interprétation des diagraphies

PG

FORMATION QUALIFIANTE SEREPT - ENIT

Notions de rservoir Et Proprits

Tunis, Janvier 2014

ENITSlide 1 - Formation qualifiante 2014

Notions de rservoir Et Proprits

Ptrophysiques Associes

&

Interprtation des Diagraphies

Diffres(Chaieb Sofien)

NOTIONS DE RSERVOIR


NOTIONS DE RSERVOIRET PROPRITS PTROPHYSIQUES ASSOCIES

ROCHES COUVERTURES ET RSERVOIRS


CARACTRISTIQUES RSERVOIRS ET FLUIDES


ESTIMATION DE LHUILE EN PLACE


CONTACTS DE FLUIDES ET


CONTACTS DE FLUIDES ETPAISSEURS DES ZONES IMPRGNES

PUITS VERTICAUX : CONTACTS DE FLUIDES


PUITS DVIS/HORIZONTAUX: CONTACTS DE FLUIDES


Notions et Dfinitions dePOROSIT


POROSITSATURATION

PERMABILITRSISTIVIT

POROSIT


EXEMPLES DE POROSITS


ANALYSE VOLUMTRIQUE DUNE ROCHE SDIMENTAIRE


NOTION DE POROSIT (DIAGRAPHIES)


SATURATION S


SATURATIONS EN EAU ET EN HYDROCARBURE


PERMABILIT


ESTIMATION DE LA PERMABILIT


RSISTIVIT et CONDUCTIVIT


RSISTIVIT CONDUCTIVIT


DIAGRAPHIES


DIAGRAPHIES

PLACE DES DIAGRAPHIES


LES DIAGRAPHIES DANS LA VIE DU GISEMENT


DIAGRAPHIES DIFFRES


DIAGRAPHIES DIFFRES : INTRODUCTION


Les diagraphies diffres sont des enregistrements de phnomnesphysiques lis aux caractristiques ptrophysiques des formationstraverses par le forage et aux fluides quelles contiennent.Enregistres aprs la phase de forage, au pas dchantillonnage de 0,5pied (15 cm environ) mais parfois moins: 3 cm ou mme 2,5 mm, ellesdonnent une image continue du soussol, in situ, dtaille, et localiseautour du forage (gnralement moins dun mtre).

Parmi cellesci, on peut distinguer 3 grandes familles

LES DIAGRAPHIES DIFFRES


denregistrement: Diagraphies lusage des gologues, permettant dvaluer lescaractristiques des formations et les fluides rencontrs et de les quantifier. Diagraphies lusage du foreur, apportant des informations techniques (ex:qualit de la cimentation, dtection du point de coincement, etc) Diagraphies utilises par les producteurs pour tudier les phnomnes lisaux fluides et leur coulement. Cette classification quelque peu arbitraire nexclut pas lutilisationinterdisciplinaire de tel ou tel type de mesure.

CHELLES DOBSERVATION


EXEMPLES DOUTILS DE LOGGING


COMPOSANTS LECTRONIQUES DES SONDES


MISE EN OEUVRE


MAXIS 500 (SCHLUMBERGER)


OPRATION DE LOGGING TERRE


PRPARATION DES SONDES


INSTALLATION DES POULIES


MONTE DES SONDES


CONNECTION DES SONDES


VRIFICATION AVANT DESCENTE DES SONDES


ENREGISTREMENT


MONITEUR DE CONTRLE

Log

ENREGISTREMENT


Log de Rfrence

MESURE DE LA PROFONDEUR


MESURE DE LA TENSION


PROFONDEUR RFRENCES


COMBINAISON DOUTILS


DIAGRAPHIES DIFFEREES


DIAGRAPHIES DIFFEREES (WIRE LINE LOGGING)

Mode de transmission entre le fond et la surface :

Par cble lectrique,

Par la boue (MWD - LWD),

Phnomnes mesurs :

Phnomnes naturel : radioactivit, potentiellectrique

DIAGRAPHIES


lectrique

Phnomnes provoqus : rsistance lectrique dela formation, vitesse du son, absorption des rayonsgamma, des neutron.

