NO328485B1 - Device and method for estimating relative permeability in a formation by NMR, resistivity and formation testing - Google Patents

Device and method for estimating relative permeability in a formation by NMR, resistivity and formation testing Download PDF

Info

Publication number
NO328485B1
NO328485B1 NO20031486A NO20031486A NO328485B1 NO 328485 B1 NO328485 B1 NO 328485B1 NO 20031486 A NO20031486 A NO 20031486A NO 20031486 A NO20031486 A NO 20031486A NO 328485 B1 NO328485 B1 NO 328485B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
formation
fluid
saturation
nmr
permeability
Prior art date
Application number
NO20031486A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20031486L (en
NO20031486D0 (en
Inventor
Matthias Meister
Dan Georgi
Thomas Kruspe
Original Assignee
Baker Hughes Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baker Hughes Inc filed Critical Baker Hughes Inc
Publication of NO20031486D0 publication Critical patent/NO20031486D0/en
Publication of NO20031486L publication Critical patent/NO20031486L/en
Publication of NO328485B1 publication Critical patent/NO328485B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N24/00Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
    • G01N24/08Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance
    • G01N24/081Making measurements of geologic samples, e.g. measurements of moisture, pH, porosity, permeability, tortuosity or viscosity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/18Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
    • G01V3/32Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with electron or nuclear magnetic resonance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/281Means for the use of in vitro contrast agents

Description

Denne patentsøknad er relatert til og krever prioritet fra US patentsøknad med serienummer 09/910.209, benevnt "Apparatus and Method for In Situ Analysis of Formation Fluids", tilhørende Krueger et al. innlevert 20. juli 2001, som herved i sin helhet inkorporeres ved denne referanse. Denne søknaden er relatert til og krever prioritet fra US patentsøknad med serienummer 60/369.268, benevnt "NMR Measurements in a Pressure Gradient of a Formation Tester" tilhørende Georgi et al, som herved i sin helhet inkorporeres ved denne referanse. This patent application is related to and claims priority from US patent application serial number 09/910,209, entitled "Apparatus and Method for In Situ Analysis of Formation Fluids", of Krueger et al. filed July 20, 2001, which is hereby incorporated in its entirety by this reference. This application is related to and claims priority from US patent application serial number 60/369,268, entitled "NMR Measurements in a Pressure Gradient of a Formation Tester" belonging to Georgi et al, which is hereby incorporated in its entirety by this reference.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt feltet formasjonstesting over tid under eller etter boring, og særlig samtidig eller sekvensiell oppnåelse av nukleære magnetisk resonans (NMR-) data eller resistivitetsdata under formasjonstesting for måling av metningen av formasjonen over tid for å bestemme den relative permeabilitet for en hydrokarbonholding formasjon. The present invention relates generally to the field of formation testing over time during or after drilling, and in particular to the simultaneous or sequential acquisition of nuclear magnetic resonance (NMR) data or resistivity data during formation testing to measure the saturation of the formation over time to determine the relative permeability of a hydrocarbon holding formation.

For å fremskaffe hydrokarboner så som olje og gass, bores borehull ved å rotere en borkrone som er festet til enden av en borestreng. En stor del av den nåværende boreaktivitet involverer retningsboring, d.v.s. boring av avviksborehull og horisontale borehull for å øke hydrokarbonproduksjonen og/eller for å trekke ut ytterligere hydrokarboner fra jordens formasjoner. Moderne systemer for retningsboring anvender generelt en borestreng som har en bunnhullssammenstilling (bot-tomhole assembly, BHA) og en borkrone i en ende av denne, som roteres av en boremotor (slammotor) og/eller ved å rotere borestrengen. Et antall nedihulls innretninger som er plassert i umiddelbar nærhet av borkronen måler visse nedihulls operasjonsparametere som er forbundet med borestrengen. Slike innretninger inkluderer typisk sensorer for å måle nedihullstemperatur og -trykk, azimut- og hel-lingsmåleinnretninger, og en resistivitetsmåleinnretning for å bestemme tilstede-værelsen av hydrokarboner og vann. I tillegg er nedihulls instrumenter, kjent som logge-under-boring (logging-while-drilling, LWD) verktøy, ofte festet til borestrengen for å bestemme formasjonsgeologien og formasjonsfluidtilstander under boreoperasjonene. To obtain hydrocarbons such as oil and gas, wells are drilled by rotating a drill bit attached to the end of a drill string. A large part of the current drilling activity involves directional drilling, i.e. drilling of deviation boreholes and horizontal boreholes to increase hydrocarbon production and/or to extract additional hydrocarbons from the earth's formations. Modern directional drilling systems generally employ a drill string that has a bottom-hole assembly (BHA) and a drill bit at one end thereof, which is rotated by a drilling motor (mud motor) and/or by rotating the drill string. A number of downhole devices located in close proximity to the drill bit measure certain downhole operational parameters associated with the drill string. Such devices typically include sensors to measure downhole temperature and pressure, azimuth and inclination measuring devices, and a resistivity measuring device to determine the presence of hydrocarbons and water. In addition, downhole instruments, known as logging-while-drilling (LWD) tools, are often attached to the drill string to determine formation geology and formation fluid conditions during drilling operations.

Borefluid (vanligvis kjent som "slam" eller "boreslam") pumpes inn i bo-rerøret for å rotere boremotoren, tilveiebringes smøring av forskjellige elementer i borestrengen inkludert borkronen, og for å fjerne borekaks som produseres av borkronen. Borerøret roteres ved hjelp av en drivkraft, så som en motor, for å lette retningsboring og å bore vertikale borehull. Borkronen er typisk forbundet til en lagersammenstilling som har en drivaksel, som i sin tur roterer borkronen som er festet til den. Radiallagere og aksiallagere i lagersammenstillingen tilveiebringer støtte for de radiale og aksiale krefter på borkronen. Drilling fluid (commonly known as "mud" or "drilling mud") is pumped into the drill pipe to rotate the drill motor, provide lubrication to various elements of the drill string including the drill bit, and to remove cuttings produced by the drill bit. The drill pipe is rotated by means of a driving force, such as a motor, to facilitate directional drilling and to drill vertical boreholes. The drill bit is typically connected to a bearing assembly that has a drive shaft, which in turn rotates the drill bit attached to it. Radial bearings and thrust bearings in the bearing assembly provide support for the radial and axial forces on the drill bit.

Borehull bores vanligvis langs forhåndsbestemte baner, og boringen av et typisk borehull går frem gjennom forskjellige formasjoner. Boreoperatøren styrer typisk overflatestyrte boreparametere, så som vekt på borkronen, strøm av borefluid gjennom borerøret, borestrengens rotasjonshastighet og tettheten og viskositeten til borefluidet, for å optimalisere boreoperasjonene. Driftstilstandene nede i hullet endres kontinuerlig, og operatøren må reagere overfor slike endringer og justere de overflatestyrte parameterene for å optimalisere boreoperasjonene. For boring av et borehull i et nytt område, har operatøren typisk seismiske undersø-kelsesplott som tilveiebringer et makrobilde av formasjonene i undergrunnen og en borehullsbane som er planlagt på forhånd. For boring av flere borehull i den samme formasjonen, har operatøren også informasjon om tidligere borede borehull i den samme formasjonen. Boreholes are usually drilled along predetermined paths, and the drilling of a typical borehole progresses through various formations. The drill operator typically controls surface-controlled drilling parameters, such as weight of the drill bit, flow of drilling fluid through the drill pipe, the rotational speed of the drill string, and the density and viscosity of the drilling fluid, to optimize drilling operations. Downhole operating conditions are constantly changing, and the operator must react to such changes and adjust the surface-controlled parameters to optimize drilling operations. For drilling a borehole in a new area, the operator typically has seismic survey plots that provide a macro picture of the formations in the subsurface and a borehole path planned in advance. For drilling several boreholes in the same formation, the operator also has information about previously drilled boreholes in the same formation.

Den informasjonen som tilveiebringes til operatøren under boringen inkluderer typisk borehullstrykk og -temperatur og boreparametere, så som vekt på borkronen (Weight-On-Bit, WOB), rotasjonshastighet til borkronen og/eller borestrengen, og borefluidets strømningsmengde. I enkelte tilfelle får boreoperatøren også utvalgt informasjon om tilstanden ved bunnhullssammenstillingen (parametere), så som dreiemoment, slammotorens differensialtrykk, borkronens hopping og virvling, o.s.v. The information provided to the operator during drilling typically includes borehole pressure and temperature and drilling parameters, such as weight-on-bit (WOB), rotation speed of the bit and/or drill string, and the flow rate of the drilling fluid. In some cases, the drill operator also receives selected information about the state of the bottom hole assembly (parameters), such as torque, the differential pressure of the mud motor, the jumping and swirling of the drill bit, etc.

Data fra nedihullssensorer blir typisk i en viss utstrekning prosessert nede i hullet og overført ved hjelp av telemetri oppover i hullet ved å sende et signal gjennom borestrengen, eller ved hjelp av slamhullstelemetri som overfører trykk-pulser gjennom det sirkulerende borefluidet. Selv om det er mer vanlig å bruke slampulstelemetri, er et slikt system i stand til kun å overføre noen få (1-4) bit av informasjon pr. sekund. På grunn av en slik lav overføringshastighet, har tenden-sen innen industrien verdt forsøket å prosessere større mengder data nede i hullet og overføre utvalgte beregnede resultater eller "svar" oppover i hullet til bruk for boreren for å styre boreoperasjonene. Data from downhole sensors is typically to a certain extent processed downhole and transmitted using telemetry uphole by sending a signal through the drill string, or using mudhole telemetry which transmits pressure pulses through the circulating drilling fluid. Although mud pulse telemetry is more commonly used, such a system is capable of transmitting only a few (1-4) bits of information per second. Because of such a low transfer rate, the trend in the industry is worth the effort to process larger amounts of data downhole and transmit selected calculated results or "answers" uphole for use by the driller to control the drilling operations.

