Promotie: Reservoir Monitoring

De heer M. Wirianto | Magister Sains, Indonesië
promotor 1 | Prof.dr. W.A. Mulder CiTG
promotor 2 | Prof.dr.ir. E.C. Slob CiTG

Controlled-source electromagnetics for reservoir monitoring on land

Het belangrijkste doel van exploratie geofysica is informatie over de ondergrond te verkrijgen die niet gehaald kan worden uit geologische observaties aan het oppervlak. De resultaten worden voornamelijk gebruikt om potentiële commercieel winbare olie- of gasreserves op te sporen. Er bestaan verschillende geofysische methoden om dit te bereiken. Een van deze methoden is de ‘Controlled Source Electromagnetic’ (CSEM) methode. Met CSEM data kan een elektrisch weerstandsprofiel van de ondergrond worden verkregen. Omdat de effectieve soortelijke weerstand van het gesteente afhankelijk is van de weerstand van de poriënvloeistof, kunnen deze profielen worden gebruikt om af te leiden om welke soort vloeistof het gaat.
De CSEM method maakt gebruik van elektromagnetische velden om van een afstand de aard van de vloeistofinhoud in de poriën van het ondergrondse gesteente te karakteriseren. Een dipool stroombron in de grond of in het zeewater doet een stroom lopen van de ene naar de andere pool door de sedimenten. Deze stroom veroorzaakt een elektrisch veld in de ondergrond. Als er een lokaal gesteentevolume is met hoge weerstand, dan is het elektrische veld dat op een bepaalde afstand van de bron wordt gemeten groter dan het veld dat gemeten zou zijn bij afwezigheid van dit gesteentevolume. Omdat gesteente dat olie of gas bevat een hoge weerstand heeft, kan de grotere amplitude aan het voorkomen van olie en gas worden toegeschreven.
Een logisch gevolg is dat de CSEM methode ook voor de monitoring van een olie- of gasreservoir kan worden gebruikt. De reden hiervoor is dat injecteren van water of stoom voor olieproduktie een verandering in de weerstand tot gevolg heeft. Als deze veranderingen groot genoeg zijn, dan verwachten we ook veranderingen in CSEM metingen gemaakt op verschillende tijdstippen gedurende de produktie. Dit heeft ons er toe gebracht om het CSEM monitoring probleem verder te onderzoeken. We hebben twee vragen proberen te beantwoorden: zijn de verschillen na verloop van tijd meetbaar, in het bijzonder als er ook ruis op de metingen zit, en zo ja, kunnen we de signalen, gemeten op verschillende tijdstippen, gebruiken om te bepalen waar in de ondergrond de veranderingen in de tussenliggende periode hebben plaatsgevonden.
In dit proefschrift beschouwen we CSEM metingen op land en concluderen dat het weerstandsverschil ten gevolge van het verdrijven van olie door brak water een kleine maar meetbare verandering in de CSEM metingen veroorzaakt. De veranderingen in de aan het oppervlak gemeten waarden vallen samen met de uitgestrektheid van de ondergrondse weerstandsverandering, zelfs als er verstoringen zijn door kleine verschillen bij het herhalen van de metingen. We hebben een eenvoudige en effectieve manier gevonden om verstoringen in het verschilsignaal, ten gevolge van de golf die door de lucht gaat, te onderdrukken. Tot slot suggereren resultaten, verkregen als we een niet-lineaire EM inversieprocedure in het monitoringprobleem introduceren, dat deze toepassing van de CSEM methode mogelijk een belangrijke rol in de olie-en gasindustrie zal kunnen gaan spelen.

Meer informatie?
Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt u kijken in de TU Delft Repository op: repository.tudelft.nl. TU Delft Repository is de digitale vindplaats van openbare publicaties van de TU Delft. Proefschriften zullen binnen een paar weken na de desbetreffende promotie in de Repository te vinden zijn.