Trabalho Interpretação Integrada

8/17/2019 Trabalho Interpretação Integrada

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Modeling Elastic Properties inCarbonate Rocks

Autores: Shiyu Xu, Michael A. Payne - ExxonMobilPublicação: Janeiro 2009, ‘The Leading Edge’

Aluno: Maximiano Kanda Ferraz

Disciplina: Interpretação Integrada

Professor: Wagner Lupinacci

Período: 8º - 2013/02 1

Sumário

Introdução

Modelo de física de rochas

Efeito do tipo de poro

Modelando efeito de fratura

Conclusões 2

Introdução

Reservatórios carbonáticos◦ Calcário

◦ Dolomita

50% Produção de Petróleo no mundo

Sísmica difícil, DHI e AVO pouco

aplicáveis

Solução: Modelo físico

Introdução

Dificuldade:◦ Distribuição de poros complexa afetando a

relação porosidade x velocidade

Tipos de Porosidade◦ Móldica

◦ Vugular Arrendondados, + estáveis

◦ Intrapartícula◦ Interpartícula

◦ Microporos/cracks Enfraquece a rocha

Introdução

A substituição de fluidos de Gaussman éuma ferramenta de análise AVO esísmica 4D, mas requer muitashipóteses, falhando em alguns casos.

Fraturas estão mais presentes emcarbonatos, sendo caminhos de fluxo defluido, dificultando modelagem sísmica(principalmente em baixa frequência).

Introdução

Modelo desenvolvido◦ Adaptação do modelo Xu-White para

carbonatos

◦ Procedimento para estimar tipo de poros apartir de porosidade x velocidade

◦ Discussão do efeito dos poros no modelo de

Gassmann de subst. de fluidos◦ Inclusão de anisotropia de fraturas e folhelhos

◦ Foco no efeito nas propriedades elásticas

Sumário

Introdução

Conclusões7

Modelo de Física de Rochas

Volume poroso dividido em:◦ Poros referentes à argila

◦ Poros interpartículas Dominante

◦ Microcracks Muito sensíveis à tensão

◦ Poros stiff = móldicos e vugulares (redondos)

http://slidepdf.com/reader/full/trabalho-interpretacao-integrada 9/27FIG. 1. Diagrama do modelo de física de rochas de carbonatos9

1) Matriz sólida de rocha com minerais misturados

2a) Microporos com água presa são adicionados à matriz.

2b) Adiciona-se todos os poros usando a teoria de efeito domeio para prover propriedades elásticas da rocha seca.

3) Água remanescente misturada aos HC usando omodelo de suspensão de Wood.

4) Equações de Gassmann para adicionar a mistura defluidos no sistema de poros e obter as propriedades elásticasfinais da rocha saturada.

A abordagem assume que macroporosestão ligados e sua k é elevada paraque as diferenças de pressão entre osporos seja equilibrada dentro de meiociclo de uma onda sísmica.

Por outro lado, os microporos irãocomportar-se como isolados, devido àssuas dimensões pequenas

Previsão da onda de cisalhamento◦ Inverter (obter) porosidade de logs de ondas P

e volume de argila usando o modelo

◦ Calcular logs de ondas P, S e densidadeutilizando a porosidade invertida. A P será a

mesma da medição.

◦ Relação Vp-Vs bem definida.

FIG. 2. Ilustração da relação Vp – Vs para arenitos (acima) e calcários

(abaixo). À Esquerda estão as medidas laboratoriais (Castagna et. al.)e na direita, as predições. 13

Sumário

Introdução

Conclusões14

FIG. 3. Ilustração de diferentes tipos de poros em rochas

carbonáticas e como modelá-los. A terceira seção fina foi feita apartir de Wang (1997). 15

FIG. 4. Efeito previsto do tipo de poros na velocidade da onda P. Assume-seque a matriz sólida é calcita. α é a relação de aspecto. A curva de referênciarepresenta um sistema apenas com poros interpartículas. As curvas abaixo da

referência representam sistemas com o aumento das frações de poros do tipocrack e aqueles acima representam crescentes frações de poros stiff. 16

Poros arredondados aumentam a velocidadee microcracks diminuem.

Teoricamente, todos os dados devem estarentre o limite inferior de 100% de micro-cracks e o limite superior de 100% de stiff,contudo, pontos que são encontrados alémdesses limites possuem mineralogia distinta,o que pode ser modelado.

Pode-se utilizar o método para Vs.

FIG. 5. Ilustração de um possível efeito do tipo de poros na velocidade das ondas Pusando dados laboratoriais por Wang et al. (1991). Como na Figura 7, as curvastracejadas acima da curva de referência de calcário, indica crescentes frações deporos stiff e aqueles abaixo indicam um aumento das frações de poros do tipo crack.18

FIG. 6. Ilustração da inversão dos poros arredondados stiff (azul)

e microcracks (vermelho) de dados da Universidade de Miami. 19

Substituição de fluidos

◦ A Fig. 7 é uma crossplot de valores de Vp medida nasamostras molhadas e o calculado a partir de propriedadesda rocha seca usando equações de Gassmann.

◦ Nota-se que Gassmann tende a predizer baixasvelocidades da onda P em amostras com mais microcracks.

◦ Isso ocorre pois a hipótese de que a pressão de poros éequilibrada em meio ciclo da onda sísmica é violada porfatores como k, µ, compressibilidade, molhabilidade, formados poros.

FIG. 7. (à esquerda) Ilustração do efeito de microcracks na substituição de fluidos deGassmann em rochas carbonáticas. (à direita) Crossplot usando substituição defluidos tanto Gassmann (para macroporos) e não-Gassmann (para cracks). Ospontos de dados são codificados por cores usando estimativas de porosidade micro-crack do método de inversão do ti o de oros. 21

Sumário

Introdução

Conclusões22

1) O Modelo é preciso, uma vez que considera a interação mecânicaentre fraturas e poros da matriz.

2) O uso da aproximação anisotrópica de rocha seca melhorasignificativamente a eficiência computacional.

3) O modelo é capaz de lidar com as interações de fluidos comfraturas e poros e, portanto, é consistente com a teoria de Gassmannem baixas frequências.

4) O modelo pode simular tanto anisotropia de fratura e de folhelho

5) O modelo pode suportar até dois conjuntos de fraturas.

6) As fraturas não precisam ser perfeitamente alinhadas.

FIG. 8. Ilustração do efeito de uma única fratura vertical, definido em anisotropiasísmica. Vsh_GR é o volume de argila estimada do registro de raios-gama, CDENX é a

densidade de fratura na direção x, C11 (azul), C22 (vermelho) e C33 (verde) sãoconstantes elásticas em X, Y e Z, respectivamente. 24

FIG. 9. Ilustração do efeito de duas fraturas verticais definido em anisotropia sísmica.Vsh_GR é o volume de argila estimada do registro de raios-gama, CDENX e CDENY

são densidades de fraturas nas direções x e y; C11 (azul), C22 (vermelho) e C33(verde) são constantes elásticas em X, Y e Z , respectivamente. 25

Sumário

Introdução

Conclusões26

Conclusões

Extensão do modelo de Xu-White para incluir tipos deporosidade.

O modelo prediz as relações Vp e Vs corretamente tantopara carbonatos quanto para siliciclásticos.

Conclusão de que um modo misto de subst. de fluido(Gaussmann e não-Gaussmann) é mais preciso.

O uso dos logs de onda S obtidos podem ser utilizados paraquantificar invasão de lama em perfis sônicos.

Anisotropia sísmica azimutal para detecção de fraturas émais efetivo no caso de um único set fraturas.

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