Ons werk

Dynamisch afsluitgedrag van breuken in petroleumreservoir

TNO, CSIRO Petroleum en ISES zijn betrokken bij een gezamenlijk gefinancierd Joint Industry Project (JIP) voor het voorspellen van de permeabiliteit van breuken (langs en loodrecht op de diprichting) onder veranderende spanningen, poriëndrukken en breukverschuiving gedurende exploratie en/of productie. Men streeft naar een instrumentarium dat de permeabiliteit van een breuk beschrijft als functie van relatief eenvoudige invoergegevens.

Het gedrag van breuken als ofwel geleider of blokkade voor vloeistofstromingen kan van vitaal belang zijn voor het commerciële succes van een petroleumsysteem. Het is ook van belang voor de bepaling van door de mens veroorzaakte risico's zoals CO2 opslag. De permeabiliteit van breuken hangt af van de interactie van de interne structuur van breukzones met de vigerende spanning en poriënvloeistofdruk. Deze factoren veranderen meestal in de loop der tijd en de permeabiliteit van een breuk zal daarom ook veranderen. We kennen echter de achterliggende mechanismen nog slecht en dat beperkt onze mogelijkheden om het blokkade-gedrag van breuken onder dynamische reservoiromstandigheden te voorspellen. Huidige methoden voor de bepaling van blokkades door breuken houden niet volledig rekening met veranderingen in de structuur van de breukzone en in de spanningen gedurende geologische of productie-tijdschalen terwijl de stressgeschiedenis zelden wordt verdisconteerd bij gebrek aan beproefde methoden voor de toepassing op datasets van de ondergrond.

Voorgestelde oplossing

Dit JIP gaat uit van geavanceerd onderzoek, gebruikmakend van de kennis, middelen en technieken van de hoofdpartners. Men stelt een baanbrekende integrale aanpak voor waarin veldstudies worden gecombineerd met analoge en numerieke (geomechanische) modellen. Het doel is een instrumentarium op te zetten dat de permeabiliteit van een breuk beschrijft als functie van relatief eenvoudige invoergegevens. Deze permeabiliteiten kunnen vervolgens worden toegepast in een reservoir-simulator. Modellen zullen uitgaan van veldgegevens die input leveren voor mechanismen, modelparameters en randvoorwaarden. Nieuwe algoritmen en instrumenten die worden ontwikkeld zullen worden toegepast en getest aan de hand van praktijkgevallen. Via een serie unieke hydromechanische shear-experimenten zullen de processen in de breukzone en hun invloed op de permeabiliteit van breuken verder worden onderzocht. Numerieke modellen zullen de gekoppelde vloeistofstromingen, spanningsveranderingen en vervormingen in reservoirs beschrijven.

Belangrijkste resultaten

Binnen het project zullen nieuwe algoritmen worden ontwikkeld voor een betere voorspelling van de permeabiliteit van breuken evenals een gebruikersinterface voor het voorspellen en grafisch visualiseren van de permeabiliteit van breuken op praktijkschaal samen met een database van vloeistofstromingen bij breuken onder verschillende omstandigheden. Een dataset en een serie algoritmes achter de grafische gebruikersinterface zijn gebaseerd op de uitgevoerde fysische en numerieke experimenten. Tabs zullen de gebruiker door de verschillende invoeropties leiden(spanningsveld, breukkenmerken, poriëndruk, gesteente-eigenschappen, vloeistofeigenschappen). Op productietijdschaal zullen de onderzoeksresultaten helpen de onzekerheden te verkleinen betreffende de invloed van breuken op de vloeistofstroming in producerende reservoirs. Dat zal voorraadbeheer, productiestrategieën en winningsfactoren verbeteren en waterproductie en putkosten verminderen.

Dr. Peter Fokker

Contact

Dr. Peter Fokker

  • geomechanica
  • reservoir engineering
  • data assimilatie
  • bodemdaling
  • geïnduceerde seismiceit
E-mail

Wij gebruiken anonieme cookies om het gebruik van onze site te verbeteren.