REALISATION DES DIAGRAPHIES AU CABLE


Caliper : mesure du diamtre du trou,

Gamma ray : mesure de la radioactivit naturelle de laformation,

Outils de rsistivit : mesure de la rsistivit lectrique de laformation,

Densit : mesure de la densit de la formation,

PRINCIPAUX OUTILS DE DIAGRAPHIES UTILISES


Densit : mesure de la densit de la formation,

Neutron : mesure de la porosit de la formation,

Sonique : mesure de la vitesse de propagation du son dans laformation.

OPRATION AU CABLE


OPRATION AU CABLE

LES OUTILS

LES OUTILS DE MESURE

CALIPER / DIAMETREUR

GAMMA RAY

POTENTIEL SPONTAN

INDUCTION ET RESISTIVITES

OUTILS DE MESURE


INDUCTION ET RESISTIVITES

DENSIT NEUTRON SONIC

RSONANCE MAGNTIQUE NUCLAIRE

PENDAGEMETRE et IMAGERIE DE PAROI DE PUITS

MESURES DE PRESSION ET CHANTILLONNAGE

MESURE DE LA GOMTRIE DU PUITS


(CALIPER / DIAMTREUR)

TYPES DE CALIPER


Applications :

Diamtre du trou

Volume du trou => Volume de Ciment

Ovalisation

Avec Dviation et Azimuth => Profile du trou

APPLICATIONS DU CALIPER


Avec Dviation et Azimuth => Profile du trou

Prsence de caves

Prsence de restrictions ( Argiles gonflantes)

Prsence de mudcake ( => hmc)

Information sur la Lithologie (Proprits mcaniques)=> Control Qualit des logs

CALIPER LOG et IHV


MUDCAKE ET CAVES


MESURE DE LA RADIOACTIVIT NATURELLE


MESURE DE LA RADIOACTIVIT NATURELLE

GR RADIOACTIVIT NATURELLE

OBJECTIFS

Mise en profondeur de tous les logs Calage des donnes en puits tub Corrlations gologiques Information sur largilosit Nature des argiles Prsence de certains minraux radioactifs


Prsence de certains minraux radioactifs Volume dargile (%)

OUTILS

Mesure globale de rayons gamma naturels Spectromtrie de rayons gamma naturels

Dans les roches sdimentaires, les lments radioactifs naturels sontlUranium, le Potassium et le Thorium

ARGILES ( M.O.)U : M.O.

MINRAUX U

ARGILES (ILLITES)

GR RADIOACTIVIT NATURELLE


ARGILES (ILLITES)EVAPORITES K

K : FELDSPATHS KMINRAUX K : MICAS(BOUE KCl)

Th : ARGILES DTRITIQUESMINRAUX LOURDS Th

OUTILS : GR ET GR SPECTRAL


Exemple de log GR


Exemple de GR Spectral


ESTIMATION OF SHALE CONTENT : VSHGR

Estimation of VSH with GRLinear equation


APPLICATIONS

Identification des argiles

Identification des rservoirs

Corrlations gologiques

Estimation de largilosit ( Vsh)

GAMMA RAY :APPLICATIONS


Estimation de largilosit ( Vsh)

Type de minraux base dargile

Presence de minraux radioactifs

Correlations (mise en profondeur)

Correlations pour puits tubs

POTENTIEL SPONTAN


POTENTIEL SPONTANPS ou SP

PS NORMALE ET PS INVERSE


POTENTIEL SPONTAN

PRINCIPE DE LA MESURE

Mesure de la diffrence de potentiel entre une lectrode situe dans le puits et une lectrode de rfrence en surface.

Cette diffrence de potentiel est due principalement au contraste de salinit entre leau de forma2on et le ltrat de boue

dans le rservoir (Potentiel de Jonction EJ) au contraste de salinit entre leau de forma2on et la boue de forage


au contraste de salinit entre leau de forma2on et la boue de forage(Potentiel de Membrane EM au travers de largile).

Elle est attnue par la teneur en argile de la formation et par laprsence dhydrocarbures

LIMITATION

Elle nest enregistre que dans les puits fors en boue eau.

