRNGSTRYKK FOR BRØNN 3/2-9 OPPSUMMERNG NNHOLD. Bakgrunn 2. Generee porøstets korreksjoner _ 3. Månger aboratorum under stress 4. Porøstet ved n-stu betngeser. Unaxat stress 5. Appkasjon for 3/ Sammenfatnng 7. Referanser Tabe Porøstetsverder Fg N _ STU /0 ATM mot trykk

5 OVERLAGRNGSTRYKK FOR BRØNN 3/2-9. Bakgrunn Månger av porøstet, permeabtet og formåsjonsfaktor under stress er nødvendg for å bestemme reservoar parametre under n-stu forhod. Det er vanskeg ved aboratoremånger å ettergne de reservoar-betngeser som er aktuee. Stress-vrknngen, n-stu, er kke kjent, og prøvene kan derfor vanskeg b tbakeført t opprnneg stress-betngese under aboratoremångene. Fere modeer og teorer er satt opp under spesfserte forhod som kke atd kan oppfyes. Dette gr en uskkerhet ved kakuerng av overagrngstrykkets effekt på reservoar parametrene. Ved kjerneborng v kjernen b avastet fra den stress den n-stu er utsatt for. Den v under transporten fra reservoaret t boredekk b utsatt for en temperatur- og trykkforandrng og en væskeekspansjon. Om kjernen fryses etter opptaknngen, v dette også g effekter på kjerne-materaet. Preparerng av kjernen aboratorum v også her omfatte en temperatur-forandrng (rengjørng, tørkng). Når kjernen er kar for mång, er den het stressavastet, og etter som n-stu stressen kke er kjent, kan en kke føre kjernemateraet tbake t opprnneg stress-betngese. 2. Generee porøstets-korreksjoner Normat er heum porøstet måt på puggene som er tatt av kjernen for hver 30. cm nedover. En kan så få en porøstets prof over det ntervaet som det er tatt kjerner fra, og denne verden br kat tota porøstet. Forutsatt at kke nnesuttet porevoum er tstede, kan noen av puggene b knust. Såedes kan korntetthets-porøstet b måt og korreert mot heum porøstet. Dette kan være den første korreksjon på porøsteten. Av rent praktske grunner er det

6 vang bare å a noen få pugger b knust for å måe korntetthets-porøstet. Den neste korreksjon nnbefatter korrgerng av tota porøstet t effektv porøstet. Ved rensng og tørkng av kjernepuggene br erbundet vann fjernet på grunn av fordampng og oppøsnngsevnen. Det er generet forstått at ett eer to moekyag av absorbert vann ska medregnes som de av bergvoumet for å beskrve reservoar porøsteten. Dsse ett t to ag kan behodes ved at kjernepuggene br tørket et varmeskap ved 60 C med over 40% humedtet. måer gjen den effektve porøstet for noen pugger og korreerer resutatene t den totae porøstet for så å bestemme en korreks jonsfaktor. Man Denne effekt er størst for kjerner som har høyt skfernnhod, og derfor bør prøvene veges med et stort porøstetsspekter. T sutt ska porøsteten b korrgert for reservoar-betngeser på grunnag av netto overagrngstrykk og temperatur. Nede reservoaret er kjerneprøven utsatt for overagrngsef fekt mnus reservoar formås jonsvæske/poretrykk, kat netto overagrngstrykk. Et skt forhod kan b smuert aboratoret, og heum porøstet kan b måt. aboratoret er trykket fordet tre dmensjoner, kat hydrausk trykk, mens reservoaret er trykket fordet mer en akse ford puggen er begrenset de horsontae retnnger, men beastet den vertkae retnng. bevst at en stress-korreks jonsfaktor på d +3J) 3 ( - Det er tar hånd om ovennevnte forhod hvorv^ er Possons forhodet 2 opphøyd annen potens (dvs.v= (Posson Rato). Ovennevnte teor er kke akseptert unverset, og noen foretrekker å bruke det reee reservoar netto trykk fra aboratore-månger. Dette fører sjeden t store

