Geophysical Estimation of Permeability in Sedimentary Media with Porosities from 0 to 50%
Estimation géophysique de la perméabilité dans les milieux sédimentaires avec des porosités comprises entre 0 et 50 %
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Department of Geological Engineering, School of Mines, Universidad Politécnica de Madrid, C/Ríos Rosas 21, 28003
Madrid – Spain
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Spanish Ministry of Economy and Competitiveness, C/Albacete 5, 28071
Madrid – Spain
e-mail: j.diazcuriel@upm.es – barbara.biosca@upm.es – mjesus.miguel@mineco.es
* Corresponding author
The main objective of this study is to find a relationship between permeability and porosity, in the range 0 up to 50%, so that the permeability could be estimated only through geophysical parameters. This relationship should be consistent with the statistically expected values in sedimentary basins, and it should include the positive correlation between permeability and porosity in consolidated media and the negative correlation in unconsolidated ones.
We have also developed another relationship between formation factor and permeability, considering that the values of porosity and pore fluid resistivity are known from other sources different from resistivity logs. – The method for determining these relationships has been to generate functions with the expected geometry and to fit them to empirical data drawn from published papers. As a result we obtained a new relationship between porosity and permeability, with cementation exponent as added variable, and a new relationship for indirect estimation of permeability from the formation factor.
Given the formation factor dependence with clay content, we have also developed a theoretical relationship to calculate the formation factor in a clayey media, assuming that clay content is known from other logs. In this relationship, we have not taken into account the presence of non-conductive liquid phases, such as oil.
Comparison of the results obtained from these expressions with data collected in the literature leads to conclude that it is possible to determine the permeability of each layer in any zone from resistivity logs, if both the clay content and the resistivity of the interstitial fluid are known.
Résumé
L’objectif principal de cette étude est de trouver une relation entre la perméabilité et la porosité dans la gamme de 0 à 50 %, de sorte que la perméabilité puisse être estimée seulement par des paramètres géophysiques. Cette relation doit être statistiquement compatible avec les valeurs attendues dans les bassins sédimentaires, et inclure la corrélation positive entre la perméabilité et la porosité dans les milieux consolidés et la corrélation négative dans ceux non consolidés.
Nous avons également développé une autre relation entre le facteur de formation et la perméabilité, étant donné que les valeurs de la porosité et de la résistivité du fluide des pores sont connues de diverses sources autres que les diagraphies de résistivité. La méthode de détermination de ces relations a été générée en fonction de la géométrie attendue, et ajustée aux données empiriques des documents publiés. En conséquence, nous avons obtenu une nouvelle relation entre la porosité et la perméabilité, en utilisant l’exposant de cimentation comme une variable supplémentaire, et un nouveau rapport à l’estimation indirecte de la perméabilité à partir du facteur de formation.
Compte tenu de la dépendance du facteur de formation avec la teneur en argile, nous avons également mis au point une relation théorique pour calculer le facteur de formation à partir d’un support d’argile, en supposant que la teneur en argile est connue à partir d’autre diagraphie. À cet égard, nous n’avons pas tenu compte de la présence de phases liquides non conductrices, telles que l’huile.
La comparaison des résultats obtenus à partir de ces expressions avec des données collectées dans la littérature amène à conclure qu’il est possible de déterminer la perméabilité de chaque couche dans une zone des diagraphies de résistivité, si à la fois la teneur en argile et la résistivité du liquide interstitiel sont connues.
© J. Díaz-Curiel et al., published by IFP Energies nouvelles, 2015
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