Subsidence Delay: Field Observations and Analysis
Subsidence différée : observations et analyse à partir de données de champs
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STATOIL
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SINTEF Petroleum Research
Corresponding author: mhett@statoil. com
Boutéca, M.J., Sarda, J.P. and Schneider, F. (1996) Subsidence Induced by the Production of Fluids. Revue de l'Institut français du pétrole, 51, 3, 349-379 Abstract - Subsidence Delay: Field Observations and Analysis - The objective of this paper is to describe the subsidence-depletion delay from field observations with the aim to explain its cause and constrain its modelling. The nonlinearity in the surface subsidence response to the reservoir depletion can be seen as a shift between the start of the depletion and the (delayed) start of the subsidence. We have analysed data of eight hydrocarbon fields to quantify the subsidence-depletion delay effect and the corresponding time-delay. The time-delays appeared to be in the range of 1. 6 to 13 years. The fields were categorised according to their depth, age and rock type. To explain the field observations, the data was tested against four categories of mechanisms: - pore pressure diffusion effects; - reservoir compaction behaviour; - deformation of the over- under- and side-burden. The relative importance of these mechanisms was assessed from an analysis of the field data. Some mechanisms could be rejected based on theoretical grounds and others appeared to be irrelevant. It is concluded that pore pressure diffusion always contributes to a delay effect but that its effect is too low to explain the field observations. For the shallow reservoirs, natural over-compaction has the potential to cause the observed subsidence-depletion delay. In general, the other reservoir compaction related mechanisms (such as creep, an intrinsic rate effect and an elastic-plastic transition) could also be the main cause of the subsidence-depletion delay effect.
Résumé
L'objectif de cet article est de décrire l'effet différé de subsidence liée à la déplétion à partir des observations de terrain, dans le but d'expliquer ses origines et de mieux contraindre sa modélisation. L'évolution non linéaire de la subsidence en surface en fonction de la déplétion du réservoir peut être étudiée à partir du décalage entre le début de la production et le démarrage (différé) de la subsidence. Nous avons analysé des données provenant de huit champs d'hydrocarbures et quantifié l'effet de décalage entre la subsidence et ladéplétion et le temps de retard correspondant. Les temps de retard quantifiés varient de 1,6 à 13 ans. Les champs étudiés ont été classifiés selon leur profondeur, âge et type de roche. Afin d'expliquer les observations de terrain, les données ont été confrontées à quatre mécanismes : - diffusion de la pression interstitielle ; - effet du recouvrement ; - comportement du réservoir en compaction ; - déformation du recouvrement, de la base ou de l'extension du réservoir. L'importance relative de ces mécanismes a été déterminée à partir de l'analyse des données de terrain. Certains mécanismes peuvent être éliminés à partir de principes théoriques de base alors que d'autres apparaissent comme inappropriés. Il est montré que le mécanisme de diffusion de la pression interstitielle contribue toujours à un effet différé, mais que cet effet est trop faible pour expliquer les observations de champ. Dans le cas de réservoirs contenant de l'argile, la surcompaction naturelle peut expliquer les temps de retard observés. En général, les autres mécanismes de compaction des réservoirs (tels que fluage, effet de la vitesse de chargement sur le comportement de la roche et transition élastoplastique) peuvent également être la cause principale de l'effet de décalage entre la subsidence et la déplétion.
© IFP, 2002