Форум » ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ - PETROPHYSICAL EQUATIONS » Глины и их свойства (Clay -Shale- Properties) » Ответить

Глины и их свойства (Clay -Shale- Properties)

bne: Наверное давно пора завести такой топик, ппоскольку глинистые частицы в глинстых коллекторах во многом обладают свойствами чистых глин, да и факторы и процессы близки Буду заносить и материалы для заказа в библиотеках

Ответов - 31

Василий: Наблюдается одна странная штука в анализах определения состава пород. % Содержания частиц размером <2*10-6 м (А), от массы породы, по всем образцам меньше содержания глинистых минералов в общем объеме образца. Борис Николаевич, подкажите пожалуйста, типична ли такая ситауция?

bne: Разные методы дают разные результаты Минералогическое и гранулометрическое определение глинистости различно В состав мелкой фракции (<0.01, иногда и 0.001) часто и регулярно попадают частицы кварца (может и других минералов)

Василий: В томто и странность, что мелкой фракции в сумме по результатам анализов получается меньше, чем глинистых минерав к общему объему породы


bne: Надо понять насколько это систематика и верно ли при расчете учли значения плотностей Но я не специалист в эксперименте Мой опыт на сей счет пара месяцев в лаборатории Л.К.Танкаевой

Василий: Это систематика -практически на всех образцах. Не понимаю про плотность, вроде там другой принцип по сигналу определяется.

bne: Обычно часть образца идет на гранулометрию, часть на минералогию Кроие того насколько я понимаю еще и принципиально разные объемы сравниваются Но откуда систематика не в теме

bne: Electrokinetic phenomena in saturated compact clays Journal of Colloid and Interface Science, Volume 297, Issue 1, 1 May 2006, Pages 353-364 M. Rosanne, M. Paszkuta, P.M. Adler Abstract The membrane potential, the pressure difference, and the concentration difference induced by an applied concentration gradient through samples of compact clay were measured as functions of sodium chloride concentration and of porosity. The results of some previous numerical predictions are recalled to be functions of a characteristic length scale which can be derived from conductivity and permeability. Generally, the experimental data were in agreement with these numerical predictions. Therefore, nondiagonal coupling coefficients can be derived with acceptable precision from the diagonal coefficients. Article Outline 1. Introduction 2. Theoretical background 2.1. Analysis on the pore scale 2.2. Analysis on the macroscopic scale 2.2.1. General case where U(t)Ѓ‚0 2.2.2. Special case where U(t)=0 3. Experimental 3.1. Materials 3.2. Measurements 3.3. Ag/AgCl electrodes 3.3.1. Electrode potential 3.3.2. Electrode preparation and test 3.4. Membrane potential determination 4. Results and discussion 4.1. Experimental results 4.2. Transport coefficients 4.2.1. Analysis of ѓБ13 and ѓБ31 4.2.2. Analysis of ѓБ23 and ѓБ32 4.2.3. Analysis of ѓБ33 4.3. Discussion 4.3.1. The dispersion coefficient 4.3.2. The conversion efficiency 4.3.3. Comparison with the analytical predictions 5. Conclusion References

