• Títol: A Laboratory Method for Estimation of Storage Capacity of Rock Samples under Effective Stress = Un método de laboratorio para la estimación de capacidad de almacenamiento en rocas bajo esfuerzo efectivo
• Autor: Aldana Gallego, Ivan Camilo;Santos,Laura P.; Akkutlu, I. Yucel
• Publicació original: Repositorio petrotécnico Onepetro, 2021
• Descripció física: PDF
• Nota general:
  • Colombia
• Notes de reproducció original: Digitalización realizada por la Biblioteca Virtual del Banco de la República (Colombia)
• Notes:
  • Resum: Abstract: Fluid storage capacity measurements of core plugs in the laboratory consider pore volume as a function of effective stress. The latter is equal to applied confining pressure – n × applied pore pressure. However, the results are often reported as a function of difference in the applied pressures, because the effective stress coefficient (n) is an unknown. This creates confusion during the interpretation of laboratory data and leads to added uncertainties in the analysis of the storage capacity of the samples under in-situ conditions. In this paper, we present a new laboratory method that allows simultaneous prediction of the sample pore volume, the coefficient of isothermal pore compressibility, and the effective stress coefficient. These quantities are necessary to predict the fluid storage as a function of effective stress. The method requires two stages of gas (helium) uptake by the sample under confining pressure and pore pressure and measures pressure-volumedata. Confining pressure is always kept larger than the equilibrium pore pressure, but their values at each stage are changed arbitrarily. The analysis is simple and includes simultaneous solutions of two algebraic equations including the measured pressurevolumedata. The model is validated by taking the reference pore volume near zero stress. The reference volume predicted matches with that measured independently using the standard helium porosimeter. For sandstone, shale, and carbonate samples, the estimated pore compressibility is, on average, 10−6 psi−1. The effective stress coefficient is higher than unity and is a linear function of the ratio of the applied pressure values. We present a new graphical method that predicts the Biot coefficient (α) of the rock sample, a fundamental quantity used during the strain calculations that indicates the tendency of the rock to deform volumetrically. A new fundamental rule is found between the applied pressure difference and the effective stress: σe/α = pc − pp. Interestingly, the predicted Biot coefficient values for the shale samples show values between 0.46 and 1.0. This indicates that features of the shale sample, such as mineral variability, fine-scale lamination, and fissility, come into play during the fluid storage measurements. Resumen: Las mediciones de capacidad de almacenamiento de fluidos en tapones de núcleo en el laboratorio consideran el volumen poroso como una función del esfuerzo efectiva. Esta última, es igual a la presión de confinamiento aplicada - n × presión de poro aplicada. Sin embargo, los resultados a menudo se reportan como función de la diferencia en las presiones aplicadas, porque el coeficiente de esfuerzo efectivo (n) es desconocido. Esto crea confusión durante la interpretación de los datos de laboratorio y genera incertidumbres adicionales en el análisis de la capacidad de almacenamiento de las muestras en condiciones in situ. Resumen: En este artículo, presentamos un nuevo método de laboratorio que permite la estimación simultánea del volumen poroso de la muestra, el coeficiente de compresibilidad de poro isotérmico y el coeficiente de esfuerzo efectivo. Estas cantidades son necesarias para predecir el almacenamiento de fluido en función del esfuerzo efectivo. El método requiere dos etapas de absorción de gas (helio) por la muestra bajo presión de confinamiento y presión de poro y mide los datos de presión-volumen. La presión de confinamiento siempre se mantiene mayor que la presión de poro de equilibrio, pero sus valores en cada etapa pueden cambiar arbitrariamente. El análisis es simple e incluye soluciones simultáneas de dos ecuaciones algebraicas, incluidos los datos de presión-volumen medidos. El modelo se valida tomando el volumen de poro de referencia cerca de la tensión cero. El volumen de referencia estimado coincide con el medido de forma independiente utilizando un porosímetro de helio estándar. Para las muestras de arenisca, lutita y carbonato, la compresibilidad de poro estimada es, en promedio, 10−6 psi − 1. El coeficiente de esfuerzo efectivo es mayor a la unidad y es una función lineal de la relación de los valores de presión aplicados. Presentamos un nuevo método gráfico que predice el coeficiente de Biot (α) de la muestra de roca, una cantidad fundamental utilizada durante los cálculos de deformación que indica la tendencia de la roca a deformarse volumétricamente. Se encuentra una nueva relación fundamental entre la diferencia de presión aplicada y el esfuerzo efectivo: σe / α = pc - pp. Curiosamente, los valores del coeficiente de Biot estimado para las muestras de lutitas muestran valores entre 0,46 y 1,0. Esto indica que las características de la muestra de lutita, como la variabilidad mineral, la laminación a escala fina y la fisibilidad, entran en juego durante las mediciones de almacenamiento de fluidos.
  • © Derechos reservados del autor
  • Colfuturo
• Forma/gènere: text
• Idioma: castellano
• Institució origen: Biblioteca Virtual del Banco de la República
• Encapçalament de matèria:
  • Upstream oil & gas; Shales; Biot coefficient; Pore pressure; Gas storage measurement; Core holder; Effective stress coefficient; Reservoir geomechanics; Effective pressure; Pore pressure
  • Tecnología; Tecnología / Ingeniería y operaciones afines

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