An integrated workflow for MICP-based rock typing: A case study of a tight-gas sandstone reservoir in the Baltic Basin (Poland)

Jednym z kluczowych zadań w charakterystyce niekonwencjonalnych piaskowców typu tight gas jest prawidłowe wyznaczenie klas podobieństw, tzw. rock types. Rock typing oparty na charakterystyce systemu porów posiada duży potencjał wyznaczania stref o pożądanych własnościach zbiornikowych i filtracyjnych w badanej formacji. Praca pokazuje metodologię wyznaczania klas podobieństw na podstawie charakterystyki systemu porów w formacjach zwięzłych piaskowców. Klasy podobieństw zostały wyznaczone za pomocą metody k-średnich w oparciu o wyselekcjonowane parametry przestrzeni porowej: porowatość otwartą, frakcje makro-, mezo-, mikroi nanoporów oraz przepuszczalność Swansona. Wszystkie parametry zostały wyznaczone na podstawie danych MICP. Korelacja pomiędzy przepuszczalnością otrzymaną metodą pulse decay i przepuszczalnościami wyliczonymi z MICP pokazała, że najbardziej wiarygodną metodą szacowania przepuszczalności do rock typingu jest metoda Swansona. Analiza klastrowa przeprowadzona na 178 próbkach pozwoliła na wyznaczenie 4 typów skał (rock types RT1–RT4) cechujących się odmienną charakterystyką systemu porów, w której dominowały makro-, mezo-, mikro- lub nanopory. Tendencja do tworzenia klastrów została oceniona za pomocą metody/statystyki Hopkinsa. Optymalna liczba klastrów została wyznaczona przy użyciu wewnętrznych metod walidacyjnych (metoda „elbow”). Próbki należące do typów 1 i 2 (RT1 i RT2) charakteryzują się silnie zwięzłym charakterem z przepuszczalnością Swansona < 0,1 mD i porowatością otwartą < 5%. Próbki z klas 3 i 4 (RT3 i RT4) posiadają bardziej konwencjonalny charakter z przepuszczalnością Swansona > 0,1 mD i porowatością otwartą > 5%. Zmienność pomiędzy wyznaczonymi klasami została również zaobserwowana w wynikach analizy obrazu mikroskopowego (CAMI), która została wykonana na płytkach cienkich dla najbardziej reprezentatywnych próbek z poszczególnych klas. Zintegrowanie otrzymanych wyników dotyczących struktury porowej (porowatość otwarta, rozkład porów), przepuszczalności Swansona oraz klas podobieństw zostało wykorzystane do wskazania stref o najlepszych własnościach zbiornikowych i filtracyjnych w badanej formacji.