Kommersiell utvikling av hydrokarbonfelt krever betydelige mengder kapital. Før feltutbyggingen begynner, ønsker operatører å ha så mye data som mulig for å evaluere reservoaret med hensyn til kommersiell levedyktighet. Til tross for fremskritt innen datainnsamling under boring ved bruk av MWD-systemer, er det ofte nødvendig å utføre ytterligere testing av hydrokarbonreservoarene for å fremskaffe ytterligere data. Derfor, etter at brønnen har blitt boret, blir hydrokarbonso-nene ofte testet med annet testutstyr. Commercial development of hydrocarbon fields requires significant amounts of capital. Before field development begins, operators want to have as much data as possible to evaluate the reservoir for commercial viability. Despite advances in downhole data collection using MWD systems, it is often necessary to perform additional testing of the hydrocarbon reservoirs to obtain additional data. Therefore, after the well has been drilled, the hydrocarbon zones are often tested with other test equipment.

En type av test som utføres etter boring involverer produsering av fluid fra reservoaret, avstenging av brønnen, innsamling av prøver med en sonde eller duale pakninger, reduksjon av trykket i et testvolum, og å tillate at trykket bygges opp til statisk nivå. Denne sekvensen kan gjentas flere ganger ved flere forskjellige dybder eller punkt innenfor enkeltreservoar og/eller ved flere forskjellige reservoa-rer innenfor et gitt borehull. Ett av de viktige aspekter ved dataene som innsamles under en slik test er trykkoppbygnings-informasjon som innsamles etter at trykket er tappet ned. Fra disse dataene kan det utledes informasjon med hensyn til permeabilitet og størrelse av reservoaret. Videre må det fremskaffes faktiske prøver av reservoarfluidet, og disse prøvene må testes for å samle inn trykk-volum-temperatur- og fluidegenskaper så som tetthet, viskositet og sammensetning. One type of test performed after drilling involves producing fluid from the reservoir, shutting in the well, collecting samples with a probe or dual packings, reducing the pressure in a test volume, and allowing the pressure to build up to static levels. This sequence can be repeated several times at several different depths or points within a single reservoir and/or at several different reservoirs within a given borehole. One of the important aspects of the data that is collected during such a test is pressure build-up information that is collected after the pressure has been drained. From this data, information can be derived with regard to permeability and size of the reservoir. Furthermore, actual samples of the reservoir fluid must be obtained, and these samples must be tested to collect pressure-volume-temperature and fluid properties such as density, viscosity and composition.

Et nyere system er beskrevet i US patent nr. 5.803.186 tilhørende Berget et al (patent '186). Patent '186 tilveiebringer et MWD-system som inkluderer bruk av trykk- og resistivitetssensorer sammen med MWD-systemet, for å tillate sanntids dataoverføring av disse målingene. '186-innretningen gjør det mulig å fremskaffe statiske trykk, trykkoppbygginger og trykknedtappinger med arbeidsstrengen, så som en borestreng, på plass. Videre kan beregning av permeabilitet og andre re-servoarparametere basert på trykkmålingene utføres uten å trekke borestrengen. A more recent system is described in US patent no. 5,803,186 belonging to Berget et al ('186 patent). The '186 patent provides an MWD system that includes the use of pressure and resistivity sensors in conjunction with the MWD system to allow real-time data transmission of these measurements. The '186 device makes it possible to provide static pressures, pressure buildups, and pressure drawdowns with the work string, such as a drill string, in place. Furthermore, calculation of permeability and other reservoir parameters based on the pressure measurements can be carried out without pulling the drill string.

Systemet beskrevet i patent '186 reduserer den tiden som er nødvendig for å foreta en test sammenlignet med bruk av en kabel. Patent '186 tilveiebringer imidlertid ikke en anordning for forbedret effektivitet når kabelanvendelser er øns-kelig. En trykkgradienttest er en slik test hvor flere trykktester tas når en kabel fø-rer et testapparat nedover gjennom et borehull. Hensikten med testen er å bestemme fluidtettheten på stedet og å bestemme grenseflaten eller kontaktpunkte-ne mellom gass, olje og vann når disse fluidene finnes i et enkelt reservoar. Et annet apparat og fremgangsmåte til måling av formasjonstrykk er beskrevet i US patent nr. 5.233.866, utstedt til Robert Desbrandes. The system described in the '186 patent reduces the time required to perform a test compared to using a cable. However, the '186 patent does not provide a means for improved efficiency when cable applications are desired. A pressure gradient test is such a test where several pressure tests are taken when a cable leads a test device down through a borehole. The purpose of the test is to determine the fluid density on site and to determine the interface or contact points between gas, oil and water when these fluids are present in a single reservoir. Another apparatus and method for measuring formation pressure is described in US patent no. 5,233,866, issued to Robert Desbrandes.

Forskjellige midler til estimering av permeabilitet fra Darcys lov som har blitt foreslått for formasjonstesting er velkjente innen faget. For eksempel beskriver US patent nr 5.303.775 tilhørende Michaels et reservoar-karakteriseringsinstrument som gjør det mulig for en operatør å bestemme formasjonsegenskaper fra formasjonstestmålinger av trykk, volum og temperatur som utføres på stedet nedihulls i brønnhullet. Det er velkjent at bestemmelser av absolutt formasjonspermeabilitet og fluidmobilitet kan utledes fra målinger av trykk, volum, temperatur og viskositet. Permeabilitet er nyttig for å bestemme potensiell produktivitet av en formasjon med et brønnhull. Det er også kjent at nedihulls NMR-verktøy også gjør det mulig for en operatør å bestemme formasjonsparametere av interesse, inkludert permeabilitet fra NMR-målinger som innføres på stedet. Disse metodene skjelner generelt ikke mellom absolutt, effektiv og relativ permeabilitet. Various means of estimating permeability from Darcy's law that have been proposed for formation testing are well known in the art. For example, US Patent No. 5,303,775 to Michaels describes a reservoir characterization instrument that enables an operator to determine formation properties from formation test measurements of pressure, volume and temperature performed in situ downhole in the wellbore. It is well known that determinations of absolute formation permeability and fluid mobility can be derived from measurements of pressure, volume, temperature and viscosity. Permeability is useful in determining the potential productivity of a formation with a wellbore. It is also known that downhole NMR tools also enable an operator to determine formation parameters of interest, including permeability from NMR measurements entered in situ. These methods generally do not distinguish between absolute, effective and relative permeability.

Disse kjente fremgangsmåtene til å bestemme omgivende formasjonspermeabilitet tar imidlertid ikke hensyn til metningsnivået i den omgivende formasjon eller bestemmelse av formasjonens relative permeabilitet. Den absolutte permeabilitet representerer permeabiliteten for et fluid når det kun er et enkelt fluid i formasjonen. Siden de fleste formasjoner inneholder flere enn et fluid, er det mer re-levant å bestemme permeabiliteten til et fluid ved tilstedeværelse av et annet fluid ved et gitt metningsnivå, d.v.s. den relative permeabilitet. Det er den relative permeabilitet som bestemmer den faktiske produktivitet til en formasjon som omgir en brønn. Det er således et behov for en fremgangsmåte og en anordning for å bestemme metningsnivået til den omgivende formasjon og den relative permeabilitet for den omgivende formasjon. However, these known methods for determining surrounding formation permeability do not take into account the saturation level in the surrounding formation or determining the relative permeability of the formation. The absolute permeability represents the permeability of a fluid when there is only a single fluid in the formation. Since most formations contain more than one fluid, it is more relevant to determine the permeability of one fluid in the presence of another fluid at a given saturation level, i.e. the relative permeability. It is the relative permeability that determines the actual productivity of a formation surrounding a well. There is thus a need for a method and a device for determining the saturation level of the surrounding formation and the relative permeability of the surrounding formation.

Den foreliggende oppfinnelse analyserer en formasjon ved et brønnhull. The present invention analyzes a formation at a wellbore.

Formasjonstesting, måling av resistivitet og NMR utføres samtidig for å bestemme en relativ permeabilitet som er representativ for formasjonen som omgir borehullet. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte og en anordning til nøyaktig bestemmelse av den relative permeabilitet for en formasjon ved å måle metningsnivået i et område av interesse som er bestemt ut fra avlesinger av NMR eller resistivitet mot tid under trykknedtappingstesting av formasjonen. Den foreliggende oppfinnelse bestemmer effektiv permeabilitet over tid for forskjellige metningsnivåer for å bestemme den relative permeabilitet for formasjonen ved hvert metningsnivå. I et annet aspekt muliggjør den foreliggende oppfinnelse også bestemmelse av virkningen av å bruke kompletteringsfluider i formasjonen for å øke formasjonens produktivitet. I et annet aspekt muliggjør den foreliggende oppfinnelse mer nøyaktig bestemmelse av effektiv permeabilitet. I et annet aspekt av oppfinnelsen muliggjør den foreliggende oppfinnelse bestemmelse av det ikke-reduserbare metningsnivå. I et annet aspekt av oppfinnelsen muliggjør den foreliggende oppfinnelse bestemmelse av virkningen av å bruke kompletteringsfluider i en formasjon. I et annet aspekt av oppfinnelsen tilveiebringes det en fremgangsmåte og en anordning til å bestemme om hvorvidt en sideveggpute er tettet ordentlig mot en borehullsvegg. Formation testing, resistivity measurement and NMR are performed simultaneously to determine a relative permeability representative of the formation surrounding the borehole. The present invention provides a method and apparatus for accurately determining the relative permeability of a formation by measuring the saturation level in an area of interest determined from readings of NMR or resistivity versus time during pressure drawdown testing of the formation. The present invention determines effective permeability over time for different saturation levels to determine the relative permeability of the formation at each saturation level. In another aspect, the present invention also enables determination of the effect of using completion fluids in the formation to increase formation productivity. In another aspect, the present invention enables more accurate determination of effective permeability. In another aspect of the invention, the present invention enables determination of the irreducible saturation level. In another aspect of the invention, the present invention enables determination of the effect of using completion fluids in a formation. In another aspect of the invention, there is provided a method and apparatus for determining whether a sidewall pad is properly sealed against a borehole wall.