POTENTIEL SPONTAN


APPLICATIONS DU POTENTIEL SPONTAN


ESTIMATION DU % DARGILE : VSHSP


MESURE DE RSISTIVIT


MESURE DE RSISTIVIT DES FORMATIONS

MESURE DE RESISTIVIT DES FORMATIONS

APPLICATIONS:

Les mesures de rsistivit et de microrsistivit des formations permettent de : Dtecter des zones impermables et permables ( Profile dInvasion ) Dtecter la prsence dhydrocarbure dans les rservoirs ( Distinction entre zone eau et zone Hydrocarbure) Dterminer la valeur de Rw Dterminer la Saturation en eau Sw et la saturation en hydrocarbure (Shc = 1Sw)


Dterminer la Saturation en eau Sw et la saturation en hydrocarbure (Shc = 1Sw) Dterminer la Saturation en filtrat Sxo et la saturation en hydrocarburersiduel (Shr = 1Sxo) Mais attention X La rsistivit varie aussi avec la porosit, largilosit La rsistivit dpendra aussi de la salinit de leau dans les rservoirs.Formule dArchie dans les rservoirs propres : ( Vsh = 0 )

LATEROLOG


LATEROLOG

MESURES DE BASE : NORMALE & LATERALE


OUTIL LATEROLOG


OUTILS de TYPE LATEROLOG ET APPLICATIONS

OUTILS de type LATEROLOG et LOGS Premiers Outils : Normal et Latral, LL3, LL7, LL9 Dual Latrolog (DLT) => LLDeep , LLShallow Azimuthal Latrolog ARI => LLD, LLS, LLHR , Images HRLA ( Schlumberger) ou HDLL ( Baker) : Haute rsolution et profondeur dinvestigation multiple Obtention de la rsistivit Profonde ( Deep) (LLD) et Intermdiaire (Shallow) (LLS) des formationsdans le cas de puits fors en boue eau ( WBM)

Applications : Dtermination du contact EauHydrocarbure (Mthode de superposition de Rt sur Rxo)


Dtermination du contact EauHydrocarbure (Mthode de superposition de Rt sur Rxo) En combinaison avec la microrsistivit et aprs correction denvironnement, dtermination de Rt etdu diamtre dinvasion Di Calcul de Sw et de Shc

Conditions optimales et meilleurs rsultats obtenus si le rapport Rxo / Rt est faible ( Rxo < 2 * Rt ) Les formations ont des rsistivits leves

Limitations : Uniquement utilisable en boue eau

EXEMPLE DE LOG DLLMSFL


ARI AZIMUTHAL RESISTIVITY IMAGER


INDUCTION


INDUCTION

INDUCTION TOOL PRINCIPLE


EXEMPLE DE LOG DUALINDUCTION SONIC GR


OUTILS DINDUCTION et LOGS DINDUCTION ASSOCIES: Premiers outils (1952) : IES => ILD, SN Ouitl Induction IRT (1959 ) (6FF40) => ILD , LL8, SP Outil Dual Induction DIT(1962) => ILD, ILM, SFL, SP Outil Phasor Induction DITE => IDPH, IMPH, SFL , SP Outil Array Induction AIT(1992) => AH90, 60, 30, 20, 10 , SP (Schlumberger) HDIL => Investigation 120, 90, 60, 30, 20, 10 et 3DEX(RvRh) (Baker Atlas) HRAIX => Investigation 120, 90, 60, 30, 20, 10 (Halliburton LS )

Obtention de la Resistivit profonde (ILD, 90 or 120 Induction log) et

OUTILS DINDUCTION ET LOGS


Intermdiaire (ILM , SFL, AIT logs 60, 30,20,10 ) dans les cas suivants : Forage en Boue Huile (OBM) Forage en boue eau douce ou faible salinit (WBM) Forage lair ou la mousse

Conditions optimales pour lInduction : Rsistivits de formation (Rt) faibles ou pas trop lves Boue eau douce et formation contenant de leau sale Rapport Rxo/Rt lv (Rxo > 2 * Rt)

