| Programma | Concetti base di petrofisica
Porosità, saturazione d’acqua, permeabilità e loro rispettive misurazioni in laboratorio su campioni di roccia; temperatura statica, pressione di reservoir e rispettivi gradienti; resistività elettrica, densità e velocità di un segnale acustico in rocce di reserviur
Principali strumenti geofisici di pozzo
Uso e modalità di acquisizione dati; cenni su principi di misura di log litologici (Potenziale Spontaneo, Gamma Ray, Elettromagnetici), log di porosità (Density, Neutron, Sonic e NMR), log di resistività (Induttivi e Galvanici)
Interpretazione quantitativa (Log Analisi)
Metodologie di calcolo di: volume d’argilla, porosità (totale ed efficace), saturazione in acqua con differenti tipi d’equazioni (Archie, Indonesia, Dual-Water e Waxman-Smith)
Strumenti log avanzati
Log d’immagine (elettrici ed ultrasonici) e loro utilizzo per analisi di tipo strutturale e di facies; log in foro tubato (PLT, pulsed neutron, ultrasonici) e loro principali utilizzi nella gestione e monitoraggio dei reservoir; acquisizione e utilizzo dei logging while drilling; Neutron Capture Spectroscopy
Introduzione allo studio di giacimento
Definizione ed uso dello studio di giacimento; reservoir monitoring & management
Fasi di vita di un asset: prospect, scoperta, appraisal, sviluppo, produzione, abbandono
Studi di giacimento nella vita di un asset e loro rispettivi obiettivi
Flusso di lavoro dello studio di giacimento
Raccolta dati (costruzione DB di Progetto)
Dati generali: geografici (cenni di cartografia), calcolo delle deviazioni di pozzo
Dati geologici: studi strutturali, sedimentologici, stratigrafici, petrografici (solo cenni)
Dati geofisici: interpretazione strutturale, seismic lithology, seismic stratigraphy (solo cenni)
Dati petrofisici: log, carote (brevissimo richiamo dei concetti relativo alla loro acquisizione)
Dati ingegneristici: MDT, prove di produzione, test d’interferenza, traccianti
Studi preliminari per la costruzione del modello di giacimento
Geometria interna del giacimento: equilibrio idrostatico e contatti tra fluidi in giacimento: pressione idrostatica, gradiente di pressione, misure di pressione in formazione; correlazioni e layering, compartimentazione
Cenni di ingegneria dei giacimenti: diagrammi di fase e principali parametri PVT per l’olio ed il gas, classificazione dei fluidi di giacimento; fattore di recupero e meccanismi di spinta in giacimento, tipi di acquifero, andamento dei parametri di produzione in funzione dei meccanismi produttivi; processi di recupero avanzati ed assistiti (EOR/IOR); cenni di well test e concetti base di interpretazione
Concetti base di petrofisica ed interazione roccia-fluidi: porosità, saturazione, bagnabilità, pressione capillare, J-function di Leverett, permeabilità assoluta e correzione di Klinkenberg, permeabilità effettiva e permeabilità relativa
Caratterizzazione petrofisica integrata di giacimento: rappresentatività dei dati: effetto scala, support volume e representative elementary volume; approccio classificativo su base carota e rock-typing: cross-plot porosità-permeabilità, Reservoir Quality Index (RQI), metodo delle FZI (o flow-units), metodo best-fit delle mercury injection capillary pressure (MICP) con tangenti iperboliche; approccio classificativo su base log (log-facies): trattamento dei dati, criteri di standardizzazione, suddivisione del data set, caratterizzazione e uso delle log-facies, curve sintetiche; approccio cut-off; formula per il calcolo idrocarburi in posto (OHIP)
Costruzione del modello di giacimento
Approccio 2D:
costruzione del modello strutturale attraverso mappe dei layer principali; well-picks (tagli stratigrafici) e costruzione di mappe di orizzonti intermedi; layering interno e corrispondente generazione di mappe delle proprietà petrofisiche medie ai pozzi; calcolo di volumi OHIP
Approccio 3D:
Costruzione del modello geometrico 3D: gestione delle superfici/poligoni di faglia; design del grid 3D Corner Point Geometry: sua orientazione e dimensioni delle celle in x e y; orizzonti stratigrafici e tecniche per il layering interno di giacimento (proporzionale, frazionario, top conformable, base conformable); grid statico vs. grid dinamico
Breve introduzione alla geostatistica: incertezza ed uso della simulazione stocastica nel modello di giacimento; differenza tra hard data e soft information; definzioni base; analisi puntuale e spaziale dei dati; variabili e funzioni aleatorie; stazionarietà e non-stazionarietà; inferenza statistica e modelli di variabilità spaziale; variogrammi e cross-variogrammi, stime locali (kriging e co-kriging), incertezza spaziale e simulazioni stocastiche;
Costruzione del modello di facies 3D: concetto di simulation box, simulazioni stocastiche pixel-based (SGSim, SISim, TGSim, Plurigaussiana) ed object based: cenni agli algoritmi di ottimizzazione (concetto di simulated annealing); condizionamento del modello di facies con soft information sismiche e/o sedimentologiche; curve di proporzionalità;