I et annet aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte og en anordning for å bestemme om en fluidpassasje for å pumpe fluid fra formasjonen er tilstoppet. Andre trekk og fordeler vil tydelig fremgå av den følgende beskrivelse. In another aspect of the invention, there is provided a method and apparatus for determining whether a fluid passage for pumping fluid from the formation is plugged. Other features and advantages will clearly appear from the following description.

Kort beskrivelse av tegningene: Brief description of the drawings:

Fig. 1 er en illustrasjon av en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse anvendt i et borehull i en operasjon med overvåking under boring for bestemmelse av den relative permeabilitet i formasjonen som omgir borehullet; Fig. 2 er en illustrasjon av et verktøy for måling av metningsnivå som er montert på en sideveggpute, omfattende en NMR- eller resistivitetsinnretning og en formasjonstestesonde som anvendes i et brønnhull for utførelse av resistivitet, NMR og formasjonstesting i en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse for bestemmelse av den relative permeabilitet i formasjonen som omgir borehullet; Fig. 3 er en illustrasjon av en alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelse, omfattende et dualt pakningsverktøy kombinert med et formasjonsteste-verktøy, resistivitets- og NMR-måleverktøy for bestemmelse av den relative permeabilitet i formasjonen som omgir borehullet; og Fig. 4 er en illustrasjon av en kurve for relativ permeabilitet for vann og olje for vann/olje-metningsnivåer, som varierer mellom 0 og 100%, og viser den relative permeabilitet, som en prosentandel av absolutt permeabilitet som er oppnåelig for vann og olje ved et kontinuum av vann/olje-metningsnivåer. Fig. 1 is an illustration of a preferred embodiment of the present invention applied in a borehole in an operation with monitoring while drilling to determine the relative permeability of the formation surrounding the borehole; Fig. 2 is an illustration of a tool for measuring saturation level mounted on a sidewall pad, comprising an NMR or resistivity device and a formation test probe used in a wellbore to perform resistivity, NMR and formation testing in a preferred embodiment of the present invention for determining the relative permeability of the formation surrounding the borehole; Fig. 3 is an illustration of an alternative embodiment of the present invention, comprising a dual packing tool combined with a formation testing tool, resistivity and NMR measuring tool for determining the relative permeability of the formation surrounding the borehole; and Fig. 4 is an illustration of a water-oil relative permeability curve for water/oil saturation levels varying between 0 and 100%, showing the relative permeability as a percentage of absolute permeability achievable for water and oil at a continuum of water/oil saturation levels.

Den foreliggende oppfinnelse muliggjør samtidige eller simultane NMR-metningsmålinger og formasjonstestmålinger for bestemme den relative permeabilitet i en formasjon, hvilket er av betydelig nytte for oljefeltanalytikere som prøver å bestemme produktiviteten i en brønn. Fig. 1 viser en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse anvendt i en bunnhullssammenstilling. The present invention enables simultaneous or simultaneous NMR saturation measurements and formation test measurements to determine the relative permeability of a formation, which is of significant benefit to oil field analysts attempting to determine the productivity of a well. Fig. 1 shows a preferred embodiment of the present invention used in a bottom hole assembly.

Det skal nå vises til fig. 1. Fig. 1 viser en boreanordning ifølge en utførelse av den foreliggende oppfinnelse. En typisk borerigg 202 med et borehull 204 som strekker seg derfra er vist, hvilket forstås godt av fagpersoner innen området. Boreriggen 202 har en arbeidsstreng 206, som i den viste utførelse er en borestreng. Til borestrengen 206 er det festet en borkrone 208 for boring av borehullet 204. Den foreliggende oppfinnelse er også nyttig ved andre typer arbeidsstrenger, og er nyttig sammen med en kabel, et skjøtet rør, kveilerør eller andre arbeidsstrenger med liten diameter, så som snubbingsrør. boreriggen 202 er vist posisjonert på et boreskip 222 med et stigerør 224 som strekker seg fra boreskipet 222 til havbun-nen 220. Enhver boreriggkonfigurasjon så som en landbasert rigg kan imidlertid tilpasses til implementering av den foreliggende oppfinnelse. Reference should now be made to fig. 1. Fig. 1 shows a drilling device according to an embodiment of the present invention. A typical drilling rig 202 with a borehole 204 extending therefrom is shown, which is well understood by those skilled in the art. The drilling rig 202 has a working string 206, which in the embodiment shown is a drill string. A drill bit 208 is attached to the drill string 206 for drilling the drill hole 204. The present invention is also useful with other types of work strings, and is useful together with a cable, a jointed pipe, coiled pipe or other small diameter work strings, such as snubbing pipes. the drilling rig 202 is shown positioned on a drilling ship 222 with a riser 224 extending from the drilling ship 222 to the seabed 220. However, any drilling rig configuration such as a land-based rig can be adapted to implement the present invention.

Hvis det er anvendelig kan borestrengen 206 ha en nedihulls boremotor 210. I borestrengen 206 over borkronen 208, er det inkorporert en typisk testen-het, som kan ha minst én sensor 214 for å sanse nedihullskarakteristika for borehullet, borkronen og reservoaret, idet slike sensorer er velkjente innen faget. En nyttig anvendelse av sensoren 214 er å bestemme retning, azimut og orientering av borestrengen 206 ved bruk av et akselerometer eller en lignende sensor. BHAen inneholder også formasjonstestanordningen 216 ifølge den foreliggende oppfinnelse, som vil bli beskrevet i nærmere detalj i det følgende. Et telemetrisys-tem 212 er lokalisert i en passende lokalisering på arbeidsstrengen 206, så som ovenfor testanordningen 216. Telemetrisystemet 212 brukes til kommandoer og datakommunikasjon mellom overflaten og testanordningen 216. If applicable, the drill string 206 may have a downhole drilling motor 210. In the drill string 206 above the drill bit 208, a typical test unit is incorporated, which may have at least one sensor 214 to sense the downhole characteristics of the drill hole, the drill bit and the reservoir, such sensors are well known in the field. A useful application of the sensor 214 is to determine the direction, azimuth and orientation of the drill string 206 using an accelerometer or similar sensor. The BHA also contains the formation test device 216 according to the present invention, which will be described in more detail below. A telemetry system 212 is located in a suitable location on the work string 206, such as above the test device 216. The telemetry system 212 is used for commands and data communication between the surface and the test device 216.

I en foretrukket utførelse, for å bestemme relativ permeabilitet eller mobilitet, kvantifiserer den foreliggende oppfinnelse fluidmetninger i porerommet med NMR eller resistivitet når reservoartrykket og effektiv permeabilitet og mobilitet bestemmes. Mobilitet er lik permeabiliteten dividert på viskositeten. Det er flere fremgangsmåter til å bestemme viskositet fra NMR-data, som beskrevet i US patent nr 6.084.408 tilhørende Georgi, et al. Man kan bestemme intrinsik T2 og bestemme viskositet fra en korrelasjon som beskrevet av Vinejar et al, hvor T2 er proporsjonal med absolutt temperatur/viskositet. Man kan også bruke NMR til å bestemme viskositet ved bruk av Einsteins forhold, idet V er proporsjonal med absolutt temperatur/diffusivitet. NMR bestemmer viskositet, som brukes til å omforme mobiliteten til permeabilitet. In a preferred embodiment, to determine relative permeability or mobility, the present invention quantifies fluid saturations in the pore space with NMR or resistivity when the reservoir pressure and effective permeability and mobility are determined. Mobility is equal to the permeability divided by the viscosity. There are several methods for determining viscosity from NMR data, as described in US patent no. 6,084,408 belonging to Georgi, et al. One can determine intrinsic T2 and determine viscosity from a correlation as described by Vinejar et al, where T2 is proportional to absolute temperature/viscosity. One can also use NMR to determine viscosity using Einstein's relationship, as V is proportional to absolute temperature/diffusivity. NMR determines viscosity, which is used to convert mobility to permeability.

Metningsnivået foran sonden endres når fluidet pumpes fra formasjonen. Disse trinnene gjentas inntil den mobile fluidmetning og den effektive permeabilitet har blitt bestemt ved hvert metningsnivå. Resultatet er en serie av bestemmelser av effektiv permeabilitet og mobil fluidmetning ved varierende metningsnivåer. Prosessen stoppes når vannmetningsnivået ikke lenger faller. Ved dette nivået har den ikke-reduserbare fluidmetningen blitt nådd. The saturation level in front of the probe changes when the fluid is pumped from the formation. These steps are repeated until the mobile fluid saturation and the effective permeability have been determined at each saturation level. The result is a series of determinations of effective permeability and mobile fluid saturation at varying saturation levels. The process is stopped when the water saturation level no longer falls. At this level, the irreducible fluid saturation has been reached.

