KISS BERTALAN 1 SZABÓ ISTVÁN 1 TÓTH JÓZSEF 1,2 VARGÁNÉ TÓTH ILONA 1

Átírás

1 Szolnoki Tudományos Közlemények XII. Szolnok, KISS BERTALAN 1 SZABÓ ISTVÁN 1 TÓTH JÓZSEF 1,2 VARGÁNÉ TÓTH ILONA 1 1 MOL Nyrt. KTD Tárolóértékelés, 5000 Szolnok, Ady Endre út jtoth@mol.hu. Tel:

2 A TÁROLÓ ÉRTÉKELÉS KIHÍVÁSAI, KÜLÖNÖS TEKINTETTEL A NEM-HAGYOMÁNYOS SZÉNHIDROGÉN TÁROLÓK JELLEMZÉSÉRE BEVEZETÉS Már a hagyományos szénhidrogén-tárolók alapvető jellemzőinek (porozitás, áteresztőképesség, kötött víztelítettség, ) vizsgálatához ismernünk kellett a tárolókőzetekben lejátszódó fluidum-fluidum és fluidum-kőzet kölcsönhatásokat. Hagyományos szénhidrogén-tárolók és típusaik A hagyományos szénhidrogén-tárolók jellemzésének megalapozására a legalkalmasabb mérési, vizsgálati technika a Special Core Analysis (SCAL). Ezek a vizsgálatok elég információt szolgáltatnak arra nézve, hogy a kutakban, tárolókban létrejövő statikus folyadék-eloszlásokra és a dinamikus folyadék- áramlásokra vonatkozóan számításokat végezzünk (1.,1/1.,1/2. ábrák). 2

3 Ezen vizsgálatok ( Pc Sw, Ф, k, POR size, GRAINsize,..) adták és adják az alapot a készletszámítások kulcsparaméterei, a mélyfúrási geofizikai kiértékelés transzformációs egyenletei megállapításához, a tároló-kőzetek részletes jellemzéséhez, minősítéséhez, osztályozásához (2.,2/1. ábrák). Az 1. táblázatban a (hazai) hagyományos szénhidrogén-tárolók főbb kőzetfizikai jellemzőit foglaltuk össze. Az elsődleges (szemcseközi) porozitású törmelékes - üledékes tárolók rendszerint 0.1 <Ф <0.4 (0.476); 0.01 < k < 5000 md; 0.1 < Sw irr <0.8 értékekkel bírnak és a Ф k Sw irr trend jellegű kapcsolatot mutat. E kapcsolat alapján osztályozhatók a szénhidrogén tárolók. Komplex szénhidrogén tárolók, amelyeknek mind a porozitása, mind a tároló kőzetének összetétele lehet összetett, több komponensű. Porozitásuk típus szerint lehet elsődleges és másodlagos porozitás, ez utóbbi származhat repedezettségtől, illetve üregességtől. A repedések méreteik alapján a mikro repedésektől a résekig, az üregek a hólyagocskáktól a barlangokig terjedhetnek. Jellemzően elsődleges porozitásuk 0.02 < Ф 1 < 0.15, repedezettségből származó porozitásuk Ф fr < 0.02, az üregességtől származó porozitásuk 0.05 < Ф Vug <

4 A repedéses és az üreges porozitást együttesen a másodlagos porozitás, ahol S wirr = 0.05 el számolunk. Az áteresztőképesség döntő részét a másodlagos pórustér adja, szélsőséges esetekben elérheti a néhányszor 10 D s értéket is. A Ф k S wirr között nem mutatható ki kapcsolat. Az 3.ábrán szemcse- és pórusméret tartományokat láthatunk, illetve nagyvonalú pórusméret csoportosításokat. A 4. ábrán Pc Sw ábracsoport látható, amely a tárolók minőségi osztályozásához adja meg az alapot, kiegészítve a porozitás (Ф) áteresztőképesség (k) összefüggésekkel (5. ábra). >>A hagyományos szénhidrogén-tárolók kritikus paraméterei A hagyományos szénhidrogén-tárolókban találtunk néhány összefüggést a készletszámítás néhány alapparaméterének számításához (1., 1/1. mellékletek), annak ellenére, hogy pl. az SPE nem tudott állást foglalni még az effektív vastagság kérdésében sem!? A mellékletekből is látszik, hogy az egyes tárolókra jellemző maximális porozitásból egy sor, a tárolóra jellemző paraméter levezethető. Így a Ф max egy kulcs paraméter a hagyományos szénhidrogén- tárolók jellemzésében. 4