bne: Transport Properties of Compact Clays: I. Conductivity and Permeability Journal of Colloid and Interface Science, Volume 240, Issue 2, 15 August 2001, Pages 498-508 N. Mammar, M. Rosanne, B. Prunet-Foch, J. -F. Thovert, E. Tevissen, P. M. Adler a IPGP, tour 24, 4, Place Jussieu, Paris Cedex 05, 75252, France b Laboratoire de Physique des Matйriaux Divisйs et des Interfaces, 5 boulevard Descartes, Marne la Vallйe Cedex 2, F-77454, France c PTM/LCD, BP30179, Futuroscope, F-86962, France d ANDRA Direction Scientifique, 1-7 rue Jean Monet, Chвtenay-Malabry Cedex, France Received 2 November 2000; accepted 4 May 2001. ; Available online 6 May 2002. References and further reading may be available for this article. To view references and further reading you must purchase this article. Abstract Conductivity and permeability of model and natural clays have been studied experimentally. Local properties such as porosity and zeta potentials were measured as functions of the electrolyte solutions. Whenever possible, experimental data were compared to numerical data obtained for random packings of grains of arbitrary shape, and a good agreement was found between them. ============================================== Transport properties of compact clays: II. Diffusion Journal of Colloid and Interface Science, Volume 260, Issue 1, 1 April 2003, Pages 195-203 M. Rosannea, N. Mammara, N. Koudinaa, B. Prunet-Fochb, J. -F. Thovertc, E. Tevissend and P. M. Adler, , a a IPGP, tour 24, 4, Place Jussieu, 75252, Paris Cedex 05, France b Laboratoire de Physique des Matériaux Divisés et des Interfaces, 5, boulevard Descartes, F-77454, Marne la Vallée Cedex 2, France c PTM/LCD, BP30179, F-86962, Futuroscope, France d ANDRA, 1-7, rue Jean Monet, Châtenay-Malabry Cedex, France Received 6 August 2002; accepted 20 December 2002. ; Available online 15 March 2003. References and further reading may be available for this article. To view references and further reading you must purchase this article. Abstract An experimental system was constructed in order to measure the diffusion coefficient in three types of porous media, namely mica, sodic montmorillonite, and natural compact clay. Several salts at various concentrations were used for the measurements in order to investigate the influence of these factors. Influence of porosity was also studied. In a first approximation, all the results can be summarized by a simple Archie's law independent of the clay and of the solute. The diffusion and electric formation factors have also been systematically compared; they generally agree for large porosities, while they disagree for small porosities for clay and montmorillonite. Article Outline 1. Introduction 2. Materials and methods 2.1. Experimental set-up: the diffusion cells 2.2. Materials and preparation of the samples 2.3. Measurements 2.4. Experimental procedure 3. Experimental results 3.1. Determination of the macroscopic diffusion coefficient 3.2. Measurements on muscovite mica with NaCl for various concentrations 3.3. Measurements on sodic montmorillonite under various compaction pressures for various concentrations and solutes 3.4. Measurements on clay powder under various compaction pressures and various NaCl concentrations 3.5. Measurements on a compact clay for various concentrations and solutes 4. Analysis and discussion 4.1. The initial transient period 4.2. Comparison with the electric formation factor 5. Conclusion Acknowledgements References ============================================== Transport coefficients of saturated compact clays Coefficients de transport pour des argiles compactes saturées Comptes Rendus Geosciences, Volume 338, Issues 12-13, October 2006, Pages 908-916 Marcin Paszkutaa, Maria Rosannea and Pierre M. Adler, a, aSisyphe, 4, place Jussieu, 75252 Paris cedex 05, France Received 20 May 2005; accepted 23 June 2006. Written on invitation of the Editorial Board. Available online 4 August 2006. References and further reading may be available for this article. To view references and further reading you must purchase this article. Abstract The coefficients that characterize the simultaneous transports of mass, heat, solute and current through compact clays are experimentally and theoretically determined. The role of a characteristic length scale that can be derived from conductivity and permeability is illustrated for the electrokinetic coefficients. The macroscopic Soret coefficient in clays was found five times larger than in the free fluid, presumably because of extra couplings with electrical phenomena. To cite this article: M. Paszkuta et al., C. R. Geoscience 338 (2006). Résumé Les coefficients qui caractérisent le transport simultané de masse, de chaleur, de soluté et de courant au travers d'argiles compactes sont déterminés expérimentalement et théoriquement. Le rôle d'une longueur caractéristique qui peut être déduite de la conductivité et de la perméabilité est illustré pour ce qui concerne les coefficients électrocinétiques. Le coefficient de Soret macroscopique dans les argiles est cinq fois plus grand que dans le fluide libre, probablement à cause de couplages supplémentaires avec les phénomènes électriques. Pour citer cet article : M. Paszkuta et al., C. R. Geoscience 338 (2006). Keywords: Compact clays; Electro-osmotic coefficient; Soret coefficient Mots-clés: Argiles compactes; Coefficient électro-osmotique; Coefficient de Soret Article Outline 1. Introduction 2. General 3. Experimental 3.1. Materials 3.2. Experimental determination of the coefficients K, σ and γ21 (=γ12) in isothermal conditions 3.2.1. Experimental procedure 3.2.2. Results and discussion 3.3. Experimental determination of the coefficients γ13, γ23, γ33 and γ34 3.3.1. Experimental procedure 3.3.2. Determination of γ13, γ23 and γ33 in isothermal conditions 3.3.3. Analysis of γ13, γ23 and γ33 in isothermal conditions 3.3.4. Analysis of the Soret coefficient 4. Concluding remarks References Fig. 1. The zeta potential ζ as a function of NaCl concentration C. Data are for: EST104/2364 (■) and EST104/2487 (●). The precision is about 15%. Potentiel ζ en fonction de la concentration C en NaCl. Les données sont pour : EST104/2364 (■) et EST104/2487 (●). La précision est d'environ 15%. ==============================================