Fig. 4 er en illustrasjon av den relative permeabilitet for vann 410 og for olje 420 ved gitte metninger av vann og olje. Den relative permeabilitet er vist som en fraksjon av Keffektiv/Kabsoiutt, hvor Keffektiv er tilnærmet lik Kabsoiutt for vann når vannmetningen 422 nærmer seg 100%, og Keffektiv er tilnærmet lik Kabsoiutt for olje når oljemetningen nærmer seg 100%. Som vist på fig. 4, varierer den relative permeabilitet for olje, Kr, fra tilnærmet Kabsoiutt til tilnærmet 0 når vannmetningen øker fra tilnærmet 0 til 100. Tilsvarende varierer den relative permeabilitet for vann, K™, fra tilnærmet Kabsoiutt til tilnærmet 0 når oljemetningen øker fra tilnærmet 0 til 100%. Fig. 4 is an illustration of the relative permeability for water 410 and for oil 420 at given saturations of water and oil. The relative permeability is shown as a fraction of Keffective/Kabsoiutt, where Keffective is approximately equal to Kabsoiutt for water when the water saturation 422 approaches 100%, and Keffective is approximately equal to Kabsoiutt for oil when the oil saturation approaches 100%. As shown in fig. 4, the relative permeability for oil, Kr, varies from approximately Kabsoiutt to approximately 0 when the water saturation increases from approximately 0 to 100. Correspondingly, the relative permeability for water, K™, varies from approximately Kabsoiutt to approximately 0 when the oil saturation increases from approximately 0 to 100%

Standard formasjonstesting er velkjent innen faget. Trykktesting kan imidlertid ikke måle strømningshastighet i formasjonen. Slike tester er begrenset til å måle fluidstrømning som kommer inn i trykktesteverktøyet. Den foreliggende oppfinnelse bestemmer fluidhastighet i eller nær det NMR- eller resistivitetssensitive volum, og kombinerer denne informasjonen med den estimerte trykkgradient over det NMR/resistivitetssensitive volum for å bestemme permeabiliteten i det sensitive volum. Standard formation testing is well known in the art. However, pressure testing cannot measure flow rate in the formation. Such tests are limited to measuring fluid flow entering the pressure test tool. The present invention determines fluid velocity in or near the NMR or resistivity sensitive volume, and combines this information with the estimated pressure gradient across the NMR/resistivity sensitive volume to determine permeability in the sensitive volume.

NMR kan brukes til å bestemme hastigheten til et fluid på lignende måte som diffusjonsmåling, hvor de magnetiske spinn beveges uregelmessig inne i formasjonen fra en posisjon i feltgradienten, hvilket endrer Larmor-frekvensen for spinnerne, for detektering av spinnenes bevegelse. Slike kjente NMR-teknikker brukes for eksempel for å detektere blodstrømning i det menneskelige legeme. NMR-bestemmelsen av fluidhastighet brukes til å korrigere fluidhastigheten som er utledet fra trykktester. NMR can be used to determine the velocity of a fluid in a similar way to diffusion measurement, where the magnetic spins are moved irregularly within the formation from a position in the field gradient, which changes the Larmor frequency of the spins, to detect the motion of the spins. Such known NMR techniques are used, for example, to detect blood flow in the human body. The NMR determination of fluid velocity is used to correct the fluid velocity derived from pressure tests.

Ytterligere sensorer er anordnet i testanordningen 216 sammen med måle-innretninger for NMR og formasjonstesting, og målingene omfatter resistivitet, nær infrarød refraktometri, viskositetssensorer, dielektriske sensorer og optisk spek-troskopi. Disse ytterligere sensorene er velkjent innen faget, og er av hensyn til enkelheten ikke vist i detalj på figurene. En prosessor er anordnet i verktøyet nedihulls for beregning, korrelasjon og korreksjon av de forskjellige testparametere og målinger. Et nevralt nett som er opplært av en testbase av korrelerte formasjonsegenskaper er anordnet til å trekke en slutning om en ukjent formasjons-egenskap fra andre kjente, målte eller estimerte formasjonsegenskaper. Additional sensors are arranged in the test device 216 along with measuring devices for NMR and formation testing, and the measurements include resistivity, near infrared refractometry, viscosity sensors, dielectric sensors and optical spectroscopy. These additional sensors are well known in the art and for the sake of simplicity are not shown in detail in the figures. A processor is arranged in the tool downhole for calculation, correlation and correction of the various test parameters and measurements. A neural network trained from a test base of correlated formation properties is arranged to infer an unknown formation property from other known, measured or estimated formation properties.

Den foreliggende oppfinnelse bruker bestemmelsen av fluidhastigheten for porerommet for å utlede en størrelse for permeabiliteten som er mer nøyaktig enn permeabiliteten som bestemmes med NMR. NMR-permeabiliteter er basert på overflatearealet av porerommet og porerommets fordeling. Alene kan NMR ikke bestemme krokethet (tortuosity), d.v.s. hvordan porerommet henger sammen. En multipel inter-ekkotid, Te, eller en multipel ventetid, Tw, NMR-eksperiment er tilveiebrakt ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse skjelner mellom et lawiskøst og et høyviskøst fluid i porerommet, eksempelvis vann i motsetning til olje, eller tung olje og lett olje, og skjelner mellom fluider eller faser, eksempelvis vann, olje, gass, ved hjelp av et NMR-eksperiment som bruker multiple relaksasjonstider, Ti. Den foreliggende oppfinnelse bestemmer også om hvorvidt formasjonsfluid eller brønnhullsfluid tas inn i verktøyet under nedtappingstesting. The present invention uses the determination of the fluid velocity of the pore space to derive a value for the permeability which is more accurate than the permeability determined by NMR. NMR permeabilities are based on the surface area of the pore space and the distribution of the pore space. NMR alone cannot determine tortuosity, i.e. how the pore space is connected. A multiple inter-echo time, Te, or a multiple waiting time, Tw, NMR experiment provided by the present invention distinguishes between a low-viscosity and a high-viscosity fluid in the pore space, for example water as opposed to oil, or heavy oil and light oil , and distinguish between fluids or phases, for example water, oil, gas, by means of an NMR experiment that uses multiple relaxation times, Ti. The present invention also determines whether formation fluid or wellbore fluid is taken into the tool during drawdown testing.

Den foreliggende oppfinnelse muliggjør bestemmelse av relativ permeabilitet. Karakteristika for relativ permeabilitet er viktige for forståelse av forflytningen av hydrokarboner på ethvert trinn i produksjonen. Darcys lov slik den opprinnelig ble utviklet gjelder for et porøst medium, som er fullstendig mettet med et enfa-sefluid. I det typiske reservoar er det imidlertid vanligvis to eller flere fluider, slik at det er nødvendig å introdusere begrepet effektiv permeabilitet. Ved definisjonen av effektiv permeabilitet anses hver fluidfase å være fullstendig uavhengig av de andre fluidene. Darcys lov kan således anvendes på hvert fluid individuelt. Den absolutte eller spesifikke permeabilitet er permeabiliteten med kun et fluid til stede ved 100% metning av porerommet. Den effektive permeabilitet er permeabiliteten for en fluidfase ved tilstedeværelse av en annen fluidfase. Den effektive permeabilitet er konduktiviteten av hver fase ved en spesifikk metning av den andre fasen. The present invention enables the determination of relative permeability. Relative permeability characteristics are important for understanding the movement of hydrocarbons at any stage of production. Darcy's law as originally developed applies to a porous medium, which is completely saturated with a single-phase fluid. In the typical reservoir, however, there are usually two or more fluids, so that it is necessary to introduce the concept of effective permeability. In the definition of effective permeability, each fluid phase is considered to be completely independent of the other fluids. Darcy's law can thus be applied to each fluid individually. The absolute or specific permeability is the permeability with only one fluid present at 100% saturation of the pore space. The effective permeability is the permeability of a fluid phase in the presence of another fluid phase. The effective permeability is the conductivity of each phase at a specific saturation of the other phase.

I tillegg til å bli påvirket av metningen av de andre fluidene, er effektiv permeabilitet også en funksjon av bergartens fuktingskarakteristika og poregeometri-en. Relativ permeabilitet er definert som forholdet mellom effektiv permeabilitet for et fluid ved en gitt metning og den spesifikke permeabilitet for dette fluidet ved 100% metning. In addition to being affected by the saturation of the other fluids, effective permeability is also a function of the rock's wetting characteristics and pore geometry. Relative permeability is defined as the ratio between the effective permeability of a fluid at a given saturation and the specific permeability of this fluid at 100% saturation.

Det relative permeabilitetsforhold rapporteres som en fraksjon eller prosentandel. Ved tester av relativ permeabilitet brukes ofte en effektiv permeabilitet som en basispermeabilitet. Istedenfor å alltid bruke permeabiliteten når kun et fluid er tilstede ved et 100% metning som basisverdien, brukes ofte permeabiliteten til et fluid når det andre fluidet er immobilt, eksempelvis permeabiliteten til olje ved ikke-reduserbar vannmetning UKo @ Swir). Det er viktig å sørge for at det brukes en felles basis ved evaluering eller sammenligning av data. The relative permeability ratio is reported as a fraction or percentage. In tests of relative permeability, an effective permeability is often used as a base permeability. Instead of always using the permeability when only one fluid is present at 100% saturation as the base value, the permeability of a fluid is often used when the other fluid is immobile, for example the permeability of oil at non-reducible water saturation UKo @ Swir). It is important to ensure that a common basis is used when evaluating or comparing data.

Relativ permeabilitet påvirkes av fordelingen av fluider i bergarten, metningshistorien og bergartens fuktningsgrad. Metningshistorien påvirker dataene, og derfor må tester følge reservoarhistorien. Bergartens fuktningsgrad påvirker fluidfordelingen og derfor strømningen inne i reservoaret. Prøver med ikke-representativ fuktningsgrad vil gi ikke-representative data. Relative permeability is affected by the distribution of fluids in the rock, the saturation history and the degree of wetting of the rock. The saturation history affects the data, and therefore tests must follow the reservoir history. The degree of wetting of the rock affects the fluid distribution and therefore the flow inside the reservoir. Samples with non-representative degree of wetting will give non-representative data.