7 porøstetsforandrnger M * sden den største porøstetsforandrng skjer under den første peroden av trykkbeastnngen. 3. Månger aboratorum under stress Normat måes porøsteten under stress under sostatsk betngese (hydrostatsk trykk) dvs. ae trykk er ke tre forskjege retnngene (fr =0^2 =(y3). Dsse betngeser er ke det for traxat stress, men den traxae måeceen kan de forskjege trykk forandres sk at &\ f (T2 ^(^3. Prøvene utsettes for et vsst ntat trykk omkrng 200 ps for å forhndre endeef fekter. Porøsteten måt under sostatsk betngese gs av gnngen de ø vp - Avp,,, der Vb -A Vp Øso = porøstet under sostatsk stress Vp = porevoumet ved atmosfærsk betngese Vb = bukvoumet ved atmosfærsk betngese Avp = forandrngen porevoumet ved trykket P. En antar at matrks-kompressbteten er ten forhod porekompressbteten, dvs. AVb =C}Vp: t Lgnngen () kan skrves a. -Avp/vp og der Vp/Vb er porøsteten ved atmosfærsk En får så gnngen: betngese.... -Avp/vp,_. /aatm -AVpVVp

8 4. Porøstet ved n-stu betngeser. Unaxat stress Det som er vanskeg ved aboratore-månger, er å anbrnge et stress som tsvarer de en har reservoaret. Teorer er satt opp der en på en toretsk måte under vsse betngeser reaterer månger ved sostatsk trykk (traxat) t unaxat trykk. føge dsse teorer er hovedstressen vertka og k stressen grunnet vekten av overagrede bergartsmasser. Dette overagrngstrykk kan antas å være ps/ft eer kan beregnes ved å ntegrere FDC oggen. Netto overagrngstrykket får en hvs en reduserer dette trykket med poretrykket reservoaret fra RFT månger, eer om en antar 0.5 ps/ft. Hvs en ser på et enhetskutt reservoaret, se fg., og antar at den prnspae stressen er vertka, O" z, og at grensene t omrensende naboeement er fkserte, dvs. at bevegeser og forandrnger kke skjer, v forandrngen hos eementet være tknyttet (Tz. En antar vdere at reservoaret er oppbygget av et materae som er sotropt og eastsk. Fg. hvket med god tnærmng v være tfee med en godt sementert sandsten. Hvs en har en ukonsodert sand, dvs, en dårg sementert sand, v denne kke føge en eastsk deformasjon, men en vsko-eastsk, pastsk deformasjon. En erhodg sand og skfer v på denne måten b kassfsert t å føge et pastsk deformasjonsforøp. føge de antageser som be dskutert ovenfor, v dette b Ex = Ey = O

9 dvs. kompaksjon horsonta retnng er nu, men Ez /= 0. Dersom en vdere antar at kompaksjonen kun er avhengg av reduksjonen porevoumet, dvs, den totae buk kompresjonen er meget større enn matrks kompresjonen (/Vb» 4Wma). Dette medfører at bukkompresjonen kan antas å være k porevoum-reduksjonen, dvs.avb = AVp, og at n-stu kompaksjonen under unaxat trykk Ez er reatert t den traxae voumetrske kompaksjonen, e, under aboratorebetngeser føge gnngen: (4) ved samme unaxae og traxae trykk. V er Possons rato, og varerer føge tteraturen (D. Teeuw, Geertsma) meom Faktoren ^ VTv) kan med de antageser som er dskutert, brukes t å korrgere reduksjonen porevoumet fra traxat (sostatsk) t unaxat (n-stu) betngeser for ke trykk. Dette nnebærer da at hvs en har en forandrng porevoumet ^Vp ved et traxat trykk, p, v dette resutere en n-stu reduksjon av porevoumet som er gtt ved gnngen: Possons rato, V, er kke kjent, og måes normat kke. En kan anta at V v varere meom og vangvs brukes en verd på V = 0.3. Hvs dette er rktg, v en få en korreksjonsfaktor som er 0.62/Wp. n-stu porøsteten v derfor kunne beregnes fra aboratoremångene under traxat trykk (sostatsk) føge gnngen Ø n -stu. Vp AVp Vb - 0