SONDE ARRAY INDUCTION ET LOG


OUTILS DE POROSIT ET LITHOLOGIE


OUTIL DENSIT

SCHMA DE LOUTIL LITHODENSIT


OUTIL DE DENSIT

PRINCIPE DE LA MESURE: Lnergie de rayons gamma issus dune source radioactive situe dans loutil est attnue suite des collisions avec les lectrons de la formation. Deux dtecteurs situs dans un patin fortement appliqu contre la paroi du puits permettent de mesurer les rayons gamma ayant interagis avec la formation. A partir de la quantit de rayons gamma reus, une densit lectronique el de la formation est calcule et convertie ensuite en une densit de la formation b ou RHOB.


formation b ou RHOB.

(Z : Numro Atomique, A : Masse Atomique ; 2Z/A proche de 1)

Leffet du mudcake est compens par les mesures des comptes sur les 2 dtecteurs. Pour le contrle qualit du log de densit, la correction de densit bqui lui a tapplique est aussi prsente sur le log . Depuis 1980, loutil de LithoDensit prsente galement un Facteur dAbsorptionPhotolectrique Pe ou PEF.



OUTIL NEUTRON

PRINCIPE DE LA MESURE

On bombarde la formation avec des neutrons trs haute nergie mis, soit parune source radioactive chimique situe dans loutil , soit partir dun gnrateur deneutrons. Les neutrons qui sont ralentis principalement par les collisions avec les atomes dhydrogne de mme masse prsents dans la formation perdent de lnergie et atteignent un niveau d nergie pithermique puis thermique. A partir du rapport des comptes de neutrons thermiques (ou pithermiques ) ayantatteint les 2 dtecteurs situs sur loutil, audessus de la source, on obtient la quantitd hydrogne prsent dans la formation, cad lIndice dHydrogne de la formation.

OUTIL NEUTRON


d hydrogne prsent dans la formation, cad lIndice dHydrogne de la formation. Le log NPHI ou Neutron Porosity Hydrogen Index reprsente lindice dHydrognede la formation. Dans un calcaire eau douce , qui est la matrice de rfrence pourla calibration des outils neutrons , le log NPHI , sil est enregistr en matrice calcairecorrespond la porosit de ce calcaire. ( Puits de rfrence lUniversit de Houston ) Dans le cas o la lithologie ( Grs ou Dolomie ) ou le type de fluide ( Huile , Gaz ) estdiffrent , une correction devra tre applique au log NPHI pour obtenir la porosit dela formation. Le log TNPH ( Thermal Neutron Porosity Hydrogen (Index) est driv des comptesneutrons par un autre processing mais la rfrence demeure la mme que pour le log NPHI .Sa valeur est plus proche de la ralit pour les formations dolomitiques.




OUTILS SONIC

MESURE DU TEMPS DE PROPAGATION DU SON : LENTEUR


PRINCIPE DE BASE Les outils acoustiques mettent des ondes de compression dans le puits.Ces dernires se propagent dans la boue et dans la formation, tout ensubissant un certains nombre de conversions. La diffrence des temps darrive diffrents rcepteurs situs plus loin surle corps de la sonde permet de fournir la vitesse de propagation de londeacoustique de compression ( Vp) . Lenregistrement complet du train dondes permet de dtecter galementles ondes de cisaillement et den mesurer la vitesse de propagation dans la

DIAGRAPHIE DE TEMPS DE PARCOURS DU SON


les ondes de cisaillement et den mesurer la vitesse de propagation dans laformation ( Vs) .

OBJECTIFS Mesurer les vitesses de propagation des diffrentes ondes se propageantdans la formation par lintermdiaire de la lenteur Dt qui en est son inverse,et en dduire les informations sur la roche, sa porosit, ses caractristiquesmcaniques, et les fluides quelle contient.