Oppsugings relativ permeabilitet beskriver karakteristika for den relative permeabilitet når den fuktende fase øker, eksempelvis ved vannflømming i et reservoar som er vått på grunn av vann. Dreneringsrelativ permeabilitet beskriver karakteristika for den relative permeabilitet når en ikke-fuktende fase øker, eksempelvis når gass fortrenger olje under primærutvinning, eller olje fortrenger vann under initial oljemigrasjon inn i et reservoar. Indikasjoner på karakteristika for relativ permeabilitet ved fordelingen av fluid inne i porøse medier kan utledes fra data for relativ permeabilitet. Når ikke-fuktende olje migrerer inn i reservoaret som er vannfylt, fortrenger det først vann fra de større porene. Denne forflytningen resulterer i et raskt fall i vannets relative permeabilitet. Absorption relative permeability describes the characteristics of the relative permeability when the wetting phase increases, for example in the case of water flooding in a reservoir that is wet due to water. Drainage relative permeability describes characteristics of the relative permeability when a non-wetting phase increases, for example when gas displaces oil during primary recovery, or oil displaces water during initial oil migration into a reservoir. Indications of relative permeability characteristics in the distribution of fluid within porous media can be derived from relative permeability data. When non-wetting oil migrates into the water-filled reservoir, it first displaces water from the larger pores. This displacement results in a rapid drop in the water's relative permeability.

Etter som oljemetningen fortsetter å øke opptar det gjenværende vannet suksessivt mindre porer, hvilket er karakterisert ved en rask økning i oljens relative permeabilitet. As the oil saturation continues to increase, the remaining water occupies successively smaller pores, which is characterized by a rapid increase in the oil's relative permeability.

Sekundær oppsuging av vann under vannflømming resulterer i et annet sett av kurver for relativ permeabilitet. Under antakelse av en vann-våt situasjon, okkuperer olje senter i de store porene, og vann eksisterer som en tynn film rundt kornene og okkuperer kun de minste porene som ikke opprinnelig var invadert av olje. På dette stadium er vannet immobilt og har liten eller ingen innvirkning på strømmen av olje, og den relative permeabilitet for oljen er på dette stadiet 100%. Vannmetningen før vannflømmingen er immobil, og vannets relative permeabilitet er null. Vannflømm ingen resulterer i at vannet initialt strømmer gjennom de store porene og deretter gjennom mindre porer etter som oljemetningen minker. Vannmetningen fortsetter å øke etter som oljemetningen minker ned til en restmetning. På dette stadiet forblir den gjenværende oljen innestengt i senter av porene. Etter som oljen ikke lenger er mobil, blir oljens relative permeabilitet null, mens vannets relative permeabilitet når sitt maksimum. Denne verdien vil ikke nå 100%, hvilket skyldes den gjenværende oljemetning som begrenser strømmen, slik at vannets permeabilitet ved dette stadium er en effektiv permeabilitet. Secondary imbibition of water during waterflooding results in a different set of relative permeability curves. Assuming a water-wet situation, oil occupies the center of the large pores, and water exists as a thin film around the grains, occupying only the smallest pores that were not originally invaded by oil. At this stage the water is immobile and has little or no effect on the flow of oil, and the relative permeability to the oil is at this stage 100%. The water saturation before the water flooding is immobile, and the water's relative permeability is zero. Water flow none results in the water initially flowing through the large pores and then through smaller pores as the oil saturation decreases. The water saturation continues to increase as the oil saturation decreases to a residual saturation. At this stage, the remaining oil remains trapped in the center of the pores. As the oil is no longer mobile, the relative permeability of the oil becomes zero, while the relative permeability of the water reaches its maximum. This value will not reach 100%, which is due to the remaining oil saturation which limits the flow, so that the permeability of the water at this stage is an effective permeability.

I et reservoar som er vått av olje henger olje fast på kornenes overflater, og vann eksisterer som innestengte små dråper i senter av porene eller i de minste porene som ikke ble invadert av olje under den initiale oljemigrasjon inn i reservoaret. I denne situasjonen vil oljens relative permeabilitet være lavere, ettersom strømmen av olje vil bli hindret av at bergartens oljevåte karakter holder tilbake oljen. Omvendt vil den relative permeabilitet for vann være høyere enn i en vann-våt situasjon. In an oil-wet reservoir, oil clings to the surfaces of the grains, and water exists as trapped droplets in the center of the pores or in the smallest pores that were not invaded by oil during the initial oil migration into the reservoir. In this situation, the oil's relative permeability will be lower, as the flow of oil will be hindered by the oil-wet nature of the rock retaining the oil. Conversely, the relative permeability to water will be higher than in a water-wet situation.

Det skal nå vises til fig. 2, hvor den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en innretning for bestemmelse av metning som kan monteres på en sideveggpute, eksempelvis en NMR- eller resistivitetsinnretning og et formasjonstesteverktøy som er montert i en forlengbar sonde, og en sideveggputeinnretning på enten et logging-under-boring-verktøy eller en kabel-formasjons-tester-sondesammenstilling så som Baker Atlas Reservoir Characterization Instrument (RCI). RCI er utdetaljert i US patent nr. 5.303.775 tilhørende Michaels et al, som herved i sin helhet inkorporeres ved denne referanse. En forlengbar sondesammenstilling på en formasjonstester for overvåking under boring er utdetaljert i US patentsøknad nr 09/910.209 omtalt ovenfor. I begge konfigurasjoner, kabel eller logging under boring, sørger den foreliggende oppfinnelse for bestemmelse av relativ permeabilitet over tid som utledes fra formasjons- og trykknedtappingstesting over tid, kombinert med NMR- eller resistivitetsmetningsmålinger over tid for å bestemme relativ permeabilitet. Som vist på fig. 2, i en foretrukket utførelse, er resistivitets/NMR-metningsmålingen begrenset til et område som er forbundet med et lokalisert resistivitets/NMR-område av interesse 316 nært borehullet 332, innenfor noen få radier av formasjonstestverktøyets sonde, d.v.s. radien i den innvendige passasje eller åpning som er tilveiebrakt for inngang av formasjonsfluid 330 og utgang av kompletteringsfluid gjennom borehullets vegg 314, til formasjonen. Sonden 310 strekker seg fra nedihullsverktøyet for å presse og tette sondeflaten 319 mot borehullets vegg 314. Formasjonsfluid trekkes ut fra borehullet gjennom sonden 310. Kompletteringsfluid injiseres inn i formasjonen gjennom sonden 310. Tilveiebring-elsen av tilstøtende formasjonstesting og NMR-utstyr i det samme nedihullsverk-tøyet muliggjør samtidig bestemmelse av metningsnivå og absolutt permeabilitet med NMR (Coates-Timur ligning) data og mobilitetsdata fra nedtappings-oppbyggingsanalyse som utføres ved hjelp av formasjonstesteutstyret. Reference should now be made to fig. 2, where the present invention provides a device for determining saturation that can be mounted on a sidewall pad, for example an NMR or resistivity device and a formation testing tool that is mounted in an extendable probe, and a sidewall pad device on either a logging-while-drilling tool or a cable-formation-tester-probe assembly such as the Baker Atlas Reservoir Characterization Instrument (RCI). RCI is detailed in US patent no. 5,303,775 belonging to Michaels et al, which is hereby incorporated in its entirety by this reference. An extendable probe assembly on a formation tester for monitoring during drilling is detailed in US Patent Application No. 09/910,209 discussed above. In either configuration, cable or logging while drilling, the present invention provides for the determination of relative permeability over time derived from formation and pressure drawdown testing over time, combined with NMR or resistivity saturation measurements over time to determine relative permeability. As shown in fig. 2, in a preferred embodiment, the resistivity/NMR saturation measurement is limited to an area associated with a localized resistivity/NMR region of interest 316 close to the borehole 332, within a few radii of the formation test tool probe, i.e. the radius of the internal passage or opening provided for the entry of formation fluid 330 and exit of completion fluid through the borehole wall 314, to the formation. The probe 310 extends from the downhole tool to press and seal the probe face 319 against the wellbore wall 314. Formation fluid is withdrawn from the wellbore through the probe 310. Completion fluid is injected into the formation through the probe 310. The provision of adjacent formation testing and NMR equipment in the same downhole facility. -the tool enables the simultaneous determination of saturation level and absolute permeability with NMR (Coates-Timur equation) data and mobility data from drawdown build-up analysis performed using the formation testing equipment.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en fremgangsmåte og en anordning til bestemmelse av absolutt "ende-punkts-" permeabilitet for enten olje eller vann når området blir undersøkt, d.v.s. at området innenfor ca. 3 sonderadier av den indre sondeåpningen enten er 100% vann- eller oljemettet, for eksempel 100% vannbasert slamfiltrat. Den foreliggende oppfinnelse bestemmer også den relative permeabilitet for olje for en flerhet av vannmetningsnivået. Ved å ha både formasjonstesting og NMR-målte permeabiliteter muliggjøres sammenligning av målingene og forbedring av parameterne i Coates-timur ligningen eller NMR-permeabilteten som er basert på det T2 geometriske middel, basert på beregnet permeabilitet ut fra formasjonstestingen. Den primære fordel ved den foreliggende oppfinnelse er imidlertid muligheten for å bestemme den relative permeabilitet for formasjonen basert på beregningen av metningsnivåer over tid fra NMR-målinger eller resistivitetsmålinger og beregninger av effektiv permeabilitet over tid for å bestemme den relative permeabilitet for formasjonen ved gitte metningsnivåer. The present invention also provides a method and apparatus for determining absolute "end-point" permeability of either oil or water when the area is surveyed, i.e. that the area within approx. 3 probe radii of the inner probe opening are either 100% water- or oil-saturated, for example 100% water-based sludge filtrate. The present invention also determines the relative permeability to oil for a plurality of water saturation levels. Having both formation testing and NMR-measured permeabilities enables comparison of the measurements and improvement of the parameters in the Coates-Timur equation or the NMR permeability which is based on the T2 geometric mean, based on calculated permeability from the formation testing. However, the primary advantage of the present invention is the ability to determine the relative permeability of the formation based on the calculation of saturation levels over time from NMR measurements or resistivity measurements and calculations of effective permeability over time to determine the relative permeability of the formation at given saturation levels.