5 A hagyományos szénhidrogén-tárolók néhány jellemző paraméterének általános határértékei, cut-off értékei: 0< Ф <40%, k>0,01 md, S wirr <80%, V sh < 25 30%, S w <80%! Értelmeztük továbbá az effektív vastagságot (h e ), amelynek egyes kontrolljai azok voltak, hogy adott-e vagy nem adott beáramlást, nem tároló-képes?! A szelvényértelmezési eljárások, modellek szólnak tiszta, agyagmentes homokokról, homokkövekről és agyagos homokkövekről, valamint komplex tárolókról, de nem szólnak homokos agyagokról, s még kevésbé agyag-tárolókról (shale gas)! A hazai szénhidrogén-tárolók szelvényeinek értelmezését nehezíti az, hogy laza, kevésbé cementált homokokról van szó, a rétegvizek sótartalma igen alacsony, így az agyagok kedvezőtlen szerepe fokozottan jelentkezik. A sósvízzel mért áteresztőképességek elemzésénél használják a Jacquin által elektrokémiai és kolloidkémiai analógiák alapján levezetett összefüggést, amely az áteresztőképességnek a csökkenő só-koncentrációval való változását írja le. Az összefüggés szerint az áteresztőképesség ötödik gyöke fordítottan arányos a sókoncentráció négyzetgyökével: 5

6 ahol k 1/ 5 B = A (1) 1/ 2 C k a porózus közeg áteresztőképessége, md C a sóoldat /NaCl/ koncentrációja, g/l A é B a pórusgeometriától, a porozitástól és az agyagtartalomtól függő állandók Az (1) összefüggés csak az un. kritikus só-koncentrációnál nagyobb só-koncentrációnál érvényes, mivel csak az immobil, a pórusok falán rögződött agyagszemcsék duzzadását írja le. A szuszpendált állapotú, deflokkulálódott agyagrészecskék mozgása matematikailag nem írható le, a jelenlegi ismereteink szerint. A pórusok falán elhelyezkedő még immobil agyagrészecskék csökkenő só-koncentrációval történő duzzadása lényeges hatással lehet a kőzetfizikai paraméterekre [4]. A sósvíz-áteresztőképesség mérésekkel megállapítható a duzzadó agyagok jelenléte, a kőzet vízérzékenysége, illetve a preventív intézkedések szükségessége. 6

7 A hazai komplex tárolók közül kitüntetettek a metamorf kőzetanyagú szénhidrogén-tárolók, amelyek világviszonylatban is különlegesnek számítanak. Szelvényértelmezési szempontból azért számítanak különlegesnek, mert a szelvényezés lyukeszközei (a szondák) nincsenek metamorf kőzetekben modellezve és ezek a kőzetek un. saját természetes gamma sugárzással is bírnak. Ami az áteresztőképesség szelvényértelmezésből történő- becslését illeti, lényegében csak a törmelékes üledékes tárolókban van mód, ahol a porozitás és az áteresztőképesség között trendjellegű kapcsolat van. A komplex tárolók esetében az említett összefüggés nem áll fenn, ezért ilyen tárolókban áteresztőképesség becslésre rendszerint nincs mód! A hagyományos szénhidrogén-tárolók harmadik kulcsparamétere a kötött (maradék-,) víztelítettség (S wirr ). Mértéke a szemcsék finomodásával, illetve az áteresztőképesség csökkenésével nő. Számítására, becslésére több szelvényértelmezési eljárást dolgoztak ki. Ismert az is, hogy a kötött víz (S wirr ) egy része mozog, mozgásba hozható. Pl. termelő kutakban tapasztalták, illetve természetes gamma szelvények alapján bizonyították azt, hogy a hosszú idő óta termelő kútban mért természetes gamma sugárzás jelentősen eltér az eredeti nyitott lyukban mérttől, s a termelési profilhoz hasonló lefutást mutat, azaz a jobb 7

