O le Aafiaga o le Mamafa o Pore i Fa'asologa Fa'ale-geophysical
Pendahuluan
I le geology ma le geophysics, o le pore pressure o se tasi o mea sili ona taua e pulea ai amioga o papa i lalo o le fogāeleele. O le pore pressure ua faʻamatalaina o le mamafa o le vai (vai, suāuu, kesi, poʻo se faʻafefiloi o nei mea) e faʻatumuina ai avanoa o pore o se papa. E mafai ona fesuisuiaʻi tau o le pore pressure e faʻatatau i le loloto, lithology, tulaga tectonic, ma le talaʻaga o le deposition ma le compaction. I le tele o tulaga, o le pore pressure e le mulimuli i le aga masani o le hydrostatic, ae mafai ona maualuga atu (overpressure) pe maualalo ifo (underpressure). O nei suiga e le gata ina aʻafia ai le saogalemu ma le mamanu o le viliina ae faʻapea foʻi ona aʻafia ai faʻasologa o geophysical e pei o le saoasaoa o galu seismic, density, resistivity, acoustic log response, ma uiga seismic e faʻaaogaina mo le faʻamatalaina o le reservoir. O lenei tusiga o loʻo talanoaina ai pe faʻapefea ona aʻafia e le pore pressure ia faʻasologa o geophysical, ona faiga, ma ona aʻafiaga mo le suʻesuʻeina ma le faʻamatalaina o le i lalo o le fogāeleele.
Manatu Fa'avae: Mamafa o Pu, Mamafa Lelei, ma le Fa'avae o Papa
O le sootaga autū e fesoʻotaʻi ai le mamafa o pu ma meatotino faaletino o papa e faʻamatalaina e le manatu o le faʻalavelave aoga. I se faaupuga faigofie, o le faʻalavelave aoga o le faʻalavelave lea e "tauaveina" e le faʻavae o papa, ae le o le vai o pu. I le faʻatulagaga masani a Terzaghi, o le faʻalavelave aoga (σ') e mafai ona tusia e pei o:
σ' = σ – Pp ,
lea o le σ o le mamafa atoa (overburden stress) ma le Pp o le mamafa o le pu. A o faateleina le mamafa o le pu, e faaitiitia ai le mamafa aoga. O lenei faaitiitia o le mamafa aoga e "faamalūlūina" ai le fausaga o papa ma faigofie ai ona faaseseina. O lenei suiga i le malosi e aafia sa'o ai le saoasaoa o galu seismic (Vp ma le Vs), elastic modulus, ma isi tali geophysical e feso'ota'i ma le porosity ma le compressibility o le medium.
O le Aafiaga o le Mamafa o Pu i le Saosaoa o Galu Seismic
1. Saosaoa o le Galu P (Vp)
E matuā maaleale lava galu P i suiga i le modulus o le tele ma le mafiafia o papa. A o faʻateleina le mamafa o pu, e faʻaitiitia ai le faʻalavelave aoga, e faʻavaivaia ai le fesootaʻiga i totonu o le granular ma faʻafaigofie ai ona faʻapipiʻi le papa. O le iʻuga, e foliga mai e faʻaitiitia le Vp. E sili ona iloga lenei aafiaga i papa shale ma papa sandstone, lea e iai pea le sao taua o pu i le faʻatinoina o galuega taulima o papa.
I lalo o tulaga o le soona mamafa, o le faʻaitiitia o le Vp e masani ona faʻaaogaina o se faʻailoga e le tuusaʻo. I le tele o vaieli sedimentary, o sone o le soona mamafa e faʻaalia ai le saoasaoa maualalo e le masani ai pe a faʻatusatusa i le aga masani o le faʻapipiʻiina. O le mea lea, o le suʻesuʻega o le saoasaoa ma le sonic logs o ni meafaigaluega taua mo le vavaloina o le mamafa o pu aʻo leʻi faia le eliina.