Importance to the GeologistImportance to the Geologist

Lithology determination

Correlation of offset wells

Depth, thickness and boundaries

Well LogsWell Logs


Detailed petrology and facies analysis

Identification of permeable zones

Identification of hydrocarbons

Reservoir Analysis

Well LogsWell Logs

Depth and thickness of formations and geologic hazards

Determine lithology

Wellbore size and geometry

Importance to the Drilling EngineerImportance to the Drilling Engineer


Wellbore size and geometry

Associate drilling problems with geologic hazards

Correlation tool for surveillance

Track 1Track 1LithologyLithology

Track 2Track 2DepthDepth

Track 3Track 3ResistivityResistivity

Track 4Track 4PorosityPorosity

Log Body

Well LogsWell Logs0.60


Log Body

Curves displayed

gamma ray (GR)

spontaneous potential (SP)

Track 1: Lithology

Well LogsWell Logs


(SP)

Lithology interpretation

high GR values = shale

construct shale base line

deflections to the left = sand

Units

feet (U.S.)

meters (almost everywhere else)

Track 2: DepthTrack 2Track 2

DepthDepth

Well LogsWell Logs


meters (almost everywhere else)

Scale

condensed for correlation

expanded for log analysis

Track 3: Resistivity

Interpretation

high deep resistivity

- hydrocarbons or

- tight streaks (low porosity)

Well LogsWell Logs


low deep resistivity

- wet sand

separation of resistivity curves

- formation is permeable to drilling fluid and Rmf resistivity of formation fluids

- beds are less than a few feet thick

- tight streaks (low porosity)

Curves displayed

density porosity (solid line)

neutron porosity (dashed line)

Track 4: Porosity



neutron density = Wet or Oil Sand

Interpretation

deflections to left = more porous

deflections to right = less porous

neutron > density = shale

neutron < density (cross-over) = Gas

Steps

(1) Is there sand?- Track 1 - does GR or SP deflect to left?

(2) Is there potential hydrocarbon?

Putting it All Together

Well LogsWell Logs


- Track 3 - does resistivity deflect to right?

(3) Is the sand porous or tight?

- Track 4 - is porosity greater than zero?

(4) If there is hydrocarbon, is it gas?

- Track 4 - does neutron and density cross over?

Shallow

More resistiv

e than sh

ale

Porosity

of san

d ~ 30 p.u.

OBM - No SP Curve

Gulf of MexicoExample



More resistiv

e than sh

ale

Porosity

of san

d ~ 30 p.u.

Sand?

HC?

Porous?

HC Type?

Gas

Water

Oil

Correlation

Log correlation is pattern recognition

Techniques

Identify appropriate offset wells

Utilize TVD logs in deviated wells

Well LogsWell Logs


Utilize TVD logs in deviated wells

Use the resistivity curves if available

Begin at the top

Correlate shales first

In faulted areas, correlate down, then up

CorrelationCorrelation

ExampleExample

Well LogsWell Logs


Correlation Correlation

Exercise 1Exercise 1

Well LogsWell Logs


Is there a fault in Is there a fault in Well No. AWell No. A--1?1?

Is there a fault in Is there a fault in

Correlation Correlation

Exercise 2Exercise 2

Well LogsWell Logs


Is there a fault in Is there a fault in Well 3?Well 3?

INFORMATIONS OBTENUES AVEC LE CALIPER

Caves importantes


Le caliper indique un

diamtre de trou infrieur au

diamtre de loutil

Dpt de cake, niveau

poreux permable

Diamtre de loutil (12 )

INFORMATIONS OBTENUES AVEC LE GAMMA RAY

Zone forte

radioactivit et

cavage Argile


Le gamma ray indique une

faible radioactivit Dpt

de cake, niveau poreux

permable

Le rservoir devient

progressivement

argileux.

INFORMATIONS OBTENUES AVEC LA RESISTIVITE


Rxo et Rt parallles

dans la zone poreuse

permable Zone

eau

Zone poreuse

permable

Zone hydrocarbures

Sparation du neutron et du

densit (la densit diminue, leneutron diminue Zone gaz.

INFORMATIONS OBTENUES AVEC LA DENSITE ET LE NEUTRON


Zone eau

Zone poreuse

permable

Neutron et densit restentparallles Zone huile

interprétation des diagraphies

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