8 áteresztőképességű szakaszokon nőtt meg a természetes gamma intenzitás, a rosszabb áteresztőképességű szakaszokon pedig kevésbé. A termelő kútban mért természetes gamma tükörképe lett az ugyanezen kúton nyitott lyukban mértnek. A magyarázata pedig az, hogy a természetes gamma sugárzó elemek a kötött vízben vannak és a termelvénnyel (olaj vagy gáz) lassú mozgást végeznek a termelő kút felé. A másik kritikus/kulcs paraméter az áteresztőképesség (k), amely szoros kapcsolatot mutat a kötött-víztelítettséggel (S wirr ). E két tároló-jellemző kritikus értékei kulcsszerepet játszanak a készletbecslés alapparamétereinek (h e, Фe,..) meghatározásánál (1/1. melléklet). A hagyományos szénhidrogén-tárolókban rendszerint k >0.01 md, S wirr < 0.7, 3< Ф <35%, illetve <2%, V sh /V cl <30%. Szükséges megjegyezni, hogy a mélyfúrási geofizika mérőeszközei modellezései, kalibrációi fókuszában a közepes és a nagy porozitású (Ф > 10%) karbonátok és homokkövek voltak, vannak. 8

9 Lényegében ezekre az esetekre összpontosítottak a kiértékelési/értelmezési modellek is. Az áteresztőképességet illetően a laboratóriumi méréseknél a k> 0,01 md s értéktartomány volt a vizsgálat tárgya! Megállapíthatjuk, hogy bizonyos esetekben vannak olyan fúrások/kutak, szakaszok, amelyeket tároló-képtelennek nyilvánítottunk, a nem-hagyományos szénhidrogén-tároló felfogás szerint igen csak érdeklődésre tarthat számot. Megválaszolandó néhány alapkérdés, pl.: Hogyan definiálható az effektív vastagság (h e )? Van-e értelme a cutoff (Ф cutoff, V shcutoff, S w / S wirr, k cutoff )- oknak? A NEM-HAGYOMÁNYOS SZÉNHIDROGÉN-TÁROLÓK FŐBB JELLEMZŐI [1] Típusai Tight Gas Sands Low Permeability Oil Coalbed Methane Gas Shales 9

10 Heavy Oil Gas Hydrate Oil Shales Az agyagok (shales) néhány alapvető jellemzőjét célszerű összegezni: rendszerint heterogén, laterálisan és vertikálisan változatos; anizotróp, lemezes kifejlődésű; duzzadásra, kavernásodásra hajlamosak; fizikai-kémiai állapotuk környezetfüggő; a geofizikai agyagokat (shales) főleg clay, aleurit és földpátok alkotják; nem állékonyak, ezért nehéz a magminta-vétel és a laboratóriumi vizsgálat; kavernásodási hajlamuk miatt a szelvényeik is nagyobb hibával terheltek. Főbb jellemzőik [3, 11] Alapvetően két tároló jellemzőt használnak a nem-hagyományos szénhidrogén-tárolók határértékeit illetően, úgymint a Ф< 15% és az áteresztőképesség k <0,01 md (6. ábra). 10