2. Saosaoa o le Galu S (Vs)
E fesoʻotaʻi vavalalata le galu S ma le shear modulus, lea e fuafua muamua lava e le faʻavae o le papa, ae le o le vai. Peitaʻi, o suiga i le faʻamalosia lelei e aʻafia ai pea le malosi o le faʻavae, o lea e mafai ai foʻi ona faʻaitiitia le Vs pe a faʻateleina le mamafa o le pu. E ui lava e masani ona itiiti le lagona o le Vs i suiga o le vai nai lo le Vp, i papa e vaivai tele pe tele naua pu, o le aʻafiaga o le faʻaitiitia o le faʻamalosia lelei e mafai ona taua. O le fua faatatau o le Vp/Vs e masani ona faʻaaogaina e iloilo ai suiga o le elastic e ono fesoʻotaʻi ma le mamafa o le pu ma le saturation o le vai.
3. Uiga ma le Malosi o Mafui'e
E a'afia e le pore pressure le acoustic impedance (AI = ρVp). Afai e fa'aitiitia le Vp ma e le fa'ateleina tele le density, o le a fa'aitiitia le acoustic impedance. O lenei eseesega o le impedance e a'afia ai le tele o fa'aaliga o le mafui'e. I nisi tulaga, o le overpressure e mafai ona maua ai ni fa'aaliga malolosi po'o ni mamanu fa'apitoa o le mafui'e, e ui lava e tatau ona fa'aeteete i le fa'amatalaina aua e mafai fo'i ona maua ni tali tutusa i aafiaga o le lithological ma vai hydrocarbon.
A'afiaga i le Density ma le Effective Porosity
E masani ona faʻateleina le mafiafia o papa i le loloto ona o le faʻapipiʻiina, ae faʻaitiitia le porosity. Peitaʻi, a maualuga le mamafa o pu, e taofia le faʻapipiʻiina: e tumau pea le lapoʻa o pu nai lo le mea e tatau ai i lena loloto. O le iʻuga, e mafai ona maualuga le porosity ma maualalo le bulk density nai lo aga masani. E masani ona maua lenei mea i le shale ua soona mamafa ona o le le atoatoa o le faʻapipiʻiina (le atoatoa o le faʻapipiʻiina). Mai le density log, e mafai ona iloa vaega o le overpressure o ni mafiafia e maualalo ifo nai lo le mea na faʻamoemoeina i se loloto tuʻuina atu.
A'afiaga i le Resistivity ma le Conductivity
O le tete'e o papa e fa'atosinaina tele e le ituaiga o le vai o pu, le masima, le feso'ota'iga o pu, ma le aofa'i o le omea. E le suia sa'o e le mamafa o pu le tete'e e pei o suiga i le saturation o le hydrocarbon, ae e mafai ona a'afia ai le tete'e e ala i auala e le tuusa'o:
1. Suiga i le porosity ma le fausaga o pu: O le soona mamafa e faatumauina ai le porosity maualuga e mafai ona faateleina ai le tele o le vai e tafe ai le vai ma faaitiitia ai le tete'e.
2. Suiga i le saturation po'o le femalaga'iga o le vai: I nisi o faiga suau'u, o le maualuga o le mamafa o pu e feso'ota'i ma le fa'aputuga o le kesi po'o le hydrocarbon, lea e mafai ona fa'ateleina ai le resistivity. Peita'i, e le na'o le mamafa o pu e mafua ai lenei mea, ae ona o le gaioiga o le vai.
3. Aafiaga o le vevela ma le kemisi o le vai: O sone maualuga le mamafa e masani ona fesootaʻi ma le maualuga o le vevela ma suiga i le masima, lea e suia ai foʻi le teteʻe.
Ona o le tele o mea e fesoʻotaʻi, e seasea faʻaaogaina le resistivity o se faʻailoga autu o le mamafa o pu e aunoa ma le lagolago a isi faʻamaumauga (sonic, density, ma faʻamaumauga o le viliina).
Aafiaga i le Acoustic Log (Sonic Log) ma le Vavalo o le Mamafa o Pore
E fuaina e le sonic logs le taimi e malaga ai galu leo (Δt). A fa'aitiitia le Vp, e fa'ateleina le Δt. I le fa'amatalaina o le pore pressure, o se auala masani o le fa'atusatusa lea o le Δt ua fuaina i le aga masani o le compaction. O le Δt e sili atu nai lo le aga masani i se loloto tu'uina atu e masani ona fa'auigaina o se fa'ailoga o le overpressure, aemaise lava i le shale. O metotia fa'atino e pei o le metotia a Eaton e fa'aogaina ai le eseesega o le sonic (po'o le resistivity) log mai le aga masani e fa'atatau ai le pore pressure gradient. E ui o lenei metotia e aoga, o lona fa'aogaina e mana'omia ai le fa'atulagaina ma fa'amaumauga o su'ega o le fausaga, mamafa o le palapala, po'o le mamafa tu'usa'o e 'alo'ese ai mai le fa'aitu'au ona o suiga i le lithology.