10 eer «n-stu = /Øatm vp/Vp (6) 5. App kasjon for 3/2-9 Tota overburden Fud pressure Netto overagrngstrykk 500 ps 2800 ps 2300 ps (58 bar) ved dybde På brønn 3/2-9 er det btt utført 0 månger av porøstetsreduksjon nnen ntervaet 555 m t 623 m (kjernedybde angtt). Dsse mångene er btt utført hos GECO, Norge A/S. Mångene er tatt ved føgende trykk: 50, 00, 50 og 200 bar. De verder som er brukt, er A Vp/Vp ved de forskjege hydrostatske trykk, og dsse er deretter brukt t å kakuere ØHYD/ØATM. Det er antatt at teorene for eastsk, sotropt ogavb =&Vp er oppfyt. Det er også antatt at Possons ta V = 0.3, hvket gr en faktor På denne måten er 0 n-stu/øatm kakuert. En kan skjematsk vse fugur 2 hvordan dette br hvs en potter 0 n-stu/øatm mot hydrostatsk trykk. (Se også fg. 3. t 3. $ n-stu ØATM \ n-st* Fg. 2 NCP

11 Hvs en bruker Peff = PNCP (netto overagrngstrykk), v dette g en korreksjonsfaktor under reservoarbetngeser basert fra teoretsk synsvnke. tabe er PY/ PV org og 0 n-stu/øatm kakuert for de forskjege prøvedybdene. Porøstetene er beregnet fra gnngene (3) og (6). Korreksjonsfaktoren for porøsteten er kakuert basert på dskusjonen fg Sammenfatnng Overagrngstrykket for brønn 3/2-9 er btt studert, og en beregnng basert på porøstetsmånger under varerende stress er utført. Faktoren på Overagrngstrykket for porøsteten er funnet t (s.der: 0.002) ut fra de 0 kjerneprøver som er tatt. Kjernene har vært frosset og tatt med hjep av "fberner". Beregnngene er basert på en teor der en antar. eastsk deformasjon 2. sotropt materae 3. Possons raton = AVbuk»AVma dvs.avbuk =AVpor. Ovennevnte antageser er kke het gydge for bokk 3/2. En har en ukonsodert sand med varerende mengde av gmmer-nnhod. En v sannsyngvs kke oppfye antagesene om eastsk deformasjon og sotropt materae. På bass av den teor som er brukt, v faktoren på være en ndkasjon på størresen. Den v foreøpg b brukt evauerngen av brønnen 3/2-9, og samsvarer med tdgere data fra brønnene 3/2-6 og 3/2-8.

12 7. Referanser Teeuw, D. 97 Teeuw, D. 973 Predctons of Formaton Compacton from Laboratory Compressbty Data SPEJ Sept. 97 (p ). Laboratory Measurement of Compacton Propertes of Gronngen Reservor Rock Verhandngen Kon. Ned. Geo. Mjnbouwk, Gen. Vo. 28 (p. 9-32). van der Knaap, W. Nonnear Behavour of Eastc Poroos Meda Petr. Transacton Vo. 26 (p ). Geertsma, J. 957 The effect of fud pressure decne on voumetrc Changes of Porous Rocks. Petr. Transactons Vo. 20 (p ).

13 o o o o o o o o o oooooooooo ) «J ow o coj 4-J oooooooooo TJ,. [L, > O O O O O O O O O O o oooooooooo 6- O o m oooooooooo o..« t o VO OJ c w f~ ^- W ^ ^'. u - ^N r-t fn ^ oooooooooo" ^H O ^ææcp^-^cooo oooooooooo CN o oooooooooo oooooooo'oo"._... «, ^. -», w,, oooooooooo oooooooooo* CO P- o o oooooooooo oooooooooo* ^3 0; s.^^x-.-.^ _ ^P.-,'*rf.--.

14

15 'S AJ

16 - Wr

17

18 p p j

19

20

21

22

23