11 Meg kell jegyeznünk azt, hogy a hagyományos tárolóknál kifejtett néhány összefüggés még érvényes marad. Így pl. a nagyon alacsony áteresztőképességből következik az, hogy igen finom-szemcsés és mikro-porozitású tárolókról van szó (3. és 7.ábra). Többékevésbé az is becsülhető, hogy magas kötött- víztelítettséggel (S wirr ) kell számolnunk. Ezt alátámasztja a 8. ábra, ahol feltüntettük a hagyományos szelvényértelmezésből (közvetett módon származtatott) porozitás permeabilitás adatokat a közvetlen módon - nukleáris mágneses rezonancia mérésből, illetve MDT nyomásemelkedés mérésekből származó adatokkal. A paraméterek jó egyezése azt mutatja, hogy a nem hagyományos tárolók jellemzésére a jelenleg rendelkezésre álló módszerek is hatékonyan alkalmazhatók! A szokásos kapcsolatot megzavarhatja az, hogy a feltételezések szerint ezeket a tárolókat többször átjárta a gáz, illetve többször átmigrált rajtuk, mintegy szárította a kőzetet. Ennél fogva a víztelítettség (S w ), illetve a kötött-víztelítettség (S wirr ) alacsonyabb lehet, mint ami a szemcse- és a pórusméretből, valamint az áteresztőképességből (k) következne. A feltételezések szerint a gáz a pórusokban három lehetséges módon van jelen: az egyik a hagyományos tárolóknál is ismert módon, szabad gázként a pórusokban; 11

12 a második a szemcsék felületéhezés/vagy szerves anyagokhoz adszorbeálódva; a harmadik szabad gáz természetes repedésekben! Ezekben az esetekben az agyag (Shale Formation ) a gáz keletkezési helye és tárolókőzete is egyidejűleg!? [10, 11] A 7. ábrán megkíséreltük ábrázolni a pórus- és a szemcseméretet logaritmikus skálán a mikro- pórusok átmérőjétől (nm) az üreges tárolók barlangjainak több méteres átmérőéig, valamint a vízmolekula közel 3 Å (3*10-10 m)-ös átmérőjétől a szemcseméreteket a m-es nagyságrendű kőzettömbökig. A szemcse- illetve pórusméretekhez kvázi trendjelleggel hozzárendeltünk áteresztőképesség intervallumokat is, tapasztalatainkból kiindulván. Úgy gondoljuk, hogy a pórusméretet illetően a molekulák méretéig (nm) lehet keresnivalónk, ami az áteresztőképességnél a nd s nagyságrendet jelentheti!? Ezen ábrázolási móddal azt kívántuk elérni, hogy valamennyi mérettartományt ugyanolyan nagyságúnak ábrázolhatunk, míg lineáris ábrázolással ezt nem tehettük volna meg!? Megállapítható az is, hogy bár ez valószínűleg triviális- a szemcse-, illetve kőzetvázméretek mindig meghaladják a pórusméreteket. 12

13 Az első kihívás már is adódik, megérteni ezen tárolók tárolási viszonyait és működését! Az előbbiekből látható, hogy a szénhidrogén kutatást, illetve a szénhidrogén tárolók jellemzői is elérték a a nano-értéktartományt (nm, nd). A nevezetes Barnett shale gáz tároló áteresztőképességének leggyakoribb értékei nd közé esnek [12]. Tehát szükséges, hogy ilyen alacsony áteresztőképesség tartományban fúrómagokon történő mérések legyenek, nano-technológia?! Meg kell ismernünk ebben a tartományban az egyes tároló-jellemzők viselkedését, egymás közötti lehetséges kapcsolataikat. Ezek ismeretében vihetjük át ismereteinket a szelvényértelmezés területére és alkothatunk olyan kiértékelési modelleket, amelyek érvényessége a hagyományos szénhidrogén- tárolók határainál kezdődnek és közel a molekulák méretéig terjednek.!? Szükséges, hogy a komplett laboratóriumi kőzetfizikai méréseket kiterjesszük a mikroporozitás, a nm nagyságrendű szemcse és pórusméret és a nd-s áteresztőképesség és a kapcsolódó vizsgálatokra! 13

14 Az erősen agyagos tárolókőzet problémákat okoz mind a fúrások kivitelezése (lyukfal stabilitás), mind a szénhidrogének kitermelése (nagyon alacsony permeabilitás) vonatkozásában. Jelenleg a mélyfúrási geofizika a leghatékonyabb módszer, amely - elsősorban a korszerű akusztikus szelvényezések alapján - biztosítja a fő kőzetfeszültség irányok, a kőzetmechanikai paraméterek, repesztési gradiens, az alkalmazható minimum-maximum iszapsűrűség in situ meghatározását (9 13.ábrák). Emellett lehetővé teszi a laboratóriumi kőzetmechanikai paraméterek fúrólyukbeli körülményekre és hosszabb intervallumokra történő kiterjesztését. A TÁROLÓ-ÉRTÉKELÉS KIHÍVÁSAI A NEM-HAGYOMÁNYOS SZÉNHIDROGÉN - TÁROLÓK JELLEMZÉSÉBEN Technológiai kihívások operációs tevékenységünk mögötti fizikai folyamatok megértése; fúrómag mintavételi és mérési technológia; fejlett szelvényező eszközök (felszíni, szondák,..); a szabad gáz és a shale gáz beazonosítási technológiája; tároló-jellemzési technológia; 14