Modulus Fa'alelei ma Lona Sootaga ma le Mamafa o le Pore
O fa'asologa fa'ale-geomekanika e pei o le Young's modulus (E), bulk modulus (K), ma le Poisson's ratio (ν) e suia fo'i i suiga i le pore pressure aua e fa'alagolago i le effective stress ma tulaga o le fesoota'iga o le fatu. I se tulaga lautele, o le fa'ateleina o le pore pressure e fa'aitiitia ai le malosi o papa (E ma le K e fa'aitiitia). E taua tele lenei mea i le tulaga o:
– Mausali o le lua vili: o le soona mamafa e faʻaitiitia ai le mamafa aoga ina ia faigofie ai ona pa'ū pe faʻapiʻopiʻo le papa.
– Inisinia o le tane vai: O le gaosiga o le vai e faʻaitiitia ai le mamafa o pu, faʻateleina ai le faʻalavelave aoga, ma e mafai ona mafua ai le faʻamaʻaʻaina o le tane vai ma le goto ifo o le fogaeleele. O nei suiga e mataʻituina e ala i le 4D seismic (time-lapse).
Aafiaga mo le Fa'amatalaina o Mafui'e ma le Fa'ailoaina o le Fa'atanoa
O le suia o le mamafa o pu e mafai ona mafua ai ni faaletonu o le mafui'e lea e faauiga sese i nisi taimi o ni suiga i le lithology po o hydrocarbons. Mo se faataitaiga, o se vaega e maualalo le saoasaoa e ono sese mo se vaega e tele pu po o se vaega e tele ai le kesi, ae e mafai foi ona mafua mai i le soona mamafa. O le mea lea, o se faauigaga tuufaatasi e sili ona lelei:
1. Fa'atulagaina ma fa'amaumauga o vaieli (mamafa o le palapala, RFT/MDT, DST, fa'amaumauga o le sonic-density).
2. Su'esu'ega o aga masani o le fa'ama'a'aina o le shale e fai ma fa'asinomaga.
3. Fa'ata'ita'iga o le fisiki o papa (e.g. le suia o le vai o Gassmann fa'atasi ai ma le fa'asa'oga lelei o le atuatuvale) e vavae'ese ai aafiaga o le vai ma le mamafa.
4. Tuufaatasia o geomechanics ina ia mafai ona malamalama i suiga o le elasticity i totonu o se faʻavae o le stress.
I'uga
E malosi le aafiaga o le pore pressure i tulaga fa'ale-geophysical auā e pulea ai le fa'alavelave aoga e fuafua ai le ma'a'a o le fa'avae o papa. O le fa'ateleina o le pore pressure e masani ona fa'aitiitia ai le Vp ma le Vs, fa'ateleina ai le taimi e malaga ai le sonic log, fa'atumauina le maualuga o le porosity, ma fa'aitiitia ai le bulk density pe a fa'atusatusa i aga masani o le compaction. E mafai fo'i ona a'afia le resistivity e le tu'usa'o e ala i suiga i le porosity, salinity, po'o le fluid dynamics. I fa'aoga fa'atino, o le malamalama i le sootaga i le va o le pore pressure ma le geophysical response e taua tele mo le vavaloina o le mamafa a'o le'i faia le viliina, fa'amatalaga sa'o o le seismic, ma le puleaina o lamatiaga geomechanical ma le gaosiga. O se auala tu'ufa'atasia—o le tu'ufa'atasia o seismic, well logs, ma fa'ata'ita'iga o le fisiki o papa—o le ki lea i le iloa o aafiaga o le pore pressure mai le lithology ma aafiaga o le fluid, ma i'u ai i fa'amatalaga sili atu ona fa'atuatuaina o le i lalo o le fogaeleele.