Kritiske gass- og kondensatmetninger, rest-oljemetning, metninger av innestengt olje og gass, og ikke-reduserbar vannmetning er de endepunkter som oftest påtreffes. Kritisk metning, uansett om den er for gass eller kondensat, refererer til metningen hvor en fase først blir mobil. Innestengt gass, gjenværende olje, og ikke-reduserbare vannmetninger refererer alle til den gjenværende metning av en fase etter at det har skjedd en omfattende forflytning. Critical gas and condensate saturations, residual oil saturation, saturations of trapped oil and gas, and non-reducible water saturation are the endpoints that are most often encountered. Critical saturation, whether for gas or condensate, refers to the saturation at which a phase first becomes mobile. Trapped gas, residual oil, and irreducible water saturations all refer to the remaining saturation of a phase after extensive displacement has occurred.

Denne utredningen er forenlig med den tolkning at "endepunkts-" metningene refererer til metningene i en bergart med to faser, hvor en fase blir immobil. For eksempel, etter som vannmetningen øker vil olje til slutt ikke lenger strømme, og den gjenværende oljemetning (Sro) når oljen ikke lenger strømmer og den kun strømmer vann, vil være "endepunkts-" oljemetningen. På den annen side, når vannmetningen blir liten og nærmer seg den ikke-reduserbare vannmetning, vil vannet slutte å strømme, og vi vil være ved det ikke-reduserbare "endepunktet" for vannmetningen. This investigation is consistent with the interpretation that the "end point" saturations refer to the saturations in a rock with two phases, where one phase becomes immobile. For example, as the water saturation increases, oil will eventually no longer flow, and the remaining oil saturation (Sro) when the oil is no longer flowing and only water is flowing, will be the "endpoint" oil saturation. On the other hand, when the water saturation becomes small and approaches the irreducible water saturation, the water will stop flowing and we will be at the irreducible "end point" of the water saturation.

Fig. 3 illustrerer en alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelse hvor det brukes et dualt pakningsverktøy kombinert med en formasjonstesting- og en NMR-måleverktøy for bestemmelse av den relative permeabilitet i formasjonen som omgir borehullet. Det skal nå vises til fig. 3, hvor det er vist et dualt paknings-formasjons-testverktøy kombinert med en NMR-sensor. En multisensorapparat-pakke 312 som inkluderer en resistivitetsmåleinnretning er lokalisert inne i verk-tøyet. Et intelligent innsamlings- og kompletteringssystem 313 er lokalisert på overflaten for mottak av inndata fra verktøyet og prosessering av inndataene for å foreta bestemmelser om videre innsamling og handlinger i borehullet eller formasjonen. Et sett av hydrauliske pakninger 307 og 306 er i inngrep med borehullets vegg og tetter av et område av ringrommet som formasjonsfluid kan komme inn i verktøyet gjennom. Sugelinjen 310 i formasjonstesteren gjør det mulig for formasjonsfluid eller brønnhullsfluid å komme inn i verktøyet. En sone av interesse 304 er satt opp ved hjelp av NMR-permanentmagnetene 301 og 305 og NMR RF-antennen 303. En hydraulisk ledning 308 i pakning 1 og hydraulisk ledning 311 i pakning 2 aktiverer pakningene til å tette av et område av ringrommet mellom pakning 1 og pakning 2. Fig. 3 illustrates an alternative embodiment of the present invention where a dual packing tool is used combined with a formation testing and an NMR measurement tool for determining the relative permeability in the formation surrounding the borehole. Reference should now be made to fig. 3, where a dual packing-formation test tool combined with an NMR sensor is shown. A multi-sensor device package 312 that includes a resistivity measuring device is located inside the tool. An intelligent gathering and completion system 313 is located on the surface for receiving input from the tool and processing the input to make determinations about further gathering and actions in the borehole or formation. A set of hydraulic seals 307 and 306 engage the borehole wall and seal off an area of the annulus through which formation fluid can enter the tool. The suction line 310 in the formation tester enables formation fluid or wellbore fluid to enter the tool. A zone of interest 304 is set up by the NMR permanent magnets 301 and 305 and the NMR RF antenna 303. A hydraulic line 308 in packing 1 and hydraulic line 311 in packing 2 actuate the packings to seal off a region of the inter-packing annulus 1 and packing 2.

I en foretrukket utførelse bestemmes fluidhastigheter og metningsnivåer di-rekte med resistivitetsverktøyet i multisensorpakningen 312 eller NMR-sonden i det NMR-sensistive volum ved bruk av en NMR-måleteknikk kombinert med esti-mater av trykkgradienten over det NMR-sensitive volum for å bestemme en relativ permeabilitet for et gitt metningsnivå i det sensitive volum. Trykkgradientbereg-ningen benytter absolutt permeabilitet som er utledet fra mobilitetsdata fra forma-sjonsmengdeanalysen som omformer den formasjonstestbasert mobilitet til permeabilitet. Dette oppnås ved å bruke NMR-data eller resistivitetsmetningsdata, som drøftet nedenfor. In a preferred embodiment, fluid velocities and saturation levels are determined directly with the resistivity tool in the multisensor package 312 or the NMR probe in the NMR sensitive volume using an NMR measurement technique combined with estimates of the pressure gradient across the NMR sensitive volume to determine a relative permeability for a given saturation level in the sensitive volume. The pressure gradient calculation uses absolute permeability derived from mobility data from the formation quantity analysis which converts the formation test based mobility to permeability. This is accomplished by using NMR data or resistivity saturation data, as discussed below.

Innsamlingen og prosesseringen av NMR-data for beregningen av et para-meter av interesse for en formasjon er velkjent innen faget. I en foretrukket utfø-relse fremskaffes NMR-parametere, T1 og T2 med duale eller multiple TE og/eller duale eller multiple TW NMR-data og/eller diffusjonsdata brukes til å bestemme viskositet og omforme den formasjonstestbestemte mobilitet til en bestemmelse av relativ permeabilitet. I en foretrukket utførelse blir den relative permeabilitet (k) eller mobilitet (k/n) (n=viskositet) beregnet ved å bestemme en metningsverdi for en lokalisering i en formasjon; måling av en trykkverdi for lokaliseringen i formasjonen; og bestemmelse av den relative permeabilitet for formasjonen fra metningsverdien og trykkverdien ved lokaliseringen i formasjonen. I en foretrukket ut-førelse blir NMR- eller resistivitetsmålinger brukt til å overvåke metning av den fuktende fase, d.v.s. vann i formasjonen, hvilket måler trykket i formasjonen som forskjellige metninger. NMR-målingene gir også viskositet. The collection and processing of NMR data for the calculation of a parameter of interest for a formation is well known in the art. In a preferred embodiment, NMR parameters are obtained, T1 and T2 with dual or multiple TE and/or dual or multiple TW NMR data and/or diffusion data are used to determine viscosity and transform the formation test determined mobility into a determination of relative permeability. In a preferred embodiment, the relative permeability (k) or mobility (k/n) (n=viscosity) is calculated by determining a saturation value for a location in a formation; measuring a pressure value for the location in the formation; and determining the relative permeability of the formation from the saturation value and the pressure value at the location in the formation. In a preferred embodiment, NMR or resistivity measurements are used to monitor saturation of the wetting phase, i.e. water in the formation, which measures the pressure in the formation as different saturations. The NMR measurements also provide viscosity.

NMR- eller resistivitetsmålingene utføres under den samme nedihullskjøring eller i en separat nedihullskjøring, så som kjøringen for trykktesting. NMR-målingene muliggjør estimering av metningsnivåer i formasjonen og hjelper til med å bestemme relativ permeabilitet. I en alternativ utførelse brukes resistivitetsmålinger til å fremskaffe et estimat på metningsnivåer i formasjonslokaliseringen som blir trykktestet. Resistivitet eller dielektriske midler brukes til å anslå metning i formasjonen. The NMR or resistivity measurements are performed during the same downhole run or in a separate downhole run, such as the pressure testing run. The NMR measurements enable the estimation of saturation levels in the formation and help determine relative permeability. In an alternative embodiment, resistivity measurements are used to provide an estimate of saturation levels in the formation location being pressure tested. Resistivity or dielectric agents are used to estimate formation saturation.

I en foretrukket utførelse blir fluidmetningsnivåene i NMR-området av interesse i formasjonens porerom bestemt ved bruk av NMR, og samtidig blir forma-sjonsmobiliteten bestemt fra testing av formasjons- eller reservoartrykk ved bruk av analysemetoder så som omtalt i US patentsøknad serienummer 09/910.209 innlevert 20. juli 2001, benevnt "Apparatus and Method for In Situ Analysis of Formation Fluids", tilhørende Krueger et al. In a preferred embodiment, the fluid saturation levels in the NMR region of interest in the formation's pore space are determined using NMR, and at the same time the formation mobility is determined from formation or reservoir pressure testing using analytical methods as described in US patent application serial number 09/910,209 filed July 20, 2001, entitled "Apparatus and Method for In Situ Analysis of Formation Fluids", belonging to Krueger et al.

Ettersom formasjonsfluid pumpes fra formasjonen under trykktesting, blir vann som hadde invadert formasjonen pumpet fra formasjonen, hvilket reduserer vannets metningsnivå. Tilsvarende øker oljens metningsnivå over tid når pum-pingen fortsetter. Således, over tid, endres vannets metningsnivå foran sonden når vannet tømmes. Vannets fallende metningsnivå overvåkes med NMR mens vann pumpes fra formasjonen når vannets og oljens metning endres over tid. As formation fluid is pumped from the formation during pressure testing, water that had invaded the formation is pumped from the formation, reducing the water's saturation level. Correspondingly, the oil's saturation level increases over time as pumping continues. Thus, over time, the water saturation level in front of the probe changes as the water is emptied. The water's falling saturation level is monitored with NMR while water is pumped from the formation as the water and oil saturation changes over time.