15 integrált tároló-jellemzés (geológia, geofizika, kőzetfizika, művelés-termelés, pénzügy,.)! A tároló- kiértékelés kihívásai közvetlen információk ( DST, kábel teszter,..) nem használhatók (lásd a definíciót [1]); komplett laboratóriumi mérések hiánya igen alacsony áteresztőképességű magokon; hiányos tároló-értékelési tapasztalatok agyagokban, szenekben, tömött karbonátokban; az igen alacsony áteresztőképességű tárolók kőzetfizikai attribútumainak rögzítése; a kőzetfizikai modell az a kulcs, az a kritikus technológia, amely hozzásegít minket az igen alacsony áteresztőképességű tárolók működésének megértéséhez [5]; az effektív vastagság(h e ) és a cut-off-ok újra definiálása; a kőzetmechanika/geo-mechanika kiterjedt alkalmazása [8, 9, 10]; új szelvénykiértékelési technikák, technológiák és értelmezési modellek megalkotása, amelyek figyelemmel vannak az igen alacsony ellenállás kontrasztokra a víztelítettség számításánál [7], 15

16 a porozitás meghatározás nehézségeire agyagokban, valamint az igen alacsony, illetve túl magas tároló-jellemzők okozta magas relatív számítási hibák következményeire és a szelvényeken ritkán jelentkező effektusokra, mint pl. gázhatás; követelmény kell legyen a merőben eltérő fizikai elvekre (radioaktív, akusztikus, elektromos,..) épülő eljárások, mérések összhangjának jelentős javítása; szóba jöhet a gázhatás növelése egyes szelvényekre, vagy szelvény-párokra, pl. asztatizálással, vagy indikátorok (porozitás, áteresztőképesség, szénhidrogén telítettség, agyagtartalom, ) képzésével, számításával!?. Nagyon nehéz megjósolni, hogy mit hoz a jövő, mind a technológiákat, mind a nemhagyományos szénhidrogén-tárolók felismerését és jellemzését, mind a működtetését illetően!? 16

17 A közel múlt és a közel jövő kihívásai nem-hagyományos szénhidrogén-tárolók jellemzőinek becslése a 60-as 70-es évek szelvényeiből (14. ábra), matematikai statisztika és mezőbeli tapasztalatok felhasználásával; tároló-jellemzők számítása a 80-as évek szelvényeiből, amikor a szelvényválaszték a porozitás-követő mérésekkel bővült (15.ábra); szénhidrogén-tárolók kőzeteinek csoportosítása, minősítése fúrómagok laboratóriumi vizsgálatai alapján (5. ábra); szelvényértelmezés 2000-es szelvényválasztékból, két világcég méréseiből (8.ábrá)!? A bemutatott értelmezési eredmények kritikai vizsgálatánál figyelemmel kell lennünk arra, hogy lényegében a nem-hagyományos tárolókra vonatkozó kiértékelési modell, valamint laboratóriumi háttér és tapasztalat hiányában készültek. Az eredmények beépíthetők voltak a geológiai modellbe, annak nem mondtak ellent!? 17