bne: Тема флюидоупоров поднималась в соседнем топике http://petrophysics.borda.ru/?1-1-0-00000014-000

bne: Геология и геофизика, 2008, т. 49, № 10, c. 965—977 http://www.izdatgeo.ru УДК 552.52 CPАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭВОЛЮЦИИ ГЛИНИCТЫX МИНЕPАЛОВ В УCЛОВИЯX ГУМИДНОГО И АPИДНОГО ЛИТОГЕНЕЗА Д.Д. Котельников, Н.Н. Зинчук Гумидный литогенез xаpактеpизуетcя накоплением и поcтcедиментационным пpеобpазованием элювиальныx пpодуктов в cоcтаве теppигенныx и теppигенно-каpбонатныx (c кальцитом) фоpмаций, cодеpжащиx в оcновном диоктаэдpичеcкие глиниcтые минеpалы. В платфоpменныx пpеcноводныx отложенияx зоны pаннего катагенеза накапливаютcя pазновидноcти cемейcтв 1:1 и 2:1 c пpеобладанием в поcледнем pазбуxающиx cлоев. В пеcчано-алевpитовыx поpодаx возникает также аутигенный каолинит. C веpxов этой зоны как в глиниcтыx, так и в пеcчано-алевpитовыx отложенияx моpcкого типа pазвиваетcя тpиоктаэдpичеcкий xлоpит I генеpации. Кpоме того, cинтезиpуютcя cмешаноcлойные обpазования: в веpxаx — монтмоpиллонит-глауконитовое, а в низаx — монтмоpиллонит-гидpоcлюдиcтое. Аpидный литогенез опpеделяетcя накоплением отложений теppигенно-каpбонатныx (c доломитом), каpбонатныx и галогенныx фоpмаций. В ниx, в отличие от пеpвыx и аклиматичеcкиx вулканогенныx фоpмаций, пpеобладают тpиоктаэдpичеcкие глиниcтые минеpалы: xлоpит, cепиолит и cмешаноcлойные обpазования на оcнове xлоpитового пакета. Cепиолит и его дианалог — палыгоpcкит, так же как и галлуазит, в зоне pаннего катагенеза быcтpо тpанcфоpмиpуютcя cоответcтвенно либо в тальк- и xлоpит- cапонит, либо в каолинит. Еcли в зоне гипеpгенеза главным фактоpом являетcя климат, то в зоне pаннего катагенеза важное значение, оcобенно в аpидныx уcловияx, пpиобpетает xимизм cpеды. В зоне позднего катагенеза пpодукты дегpадации cлюд и монтмоpиллонитов тpанcфоpмиpуютcя вначале в pазновидноcти c менее 40 % pазбуxающиx cлоев у пеpвыx и неcколько более у втоpыx, тогда как тpиоктаэдpичеcкие cоxpаняют до 50 % этиx cлоев. В дальнейшем это cопpовождаетcя pекpиcталлизацией как аллотигенныx, так и аутигенныx минеpалов c пеpеxодом «удлиненно-чешуйчатого монтмоpиллонита» в удлиненно-плаc- тинчатую гидpоcлюду, пpичем для аутигенныx минеpалов в отложенияx галогенныx фоpмаций xаpак- теpен наиболее cовеpшенный габитуc чаcтиц и упоpядоченноcть иx cтpуктуpы. В зоне метагенеза диминеpалы в отложенияx оpогенныx облаcтей пеpеxодят в cеpицит, а тpиоктаэдpичеcкие в более магнезиальный xлоpит, т.е. II генеpации. Это показывает, что в зонаx позднего катагенеза и метагенеза pешающее значение пpиобpетают теpмобаpичеcкие паpаметpы cpеды. Глиниcтые минеpалы, гумидный и аpидный литогенез. http://www.izdatgeo.ru/pdf/gig/2008-10/965.pdf

Василий: Месторождение западного Казахстана. Проницаемость очень хорошо связана с хлоритом, с другими глинистыми минералами корелирует значительно хуже. при этом хлорит от общего объема глинистых минералов занимает не больше 15%

bne: магнезиальный каолинит увеличивает проницаемость, а гидрослюды и хлорит уменьшают Смешаннослойные всегда уменьшают

Василий: Интересно. За счет какого именно процесса каолинит может увеличить проницаемоть? Я бы раньше никогда не подумал, что такое может быть ...