I en foretrukket utførelse injiserer den foreliggende oppfinnelse et fluid som har en kjent viskositet inn i formasjonen, og bruker NMR- eller resistivitetsmålinger for å bestemme metningsnivåer i formasjonen, måler trykkresponser, injiserer mer fluid inn i formasjonen for å endre metningsnivået i formasjonen, bruker NMR eller resistivitet for å bestemme metningsnivåer i formasjonen, og ut fra dette bestemmes relativ permeabilitet eller mobilitet. In a preferred embodiment, the present invention injects a fluid having a known viscosity into the formation, and uses NMR or resistivity measurements to determine saturation levels in the formation, measures pressure responses, injects more fluid into the formation to change the saturation level in the formation, uses NMR or resistivity to determine saturation levels in the formation, and from this determine relative permeability or mobility.

Bestemmelsen av mobiliteten gjentas over tid ved bruk av nedtappings-oppbygingsbestemmelse med formasjonstestverktøyet. Disse trinnene gjentas inntil man har bestemt det mobile fluidmetningsnivå og den effektive permeabilitet ved hvert NMR- eller resistivitetsmålte metningsnivå. Prosessen er fullført når vannmetningen ikke minker mer, eller etter at en fornuftig tidsperiode har forløpt, slik at man kommer frem til det "sanne" ikke-reduserbare fluidmetningsnviå. Det ikke-reduserbare fluidmetningsnivå er det vannmetningsnivå som ikke vil minke ved videre pumping fra formasjonen. Det ikke-reduserbare vannmetningsnivå er viktig for å bestemme produktiviteten til en formasjon. Det ikke reduserbare vannmetningsnivå kan forbedres ved injisering av kompletteringsfluid, som omtalt nedenfor. The determination of the mobility is repeated over time using the drawdown build-up determination with the formation test tool. These steps are repeated until one has determined the mobile fluid saturation level and the effective permeability at each NMR or resistivity measured saturation level. The process is complete when the water saturation does not decrease further, or after a reasonable period of time has elapsed, so that the "true" non-reducible fluid saturation level is reached. The irreducible fluid saturation level is the water saturation level that will not decrease with further pumping from the formation. The irreducible water saturation level is important in determining the productivity of a formation. The non-reducible water saturation level can be improved by injecting completion fluid, as discussed below.

Disse metningsdata og effektive mobilitetsdata sammenholdt med tid mu-liggjør plotting av en kurve over relativ permeabilitet, som vist på fig. 4, fra de beregnede datapunkter. Hvis boreslammet er vannbasert, vil denne prosessen frem-bringe Kro, den relative permeabilitet av olje ved forskjellige vannmetningsnivåer når boreslam pumpes til eller fra formasjonen. I en foretrukket utførelse, hvor man utfører en nedtappings-oppbyggingstest samtidig som fluidmetningene som ob-servert med NMR eller resistivitet har blitt stabilisert, beregnes en "ende-punkts-" relative permeabilitet. These saturation data and effective mobility data combined with time enable the plotting of a curve of relative permeability, as shown in fig. 4, from the calculated data points. If the drilling mud is water-based, this process will produce Kro, the relative permeability of oil at different water saturation levels when drilling mud is pumped to or from the formation. In a preferred embodiment, where a drawdown build-up test is performed at the same time as the fluid saturations as observed by NMR or resistivity have stabilized, an "end-point" relative permeability is calculated.

Virkningen av å bruke kompletteringsfluid i formasjonen bestemmes ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse. I en foretrukket utførelse pumpes kompletteringsfluid inn i formasjonen inntil maksimum metning er oppnådd. Ved å pumpe kompletteringsfluid tilbake ut av formasjonen, kan den foreliggende oppfinnelse overvåke endringer i fuktningsgrad ved bruk av NMR-data for å anslå den potensi-elle virkning av å bruke kompletteringsfluid for å øke produksjonen i brønnen. For eksempel, hvis et lavere ikke-reduserbart fluidmetningsnivå nås etter injeksjon og uttak av kompletteringsfluid, indikerer dette at formasjonen sannsynligvis vil ha fordel av bruk av kompletteringsfluid. Den foreliggende oppfinnelse injiserer også fluid som har kjente NMR- eller resistivitetsegenskaper inn i formasjonen for å brukes som et sporstoff for å spore bevegelse av det injiserte fluid. The effect of using completion fluid in the formation is determined by means of the present invention. In a preferred embodiment, completion fluid is pumped into the formation until maximum saturation is achieved. By pumping completion fluid back out of the formation, the present invention can monitor changes in degree of wetting using NMR data to estimate the potential impact of using completion fluid to increase production in the well. For example, if a lower non-reducible fluid saturation level is reached after injection and withdrawal of completion fluid, this indicates that the formation is likely to benefit from the use of completion fluid. The present invention also injects fluid having known NMR or resistivity properties into the formation to be used as a tracer to track movement of the injected fluid.

Den foreliggende oppfinnelse bestemmer også fuktningsgrad i formasjonen, d.v.s. formasjonens affinitet til olje eller vann. Kompletteringsfluider som inneholder fluider som endrer fuktningsgraden (for å gjøre formasjonen våt av vann) pumpes inn i formasjonen, og pumpes deretter ut ved bruk av kombinasjonen av nedtappingstesting og NMR-testing for å bestemme om hvorvidt den ikke-reduserbare metning er lavere etter injeksjon og fjerning av kompletteringsfluid enn det ikke-reduserbare metningsnivå før injeksjon av kompletteringsfluid. The present invention also determines the degree of wetting in the formation, i.e. the formation's affinity for oil or water. Completion fluids containing fluids that change the degree of wetting (to make the formation wet with water) are pumped into the formation, and then pumped out using a combination of drawdown testing and NMR testing to determine whether the non-reducible saturation is lower after injection and removal of replenishment fluid than the irreducible saturation level before injection of replenishment fluid.

Den foreliggende oppfinnelse bestemmer også integriteten til tetningen mellom brønnhullets vegg og verktøyets sondesideveggpute. I en typisk kabelomgi-velse, akkumulerer brønnhullet en slamkake på brønnhullets vegg med en tykkel-se fra 1-3 mm. Denne slamkaken kan forhindre eller hemme tetting av den for-lengbare sonden og sideveggputen mot brønnhullets vegg. Den foreliggende oppfinnelse bestemmer NMR-fluidhastigheten og sammenligner den med fluidhastigheten basert på den teoretiske modell for formasjonen for den nedtappingshastig-het som blir brukt. Hvis de målte og teoretiske hastigheter tilsvarer hverandre, så viser dette en god sondetetning. Hvis den målte hastighet er mindre enn den teoretiske hastighet, så viser dette en lekkasje i sondetetningen. Den foreliggende oppfinnelse viser også når sonden er tilstoppet under nedtappingstesting ved umiddelbart å detektere når det ikke er noen strømningshastighet i formasjonen selv om det kan være en trykkoppbygging i verktøyet. The present invention also determines the integrity of the seal between the wellbore wall and the tool's probe sidewall pad. In a typical cable environment, the wellbore accumulates a mud cake on the wall of the wellbore with a thickness of 1-3 mm. This mud cake can prevent or inhibit sealing of the extendable probe and the sidewall pad against the wellbore wall. The present invention determines the NMR fluid velocity and compares it to the fluid velocity based on the theoretical model of the formation for the drawdown rate being used. If the measured and theoretical speeds correspond to each other, this indicates a good probe seal. If the measured speed is less than the theoretical speed, then this shows a leak in the probe seal. The present invention also shows when the probe is plugged during drawdown testing by immediately detecting when there is no flow rate in the formation even though there may be a pressure build-up in the tool.

NMR-data tas sammen med og uten trykkgradienten i området av interesse for å bestemme hvilket fluid som er bevegelig og hvilket fluid som ikke er bevegelig. NMR-eksperimentparameterne er valgt for å spore kun det ikke-reduserbare fluid, d.v.s. det fluidet som forblir på plass i en relativt lang tidsperiode, d.v.s. 500 sek. Den foreliggende oppfinnelse injiserer også fluider som er blandet med hy-perpolariserte elementer så som zenongass, argongass eller heliumgass eller ethvert annet NMR-sporbart element. Disse hyperpolarisert elementene øker NMR-signalet og -responsen, hvilket øker signal/støy-forholdet for NMR-målingen. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også data for et intelligent kompletteringssystem. Data som vedrører om hvorvidt fluider eller faststoffer beveges i formasjonen. For eksempel vil bevegelse av sand i formasjonen hvilket er uønsket i en produksjonssituasjon, være av særlig interesse for et intelligent kom pletten ngssys-tem. NMR data is taken with and without the pressure gradient in the region of interest to determine which fluid is mobile and which fluid is not. The NMR experimental parameters are chosen to trace only the non-reducible fluid, i.e. the fluid that remains in place for a relatively long period of time, i.e. 500 sec. The present invention also injects fluids mixed with hyperpolarized elements such as xenon gas, argon gas or helium gas or any other NMR traceable element. These hyperpolarized elements increase the NMR signal and response, increasing the signal-to-noise ratio of the NMR measurement. The present invention also provides data for an intelligent completion system. Data relating to whether fluids or solids are moving in the formation. For example, movement of sand in the formation, which is undesirable in a production situation, will be of particular interest for an intelligent, complete mining system.

Selv om en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse har blitt vist ved hjelp av en illustrasjon, er dette kun av eksemplifiserende årsaker, og det er ikke meningen at dette skal definere eller avgrense omfanget som er definert av de følgende krav. Although a preferred embodiment of the present invention has been shown by way of illustration, this is for illustrative purposes only and is not intended to define or limit the scope defined by the following claims.