18 ÖSSZEGZÉS A nem-hagyományos szénhidrogén-tárolók megbízható jellemzéséhez új kiértékelési modellekre és ehhez hatékony laboratóriumi háttértámogatásra van szükség. Meg kell többszörözni a SCAL vizsgálatokat, különös tekintettel a Φ < 15% és k<0.01md-s jellemzőkkel (6. ábra) bíró fúrómagokra (tárolókra) [2, 6]. Magyarország, a nagyon alacsony sótartalmú (édes) rétegvizei miatt hátrányos helyzetben van a tight-gas és a shale-gas tárolók jellemzését illetően, mivel az agyagok duzzadása ilyen esetekben jelentősebb, mint sós rétegvizek esetén! Szükséges megjegyeznünk azt is, hogy édes rétegvizes tárolók szelvényértelmezési eljárásai is bonyolultabbak, érzékenyebbek az agyagtartalom hatását illetően, mint a sós rétegvizes tárolóké. A matematikai statisztika alkalmazása már korábban is átsegített a hiányos szelvényválaszték okozta problémákon, bizonyos tároló-jellemzők becslését illetően [6]. 18

19 A szelvényválaszték bővülése (NMR, ATSIGN, ) újabb tároló-jellemzők meghatározását biztosítja, elősegítve a tároló ipari-kereskedelmi értékének megállapíthatóságát. A szakmaközi integráció rendszerszemléletét erősen fokozni kell az eredményesség érdekében, emellett sokkal több alapos szakmai vitára van szükség a gyorsabb fejlődés, a nem-hagyományos szénhidrogén-tárolók működésének megértéséhez, irányításához. A szelvényértelmezési eljárások, modellek kiterjesztése a nem-hagyományos tárolókra következetes, tervezett, komplett laboratóriumi vizsgálatokat és aprólékos szelvényelemzést, valamint technologizált tároló-értelmezést igényelnek [4, 6]. 19

20 Irodalom: [1] Holditch, S.A. (2007) Perry, K. ; Lee, J. Unconvential Gas Reservoirs Tight Gas, Coal Seams, and Shales [Working Document of the NPC Global Oil and Gas Study; February 21th, 2008] [2] Gonfalini, M. (2005) Formation EvaluationChallenges in Unconventional Tight Hydrocarbon Reservoirs [SPE Italian Section, June 7th, 2005J [3] Holditch, S. A. (2001) The Increasing Role of Unconventional Reservoirs in the Future of the Oil and Gas Business [SPE, March 12th, 2001] [4] Dacy, J. (2008) Martin, P. Practical Advances in Core-Based Water Saturation Analysis of Shaly Tight Gas Sands [Petrophysics, February p.17-27] [5] Naik,G.C. (2003) TIGHT Gas Reservoirs An Unconventional Natural Energy Source for the Future [ 2003] 20

21 [6] Lacentre, P.E. (2004) A method to estimate permeability on uncored wells [World Oil, October 2004, p ] [7] Álvarez, E. (2005) Synergetic and Calibrated Rock Properties Extraction [The Geoscience Standard, Summer 2005, p ] [8] Gomez, C. (2008) Dvorkin, J. Mavko, G. Estimating the hydrocarbon volume from elastic and resistivity data: A concept [The Leading Edge, June 2008, p ] [9] Katahara, K. (2008) What is shale to a petrophysicist? [The Leading Edge, June 2008, p ] [10] Storvoll, V. (2008) Brevik, I. [11] Boyer, C. (2006) Suarez-Rivera, R. Waters, G. [12] Sigal, R.F. (2008) Qin, B.. Identifying time, temperature, and mineralogical effects on chemical compaction in shale by rock physics relations [The Leading Edge, June 2008, p ] Producing Gas from Its Source [Oilfield Review, Autumn 2006 p ] Examination of the Importance of Self Diffusion in the Transportation of Gas in Shale Gas Reservoirs [Petrophysics, June 2008, p ] 21

22 1. ábra CAPILLARY PRESSURE CURVES PORE SIZE DISTRIBUTION GRAIN SIZE DISTRIBUTION POROSITY GRAIN SIZE ABSOLUTE PERMEABILITY IRREDUCIBLE WATER SATURATION WATER SATURATION HYDROCARBON SATURATION EFFECTIVE PERMEABILITIES RESIDUAL HYDROCARBON SATURATION PETROPHYSICAL ROCK TYPES Rock and Pore Physical Properties their Attributes Szénhidrogén-tárolók jellemzőinek meghatározása kapilláris-nyomásgörbék alapján 22