Василий: Комунибудь работал с этим уравнением на практике? Почемуто с опаской отношусь. Уж больно все просто. Из отчета: В случае с более низким значении глинистости мы использовали нормализованные диаграммы ГК и нелинейную функцию преобразования Штайбера (Steiber): VCH from GR= 0.5*GRI/(1.5-GRI) GRI- двойной разностный В рускоязычном я его не нашел. В англоязычном попалось пара упоминаний. http://www.idosi.org/wasj/wasj7(4)/7.pdf www.carbonet.net/PETROPHYSICAL_FORMULAE.ppt

bne: Но это при условии, что внизу стоит (0.5+GR) - иначе линейность нарушится Линейность при малых GR - dhjlt rfr ecnfyjdktyysq afrn И то и другое отражает нелинейность изменения GR с ростом Сгл А вот константы можно варьировать

Василий: http://www.idosi.org/wasj/wasj7(4)/7.pdf Пишется Что это уравнение применятся в рыхлых отложениях с повышенным содержаним КПШ, значит и в этом случае приемущества перед Ларионовской нет?

bne: За счет калиевых должно только выше идти, а не ниже Нет за этим уравнением ничего кроме эмпирики

Василий: Черт, может оно действительно более подходящее для рыхлых отложений

bne: В области коллектора особой разницы нет Вопрос в риторике Думаю при прочих равных русскоговорящим правильнее ссылаться на Ларионова ;-)) Владимир Васильевич хороший человек был И книжка у него хорошая Жаль, рано помер

Василий: Вопрос уравнения Ларионова. К сожалению нету у меня этой хорошей книжки :-( Но на сколько я знаю, уравнение Ларионова там выражено следующим образом: dJгк = 1,9*(Сгл/Сгл.макс) – 0,9*( Сгл/Сгл.макс) откуда Сгл=Cгл.макс*(1-(1-dJгк)1/2) Однако, в книге "Мотодические рекомендации по подсчету геологических запасов нефти и газа объемным методом", 2003., стр 5-43 Написано: что зарубежом выведены для определения объемной глинистости следующие уравнения : для древних толщ - Кгл=0,33*(2^2*DGR-1) (красная линия) для третичного возвраста: Кгл= 0,083*(2^3.7*DGR-1) (синия линия) И дан рисунок В котором показано что уравнение Ларионова якобы проходит, аккурат между этими формулами (черная), приэтом формулы самого уравнения Ларионова не предоставлено. Во первых вызывает удивления, что глинистость объемная, а не весовая. А во вторых если взять исконную Ларионовскую связь (Сгл=Cгл.макс*(1-(1-dJгк)1/2)) она пройдет заметно выше всех этих трех изображенных на рисунке функций. Я давольно часто в отчетах видел что 0,33*(2^2*DGR-1) и есть Ларионовская функция. Но подтверждения в литературе этого не нашел. Кстати - для третичного возвраста: Кгл= 0,083*(2^3.7*DGR-1) (синия линия) точнехонько один к одному с Штайбером. ????????

qwert2010: вопрос. часто встречается, что индекс водорожосодержания глин 0.2-0.4. этот показаталь - для сухих глин или для влажных? т.е. интересует, такие высокие значения водородосодержания определяются минеральным составом глин или связанной водой глин в ее порах? извиняюсь, за , возможно, глупый вопрос

bne: Химическая или физическая Насколько я понимаю значительная часть воды связана именно физически - может быть отжата при давлении Поэтому примерно до 1000 метров водородсодержание может быть еще немного выше Но там и смешанослойных минералов полно

Василий: 1. 02-0.4 - показатель влажных глин Для сухих глин он в большинстве случаев помоему 0. 2. Определяемая минеральным составом глин - это вода не пор, а химически связанная вода, находящаяся в молекулярной решетке глины

qwert2010: итак, 1. показатель водородосодержания глин 0.2-0.4 (и даже больше) характерен именно для влажных глин (для сухих он близок к нулю) . 2. высокое водородосодержание глин определяется двумя факторами а. физически связанной водой (заполняющей поры глин) б. химически связанной водой (вода в минеральном составе глин , в молекулярной решетке глины) верно?? т.е. часть воды в глинах находится в ее мелких порах(!!) (физ связанная вода), а часть воды не в порах ,а в кристаллической решетке глины, т.е. не в порах глин 3. если начинать выпаривание хим связанной воды, то будут образовываться поры или нет?