Costruzione del modello di proprietà petrofisiche 3D: porosità, permeabilità e saturazione in acqua irriducibile
Upgridding ed upscaling del modello geologico 3D al modello 3D di simulazione di flusso (modello dinamico): definizioni; criteri di upgridding orizzontale e verticale; upscaling dei parametri statici e corrispondente ri-calcolo dei volumi OHIP; upscaling della permeabilità: tecniche analitiche e cenni di tecniche numeriche; validazione dinamica di upgridding e upscaling
Ranking e validazione del modello 3D: differenze tra modelli di giacimento con e senza storia produttiva; quantificazione ed analisi delle incertezze nei modelli statici e nei modelli dinamici; risk analysis;
Simulazione dinamica 3D: cenni sui principi base di simulazione e sui diversi tipi di formulazione; history match: problema inverso e non unicità delle soluzioni; previsioni di produzione; cenni di material balance; confronto tra material balance e simulazione dinamica 3D
Calcolo delle riserve: definizioni, classificazioni e visione generale secondo le nuove norme SEC
Giacimenti fratturati: definizione e tipologie; domini di scala e relative tecniche di caratterizzazione; modelli concettuali di distribuzione dei network di frattura; tecniche di modellazione: modelli di tipo single- e dual-continuum, modelli di tipo DFN (discrete fracture network) e relativa validazione, modelli ibridi
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| Testi consigliati | testi di riferimento
Appunti e materiali di lezione
Libri principali di riferimento
O. & L. Serra – Well logging data acquisition and application – Editions Serralog - 25 rue des Chaumières – 14370 Mery Corbon – France – (2004)
Luca Cosentino – Integrated reservoir studies – Editions TECHNIP (2001)
Libri per ulteriori approfondimenti
Jef Caers – Petroleum Geostatistics – Society of Petroleum Engineers (2005)
Gian Luigi Chierici - Principi di Ingegneria dei giacimenti petroliferi – 2 voll. - Agip (1989-1990)
John C. Davis – Statistics and data analysis in geology – 3rd edition – John Wiley & Sons. (2003)
Ronald A. Nelson - Geologic analysis of naturally fractured reservoir – Gulf Publishing Company (1985)
D. Tiab & E.C. Donaldson – Petrophysics – Elsevier Gulf Professional Publishing (2004)
A. Hurst, C.M. Griffiths and P.F. Worthington – Geological Applications of Wireline Logs II – Geological Society Special Publication No. 65 – London (1992)
P.K. Harvey and M.A. Lovell – Core-Log Integration - Geological Society Special Publication No. 136 – London – (1998)
SCHLUMBERGER (1974) – Log Interpretation Volume II – Applications Ed. Schlumberger Limited 277 Park Avenue – New York, N. Y. 10017
SCHLUMBERGER (2005) – Log Interpretation Charts - Ed. Schlumberger 225 Schlumberger Drive, Sugar Land, Texas 77478.
Articoli su metodologie e/o case studies
Amaefule et al. (1993): “Enhanced reservoir description: using core and log data to identify hydraulic (flow) units and predict permeability in uncored intervals/wells” - Paper SPE 26436 presented at the SPE-Annual Technical Conference and Exhibition, Houston, Texas, 3-6 October 1993
Campobasso et al. (2005): “Multidisciplinary workflow for oil fields reservoir studies – Case history: Meleiha Field un Western Desert, Egypt” – Paper SPE 94066 presented at the SPE-EUROPEC Conference, Madrid, Spain, 13-16 June 2005
Casciano et al. (2004): “Well Test simulation through Discrete Fracture Network modeling in a fractured carbonate reservoir” – Petroleum Geoscience, 10, 4, p. 331-342
Descalzi et al. (1988): “Synergetic log and core data treatment through cluster analysis: a methodology to improve reservoir description” - Paper SPE 17637 presented at the SPE international Meeting on Petroleum Engineering, Tianjin, China, 1-4 November 1988
Merle et al. (1976): “The Bachaquero study – A composite analysis of the behavior of a compaction drive/solution gas drive reservoir” – Paper SPE 5529 - Journal of Petroleum Technology, Sep. 1976, p. 1107-1115
Rossini et al. (1994): “Combined geostatistical and dynamic simulations for developing a reservoir management strategy: a case history” – Paper SPE 94066 - Journal of Petroleum Technology, Nov. 1994, p. 979-985
Rovellini et al. (1998): “Facies related geological model: a reliable method to describe complex reservoirs” – Petroleum Geoscience, 4, 3, p. 227-235
Skalinski et al. (2996): “Defining and predicting rock types in carbonates – preliminary results from an integrated approach using core and log data from Tengiz Field. Petrophysics, vol. 47, No. 1; p. 37-52.
Volpi et al. (1995): “A complete methodology for reservoir characterization through a 3D high-resolution grid” – Petroleum Geoscience, 1, 4, p. 319-326
Worthington & Cosentino (2005): “The role of cutoffs in integrated reservoir studies” – Paper SPE 84387 - SPE Reservoir Evaluation and Engineering, August 2005, p. 276-290
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