ASSESSMENT OF UNCERTAINTY IN POROSITY MEASUREMENTS USING NMR AND CONVENTIONAL LOGGING TOOLS IN CARBONATE RESERVOIRS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Hamad_Kharraa-_MS_thesis_Final-20.pdf - Accepted Version Download (2MB) | Preview

Arabic Abstract

ملخص الرسالة الاسم الكامل: حمد سلمان الخراع عنوان الرسالة: عنوان الرسالة:تقييم أوجه عدم التيقن في القياسات المسامية باستخدام الرنين المغناطيسي ومعدات التسجيل التقليدية في المكامن الجيرية التخصص: هندسة نفط تاريخ الدرجة العلمية: رجب 1434 تعتبر مسامية الصخور من الخواص المهمة في تقدير مخزونات النفط والغاز وبرامج محاكاة المكامن. ويمكن تقسيم المسامية إلى المسامية الفعالة والمسامية المعزولة بينما تعتبر المسامية مسامية كلية في حالة مكمن الحجر الرملي وهي عبارة عن المسامية الفعالة وتلك اللتي تحتوي علي المياه المكونة للمعادن الطينية. وهناك عدة طرق لتحديد مسامية المكامن مثل:القياسات المخبرية والمسح الطبقي بأشعة (س) وتسجيلات الابار (الكثافة النيترونية-الكثافة الصوتية-الرنين المغناطيسي). ويعتبر تقييم المسامية باستخدام الرنين المغناطيسي من أفضل الوسائل لتعيين مسامية المكامن مقارنة بالوسائل الأخرى لأنها لاتعتمدعلى نوعية الصخور والمعادن المكونة لها. وقد تمت عدة دراسات لتقييم مسامية صخور المكامن الرملية والجيرية باستخدام معلومات تسجيل الابار. ووجود معادن الكلي في الصخور الرملية قد يؤثر على اجهزة تسجيل الابار والمعلومات المصاحبة لتقييم المسامية. على الجانب الاخر فان تقييم مسامية الصخورالجيرية تحتاج لكثير من التحديات وذلك لطبيعة التركيب المعقد والغير متجانس وكذلك لوجود فراغات مثل الشقوق وبقايا الكائنات الدقيقة.في هذه الدراسة تم استخدام أكثر من 300 عينة صخرية مختارة من أحد المكامن الجيرية لقياس خاصية المسامية. وقد استخدمت جميع الوسائل المعروفة من الرنين المغناطيسي والكثافة النيترونية والصوتية والمسح الضوئي بأشعة (س) لحساب وتقييم مسامية المكمن على ان تقارن مع قيم المسامية الناتجة من القياسات المخبرية نظرا لدقتها العالية .كما أجريت في هذه الدراسة الحسابات الاحصائية اللازمة لتقييم قيم المسامية باستخدام الطرق المختلفة. وقد أثبتت النتائج ان استخدام الرنين المغناطيسي يعتبر من أفضل الوسائل لتقييم المسامية ولكن تبين أن وجود الدولوميت يؤثر بشكل واضح على قيم المسامية. وقد تم تطوير معادلة رياضية لحساب المسامية لتصحيح قراءات الرنين المغناطيسي في وجود الدولوميت ومقارنتها مع قيم المسامية الاصلية بالاستعانة بالتحليل الاحصائي والرسم البياني.

English Abstract

ABSTRACT Full Name : Hamad Salman Al-Kharraa Thesis Title : Assessment of Uncertainty in Porosity Measurements using NMR and Conventional Logging Tools in Carbonate Reservoirs Major Field : Petroleum Engineering Date of Degree : May 2013 Porosity is a critical volumetric parameter used to estimate the reserves for oil and gas reservoirs and as an input for reservoir simulation. Porosity can be classified into effective porosity (interconnected pores) and ineffective porosity (isolated pores) while total porosity (T) is defined as the sum of effective porosity and the porosity associated with clay bound water. In clean formations, total porosity is equal to effective porosity, whereas in shaly formations it must be corrected for clay effect. Formation porosity can be determined using several methods. These methods include: measuring actual porosity in the core laboratory, Computerized Tomography (CT) scan, neutron-density logging, sonic tools and Nuclear Magnetic Resonance NMR logging tools. The NMR logging is unique compared to all other methods since it is independent of the reservoir lithology. It can be used to estimate the reservoir porosity directly without the knowledge of matrix lithology. On the other hand, conventional logging such as neutron-density and acoustic depend strongly on lithology which might yield incorrect porosity measurement. Several studies have been conducted to estimate porosity for both sandstone and carbonate reservoirs using different logging tools, however, determining porosity is a challenge in complex and unconventional lithologies. In sandstone, the presence of shale and clay minerals will affect the response of all porosity tools. Carbonate is even more complicated than sandstone due to its heterogeneity and triple porosity system (pores, vugs, and fractures). In addition, the assessment of porosity measurements accuracy using NMR logging was considered in this study. An attempt was made to develop an empirical correlation from NMR data to obtain reliable porosity estimation. In this work, case studies were presented using NMR logging tool to show how NMR reduces the uncertainty of porosity measurements in carbonate reservoirs compared to other conventional logging tools, which improve reserves estimation. The study also showed the effect of impurities in the carbonate formation porosity measurements by conventional and NMR logging methods compared to stress core porosity by graphical means. Results of this study showed that a clear criterion to divide the formations into dolomitic and clean limestone formation should be established to get more accurate result. In the dolomitic formation, Neutron-Density showed the least AARE of 40.2% compared to 84% for the NMR tool and 174% for the sonic tool. However, for clean limestone formation NMR tool was the most accurate tool with AARE of 10% compared to 14.3% for N-D tool and 42.3% for sonic tool.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Petroleum
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Petroleum Engineering
Committee Advisor:	Naser, Mohamed
Committee Co-Advisor:	Doklah, Mahmoud
Committee Members:	Sultan, Abdullah and Korvin, . Gabor and Okasha, . Taha
Depositing User:	ALKHARAA H SALMAN (g200461940)
Date Deposited:	26 May 2013 05:36
Last Modified:	01 Nov 2019 15:38
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/138903