Василий: 1. Все верно. 2. Если под порами понимается, увеличение объема пустот, несомненно, при прокаливании глинистого образца, масса образца уменьшеться, т.е. увеличиться объем пустот.

qwert2010: итак, 1. показатель водородосодержания глин 0.2-0.4 (и даже больше) характерен именно для влажных глин (для сухих он близок к нулю) . 2. высокое водородосодержание глин определяется двумя факторами а. физически связанной водой (заполняющей поры глин) б. химически связанной водой (вода в минеральном составе глин , в молекулярной решетке глины) верно?? т.е. часть воды в глинах находится в ее мелких порах(!!) (физ связанная вода), а часть воды не в порах ,а в кристаллической решетке глины, т.е. не в порах глин 3. если начинать выпаривание хим связанной воды, то будут образовываться поры или нет?

bne: Глина образование хитрое Строго говоря после прокаливания Вы получите уже не глину Это как с гипсом и ангидритом А что возможно растрескивание (как в такырах) - конечно

bne: С недоверием я отношусь к XRD, но приходится в это погружаться Вчера таки обнаружил, что и впрямь каолинит и ССО иначе вдияют на пористость и проницаемость чем хлорит и гидрослюда Материал из васюганки и тюменки и всего около 30 образцов Но надо с этим теперь разбираться всерьез

bne: начиная с Neschame и Хабарова старшего много писали Притом обратный причинный ход вроде как не играет (судя по снимкам) По хорошему стоило бы все это поднять и сбить вместе

bne: Geophysical Prospecting, 2011, 59, 518–535 doi: 10.1111/j.1365-2478.2010.00940.x Joint elastic-electrical properties of reservoir sandstones and their relationships with petrophysical parameters Tongcheng Han1∗‡, Angus I. Best1, Jeremy Sothcott1 and Lucy M. MacGregor2 1National Oceanography Centre, Southampton, University of Southampton Waterfront Campus, European Way, Southampton, SO14 3ZH, UK, and 2OHM Ltd, The Technology Centre Offshore Technology Park, Claymore Drive, Bridge of Don, Aberdeen, AB23 8GD, UK Received May 2010, revision accepted October 2010 ABSTRACT We measured in the laboratory ultrasonic compressional and shear-wave velocity and attenuation (0.7–1.0 MHz) and low-frequency (2 Hz) electrical resistivity on 63 sandstone samples with a wide range of petrophysical properties to study the influence of reservoir porosity, permeability and clay content on the joint elasticelectrical properties of reservoir sandstones. P- and S-wave velocities were found to be linearly correlated with apparent electrical formation factor on a semi-logarithmic scale for both clean and clay-rich sandstones; P- and S-wave attenuations showed a bell-shaped correlation (partial for S-waves) with apparent electrical formation factor. The joint elastic-electrical properties provide a way to discriminate between sandstones with similar porosities but with different clay contents. The laboratory results can be used to estimate sandstone reservoir permeability from seismic velocity and apparent formation factor obtained from co-located seismic and controlled source electromagnetic surveys.

bne: Номера образцов олдной коллекции и емкость обмена хлорита из глинистой фракции (различие почти в 10 раз) LS1 1.9 S1 4.6 D2 9.3 C1-C5 14.4 Effect of Pore-Lining Chlorite on Petrophysical Properties of Low-Resistivity Sandstone Reservoirs Claudine Durandand Etienne Brosse,IFP, and Adrian Cerepi,EGID Summary Chlorite-bearing sandstones usually give low resistivity signals and are thus erroneously identified as nonpay zones, even if they exhibit good preserved porosities at depth. The purpose of this paper is to provide petrophysical and mineralogical laboratory measurements that help improve the log interpretation of these sandstones. The main results were obtained from a selection of reservoir cores. For sandstones having an amount of chlorite between 3 and 11 wt%, they show that the cementation index and saturation expo- nents ( m and n) have values lower than 2, with n frequently around 1.5. These low values have been checked carefully to avoid exper- imental artifacts. Cationic Exchange Capacities (CEC) and Specific Surface Areas (SSA) both have low values, as expected from the clay structure. The distribution of pore throats is bi- or tri- modal, with a large contribution of microporosity. The interpretation suggested by these results is that the amount and distribution of microporosity associated with pore-lining clay is the key to the chlorite sandstone electrical behavior. The values of CEC or SSA are too low to fully explain the low values of the saturation index n. Use of these low values in log interpretation has the effect of increasing the interpreted oil in place. Advantages of a multidisci- plinary approach for better evaluation of such complex argillaceous sandstone reservoirs is highlighted. June 2001 SPE Reservoir Evaluation & Engineering 231



полная версия страницы