Metody OkreślaniA TOC na podstawie profilowań geofizyki otworowej Piotr Hadro Opiekun referatu: dr inż. Kamila Wawrzyniak-Guz

PLAN PREZENTACJI Wstęp teoretyczny Omówienie metodyki Porównanie otrzymanych wyników Wnioski

Całkowita zawartość węgla organicznego w skale Total Organic Carbon (TOC) czyli zawartość węgla organicznego jest podstawowym parametrem opisującym potencjał skał macierzystych do generowania węglowodorów TOC jest proporcjonalne do ilości materii organicznej rozproszonej w skale macierzystej Podstawowymi metodami oceny TOC są badania laboratoryjne przeprowadzane na próbkach pobranych z rdzeni wiertniczych

Model skały macierzystej 1−𝜑 𝜑 1−𝜑 𝜑 1−𝜑 𝜑 MATERIA ORGANICZNA MATERIA ORGANICZNA HC WODA WODA SZKIELET MINERALNY SZKIELET MINERALNY SZKIELET MINERALNY WODA Skała nie-macierzysta Niedojrzała skała macierzysta Dojrzała skała macierzysta

Materia organiczna a porowatość

Odpowiedź profilowań na obecność materii organicznej Oporność Prędkość fali P Gęstość objętościowa

Metoda Schmokera 𝑇𝑂𝐶 𝑆𝑐ℎ𝑚𝑜𝑘𝑒𝑟 = 154,497 𝑅𝐻𝑂𝐵 −57,261 Gęstość objętościowa 𝑇𝑂𝐶 𝑆𝑐ℎ𝑚𝑜𝑘𝑒𝑟 Czynniki limitujące skuteczność metody: Obecność pirytu Kondycja ściany otworu Metoda wykorzystuje zależność pomiędzy gęstością objętościową ośrodka a zawartością materii organicznej 𝑇𝑂𝐶 𝑆𝑐ℎ𝑚𝑜𝑘𝑒𝑟 = 154,497 𝑅𝐻𝑂𝐵 −57,261 TOC z próbek laboratoryjnych

Metoda Passeya ∆𝑙𝑜𝑔𝑅= log 𝑅 𝑅 𝑏𝑎𝑠𝑒 +0,2∙ ∆𝑇− ∆𝑇 𝑏𝑎𝑠𝑒 Metoda wykorzystuje zależność pomiędzy rozejściem krzywych oporności z krzywymi wykorzystywanymi do oceny porowatości a zawartością materii organicznej w skale ∆𝑙𝑜𝑔𝑅= log 𝑅 𝑅 𝑏𝑎𝑠𝑒 +0,2∙ ∆𝑇− ∆𝑇 𝑏𝑎𝑠𝑒 W celu ilościowej oceny TOC obliczone wartości ∆𝑙𝑜𝑔𝑅 muszą zostać skalibrowane dojrzałością materii organicznej 𝑇𝑂𝐶 𝑃𝑎𝑠𝑠𝑒𝑦 =∆𝑙𝑜𝑔𝑅∙ 10 2,297−0,1688∗𝐿𝑂𝑀

∆𝑙𝑜𝑔𝑅= log 𝑅 𝑅 𝑏𝑎𝑠𝑒 +0,2∙ ∆𝑇− ∆𝑇 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑇𝑂𝐶 𝑃𝑎𝑠𝑠𝑒𝑦 =∆𝑙𝑜𝑔𝑅∙ 10 2,297−0,1688∗𝐿𝑂𝑀 100 us/ft Czynniki limitujące skuteczność metody: Zapiaszczenie interwałów ilasto - mułowcowych Prawidłowy dobór parametru LOM na podstawie dostępnych informacji na temat dojrzałości skał macierzystych Oporność Prędkość fali P ∆𝑙𝑜𝑔𝑅 𝑇𝑂𝐶 𝑃𝑎𝑠𝑠𝑒𝑦 10 Ω𝑚 1000 TOC z próbek laboratoryjnych

Wyniki - Schmoker 2.4 3 G/CC 2.4 3 G/CC

Wyniki - Passey 5 500 95 -5 OHMM us/ft 5 500 95 -5 OHMM 5 500 95 -5

Porównanie metod TOC Schmoker [%] TOC Passey [%] TOC_Lab [%] Współczynnik determinacji: 0,64 Współczynnik determinacji: 0,68 Równanie regresji liniowej: Schmoker = 0,97 * TOC Równanie regresji liniowej: Passey = 0,80 * TOC + 0,72

Wnioski Metoda Passeya dla analizowanych danych charakteryzuje się podobnym współczynnikiem determinacji do metody Schmokera Metoda Schmokera lepiej estymuje niskie wartości TOC Dla wyższych warotści TOC dla obu metod obserwuje się duże rozproszenie punktów na wykresach krzyżowych wynikające z czynników zaburzających takich jak: Obecność pirytu Kondycja ściany otworu Zmiany litologiczne Zmiany porowatości

Wnioski Metoda Shmokera jest znacznie prostsza do zastosowania i nie wymaga doboru interwału bazowego ani informacji na temat dojrzałości materii organicznej Metody obliczania TOC z profilowań geofizyki otworowej stanowią użyteczne narzędzie do oceny macierzystości skał, powinny być jednak stosowane z duża ostrożnością

Literatura Charsky A., Herron S., 2013. „Accurate, Direct Total Organic Carbon (TOC) Log from a New Advanced Geochemical Spectroscopy Tool: Comparison with Conventional Approaches for TOC Estimation” Crain E.R., Holgate D., 2014. „A 12-Step Program to Reduce Uncertainty in Kerogen-Rich Reservoirs” Dahl J.,Moldowan J.M., Walls J., Nur A., DeVito J., 2012. „Creation of Porosity in Tight Shales during Organic Matter Maturation” Schmoker J.W., 1979. „Determination of Organic Content of Appalachian Devonian Shales Froma Formation-Density Logs” Passey Q.R., Creaney S., Kulla J.B, Moretti F.J., Stroud J.D, 1990. „A Practical Model for Organic Richness from Porosity and Resistivity Logs”