23 1/1. ábra Reservoir Characterization Petrophysical Rock Type Rock Type - a formation that has been deposited under similar conditions and has undergone similar diagenetic processes and history. Such a rock type has similar lithologic and pore space characteristics and properties. (Jordanly Campbell, 1984) Rock Type Petrophysical Rock Type Rock Matrix Pore system - Architecture Pores Architecture - Arrangement - Arrangement - Constitnent - Subsystems - Genesis - Genesis - Diagenesis - Diagenesis (Alteration during burial porosity) Capillary Pressure (Pore size and Grain Size Distribution) Permeabilities, Water Saturations Displacement Efficiency Szénhidrogén-tárolók jellemzőinek meghatározása kapilláris-nyomásgörbék alapján 23

24 Petrophysical Rock Type (Archie, 1950) A specific (petrophysical) rock type has a specific pore space geometry distribution which are reflected in a more-or-less similar rock from the stand print of (some of the) specific (petrophysical properties): porosities; permeabilities; capillary pressure properties and curves and relationships among porosity permeability and pore size and water saturation 1/2. ábra Hyperbolic curves x*y=constant or S w *P c =constant 2.6 cosφ Pc = = g h ( ρ w ρ hc ) = g h sρ r J ( Sw) 1 2 Pc k = 6 Φ ρ h g k = 6 cos Φ Φ 1 2 Leverett J. function ( Pc ) sin ( ) c = Φ Swirr c = 1+ Swirr Szénhidrogén-tárolók jellemzőinek meghatározása kapilláris-nyomásgörbék alapján 24

25 2. ábra Tárolótípusok és kapilláris-nyomásgörbék kapcsolata 25

26 3. ábra Pórusok osztályozása méretük alapján 26

27 4. ábra Pórus- és szemcseméret kapcsolata a kapilláris-nyomásgörbék alakjával 27

28 5. ábra Porozitás- és szemcseméret típusok megjelenése a porozitás-áteresztőképesség cross-ploton 28

29 6. ábra Alapvető tároló típusok a porozitás-permeabilitás cross-ploton 29

30 Pórusméret [m] Pórusméret ret Szemcseméret Áteresztőképesség 7. ábra km m mm µm kaverna üreg repedés K A P I L L Á R I S O K nm pm mega- makro- közepes pórusok mikropórusok kolloidok Szemcseméret [m] Másodlagos porozitás pórusok Szemcseközi porozitás km m tömb Áteresztőképesség [µm 2 ] görgeteg k a v i c s mm homok HAGYOMÁNYOS homokliszt µm agyag nm NEM HAGYOMÁNYOS TÁROLÓK tömött dolomit mészkő üde gránit pm kd D md µd nd pd Lehetséges kapcsolat a pórus-, szemcseméret, áteresztőképesség között hagyományos és nemhagyományos tárolókban 30

31 8. ábra Hagyományos szelvényértelmezésből, nukleáris mágneses rezonanciából és MDT-ből származó porozitás és permeabilitás adatok összehasonlítása 9. ábra 10.ábra Gyors és lassú nyíróhullám terjedés és a fő kőzetfeszültségi irányok kapcsolata 31

32 Maximális kőzetfeszültség irány - gyors nyíróhullám és repedés orientáció meghatározása karotázs szelvényekből 11.ábra Minimális kőzetfeszültség irány lassú nyíróhullám és break-out orientáció meghatározása 12. ábra karotázs szelvényekből Kőzetmechanikai paraméterek számítása mélyfúrás geofizikai szelvényekből 32

33 13. ábra Kőzetmechanikai és homokolódást jelző paraméterek 14. ábra Tárolóparaméterek meghatározása hiányos szelvényválaszték esetén 33

34 15. ábra 1. táblázat Tárolóparaméterek meghatározása a 80-as évek szelvényválasztéka alapján 1. melléklet A (hazai) hagyományos szénhidrogén-tárolók főbb kőzetfizikai jellemzői Az effektív vastagság definíciója 34

35 1/1. melléklet Effektív vastagság meghatározása 35