Relationship between reservoir productivity and pore pressure drop العلاقة بين الإنتاجية والانخفاض في الضغط المسامي لسوائل المكامن البترولية

Abstract

The significance of permeability sensitivity to changes in pore pressure (i e to change in effective overburden stress) has been examined by modifying Darcy law for radial singlephase steady state flow The elaborate model accounts for pore pressure drop and permeability reduction due to reservoir compaction Three Saudi oil reservoir rock samples as well as Berea sandstone were tested for their physical properties All of these cores were free of microfractures Furthermore using 1 % NaCI aqueous solution relationship between the overburden pressure and absolute permeability of these samples were determined at several levels of confining pressure at which the permeability was calculated These tests were performed to establish the effect of reservoir depressurization un reservoir roek permeability The experimental work performed in this study showed that reservoir rocks of high initial porosity and permeability are highly affected by reservoir (pore) pressure drop and resulting increase in the effective stress Por example the production rate from sandstone sample N3 decreased 25 % of its initial value when the pore pressure decreased by 25 % of its initial value whereas the production rate from carbonate sample N4 decreased 8 % for the same pore pressure decrease Moreover it was observed that the reservoir rock permeability under insitu conditions strongly depends on its initial porosity and permeability values This study suggests that a severe error in productivity predictions can result on assuming that the formation permeability at depth is independent of the effective stress Because the increase in the effective stress decreases porosity which in tum changes permeability

تم في هذا البحث دراسة أهمية التغير في نفاذية صخور المكامن البترولية نتيجة الانخفاض في الضغط المسامي لسوائل تلك المكامن (أي التغير في الإجهاد الرأسي المؤثر) وذلك بتطوير قانون دارسي للسريان القطري لسائل واحد في حالة الاستقرار إن قانون دارسي المطور يأخذ في الاعتبار الانخفاض في الضغط المسامي لسوائل المكمن والتغير في مسامية صخور المكمن الناتج عن ذلك الانخفاض تم قياس الخواص البتروفيزيقية لثلاثة عينات مأخوذة من مكامن النفط السعودية بالإضافة إلى صخر بيريا الرملي ووجد أن تلك العينات خالية من الكسور والتشققات المجهرية بعد ذلك تم قياس النفاذية المطلقة لتلك العينات وذلك بحقن محلول ماء مالح يحتوي على كلوريد الصوديوم بتركيز 1 % تحت عدة مستويات من الضغط الحاصر إن الهدف من تلك القياسات المعملية هو دراسة أهمية التغير في نفاذية صخور المكامن البترولية نتيجة الانخفاض في الضغط المسامي لسوائل تلك المكامن أظهرت النتائج المعملية التي أجريت في هذه الدراسة أن مسامية صخور المكامن ذات درجات مسامية ونفاذية أوليتين عاليتين تنخفض بشكل أكبر بكثير نتيجة الزيادة في الإجهاد الرأسي المؤثر من صخور المكامن ذات درجات مسامية ونفاذية أوليتين منخفضتين على سبيل المثال، إن معدل الإنتاج من عينة الصخر الرملي رقم 3 قد انخفض بنسبة 25 % عندما نقص الضغط المسامي بنفس النسبة عن قيمته الأولية بينما نقص معدل الإنتاج من عينة الصخر الجيري رقم 4 بنسبة 8 % عندما نقص الضغط المسامي نسبة 25 % عن قيمته الأولية ووجد أن الانخفاض في نفاذية تلك العينات الصخرية يتناسب طرديا مع القيم الأولية لمساميتها الأولية ونفاذيتها إن هذه الدراسة تؤكد على أن خطأ كبير سيحدث في تقدير إنتاجية المكامن البترولية عند افتراض عدم وجود علاقة بين الإجهاد الرأسي المؤثر ومسامية صخور تلك المكامن وذلك لأن الزيادة في الإجهاد الرأسي المؤثر ستقلل من النفاذية والمسامية