Claims (21)

1. Nedihullsverktøy, omfattende: en sonde (310) utplassert nede i et brønnhull ved en omgivende formasjon; en trykkmåleinnretning som er forbundet med sonden (310) for bestemmelse, i bruk, av fluidmobilitet for en lokalisering i formasjonen; en innretning for måling, i bruk, av et metningsnviå for lokaliseringen i formasjonen omfattende et NMR eller et resistivitetsverktøy karakterisert ved: en komponent av relativ permeabilitet for beregning, ved bruk av det bestemte trykket og metningsnivå, en relativ permeabilitetsverdi som er representert av permeabilitetsverdien for lokaliseringen ved metningsnivået for lokaliseringen.1. A downhole tool, comprising: a probe (310) deployed down a wellbore at a surrounding formation; a pressure measuring device connected to the probe (310) for determining, in use, fluid mobility for a location in the formation; a device for measuring, in use, a saturation level for the localization in the formation comprising an NMR or a resistivity tool characterized by: a component of relative permeability for calculating, using the determined pressure and saturation level, a relative permeability value which is represented by the permeability value of the location at the saturation level of the location. 2. Nedihullsverktøy ifølge krav 1, hvor innretningen for måling av et metningsnivå omfatter NMR-verktøy.2. Downhole tool according to claim 1, where the device for measuring a saturation level comprises NMR tools. 3. Nedihullsverktøy ifølge krav 1, hvor innretningen for måling av et metningsnivå omfatter et resistivitetsverktøy.3. Downhole tool according to claim 1, where the device for measuring a saturation level comprises a resistivity tool. 4. Nedihullsverktøy ifølge krav 1, videre omfattende: en injektor for injisering av fluid i formasjonen.4. Downhole tool according to claim 1, further comprising: an injector for injecting fluid into the formation. 5. Nedihullsverktøy ifølge krav 1, videre omfattende: en prosessor for sammenligning av mobiliteten fra formasjonstesten med NMR-permeabiliteten for justering av NMR-parameterne.5. Downhole tool according to claim 1, further comprising: a processor for comparing the mobility from the formation test with the NMR permeability for adjusting the NMR parameters. 6. Fremgangsmåte til bestemmelse av relativ permeabilitet i en formasjon, omfattende: injisering av et fluid som har en kjent viskositet inn i en formasjonslokalisering; bestemmelse av metningsnivå ved bruk av et NMR eller resistivitetsverktøy for å bestemme metningsnivå i formasjonslokaliseringen; måling av trykkresponser i formasjonen;karakterisert ved: injisering av ytterligere fluid i formasjonen for å endre metningsnivået i formasjonen; bestemmelse av metningsnivåer i formasjonen ved bruk av NMR eller resistivitetsverktøyet; og bestemmelse av relativ permeabilitet ved bruk av trykk og metningsnivåer.6. Method for determining relative permeability in a formation, comprising: injecting a fluid having a known viscosity into a formation location; determination of saturation level using an NMR or resistivity tool to determine saturation level in the formation location; measuring pressure responses in the formation; characterized by: injecting additional fluid into the formation to change the saturation level in the formation; determination of saturation levels in the formation using NMR or the resistivity tool; and determination of relative permeability using pressure and saturation levels. 7. Fremgangsmåte ifølge krav 6 til bestemmelse av relativ permeabilitet for en formasjon, omfattende: bestemmelse av et metningsnivå ved en lokalisering i formasjonen; måling av en trykkverdi for lokalisering i formasjonen; og bestemmelse av den relative permeabilitet for formasjonen fra metningsverdien og trykkverdien ved lokaliseringen i formasjonen.7. Method according to claim 6 for determining relative permeability for a formation, comprising: determination of a saturation level at a location in the formation; measuring a pressure value for locating in the formation; and determination of the relative permeability of the formation from the saturation value and the pressure value at the location in the formation. 8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, videre omfattende: utførelse av en nukleær magnetisk resonansemåling ved lokaliseringen i formasjon; bestemmelse av viskositet for lokaliseringen i formasjonen fra NMR-målingen; og beregning av permeabilitet fra mobiliteten.8. Method according to claim 6, further comprising: performing a nuclear magnetic resonance measurement at the location in the formation; determination of viscosity for the location in the formation from the NMR measurement; and calculation of permeability from the mobility. 9. Fremgangsmåte ifølge krav 6 til beregning av formasjonsproduktivitet, omfattende: utplassering av en NMR- og trykkmåleinnretning i et borehull ved en formasjon; måling av mobilitet for en lokalisering i formasjonen ved hjelp av trykktesting; måling av metningsnivå for lokaliseringen ved hjelp av NMR; og beregning av permeabilitet for den målte mobilitet og metning ved formasjonslokaliseringen.9. Method according to claim 6 for calculating formation productivity, comprising: deploying an NMR and pressure measurement device in a borehole at a formation; measuring mobility for a location in the formation using pressure testing; measuring the saturation level of the localization using NMR; and calculation of permeability for the measured mobility and saturation at the formation location. 10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, videre omfattende: omforming av mobilitet til permeabilitet ved bruk av viskositetsdata.10. Method according to claim 9, further comprising: transformation of mobility into permeability using viscosity data. 11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, videre omfattende: fortsettelse av å måle mobilitet og metning for å beregne permeabilitet ved forskjellige metningsverdier inntil metningsverdien slutter å endres under pumping fra formasjonen for trykktesting.11. The method of claim 9, further comprising: continuing to measure mobility and saturation to calculate permeability at different saturation values until the saturation value stops changing during pumping from the formation for pressure testing. 12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, videre omfattende: beregning av det ikke-reduserbare metningsnivå.12. Method according to claim 11, further comprising: calculation of the irreducible saturation level. 13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, videre omfattende: injisering av kompletteringsfluid i formasjonen; og beregning av det ikke-reduserbare metningsnivå.13. Method according to claim 12, further comprising: injection of completion fluid into the formation; and calculation of the irreducible saturation level. 14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, videre omfattende: injisering av kompletteringsfluid i formasjonen; og beregning av et bevegelig metningsnivå.14. Method according to claim 12, further comprising: injection of completion fluid into the formation; and calculating a moving saturation level. 15. Fremgangsmåte ifølge krav 9, videre omfattende: blanding av et hyper-polarisert middel i et fluid for å øke signal til støyforholdet for NMR-målinger; og injisering av fluidet som inneholder det hyper-polariserte middel i formasjonen.15. Method according to claim 9, further comprising: mixing a hyper-polarized agent in a fluid to increase the signal to noise ratio for NMR measurements; and injecting the fluid containing the hyper-polarized agent into the formation. 16. Fremgangsmåte ifølge krav 9, videre omfattende: pumping av fluid fra formasjonen gjennom en strømningsledning; og overvåking av strømningsmengden for å bestemme når strømningsledningen er tilstoppet.16. Method according to claim 9, further comprising: pumping fluid from the formation through a flow line; and monitoring the flow rate to determine when the flow line is blocked. 17. Fremgangsmåte ifølge krav 9, videre omfattende: måling av fluidstrømmen i en sonde (310); og sammenligning av den målte fluidstrøm med en hypotetisk fluidstrøm for trykkgradienten som er dannet av sonden (310) for å bestemme om sonden (310) er tettet mot borehullets vegg (314).17. Method according to claim 9, further comprising: measuring the fluid flow in a probe (310); and comparing the measured fluid flow with a hypothetical fluid flow for the pressure gradient formed by the probe (310) to determine whether the probe (310) is sealed against the borehole wall (314). 18. Fremgangsmåte ifølge krav 9, videre omfattende: tilveiebringelse av informasjon til et intelligent kompletteringssystem (313).18. Method according to claim 9, further comprising: provision of information to an intelligent completion system (313). 19. Fremgangsmåte ifølge krav 9, videre omfattende: testing av fluid i en sonde (310) for å bestemme om fluidet er brønnhullsfluid eller formasjonsfluid.19. Method according to claim 9, further comprising: testing fluid in a probe (310) to determine whether the fluid is wellbore fluid or formation fluid. 20. Fremgangsmåte ifølge krav 9, videre omfattende: bestemmelse av en endepunktspermeabilitet for i det minste det éne av olje og vann.20. Method according to claim 9, further comprising: determination of an endpoint permeability for at least one of oil and water. 21. Fremgangsmåte ifølge krav 6, videre omfattende: måling av resistivitet for en lokalisering i formasjonslokaliseringen; overvåking av fluidmetning; og beregning av relativ permeabilitet.21. Method according to claim 6, further comprising: measurement of resistivity for a location in the formation location; fluid saturation monitoring; and calculation of relative permeability.
NO20031486A 2002-04-02 2003-04-01 Device and method for estimating relative permeability in a formation by NMR, resistivity and formation testing NO328485B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US36926802P 2002-04-02 2002-04-02
US40608202P 2002-08-26 2002-08-26

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20031486D0 NO20031486D0 (en) 2003-04-01
NO20031486L NO20031486L (en) 2003-10-03
NO328485B1 true NO328485B1 (en) 2010-03-01

Family

ID=27004519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20031486A NO328485B1 (en) 2002-04-02 2003-04-01 Device and method for estimating relative permeability in a formation by NMR, resistivity and formation testing

Country Status (5)

Country Link
CA (1) CA2424112C (en)
DE (1) DE10314815A1 (en)
FR (1) FR2837869A1 (en)
GB (1) GB2391944B (en)
NO (1) NO328485B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7126332B2 (en) * 2001-07-20 2006-10-24 Baker Hughes Incorporated Downhole high resolution NMR spectroscopy with polarization enhancement
CN100357763C (en) * 2005-11-24 2007-12-26 中国海洋石油总公司 Resistivity and conductivity sensor used for high temperature and high pressure environment
US20120179379A1 (en) * 2011-01-10 2012-07-12 Saudi Arabian Oil Company Flow Profile Modeling for Wells

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4022276A (en) * 1976-02-13 1977-05-10 Marathon Oil Company Method of selecting oil recovery fluids using nuclear magnetic resonance measurements
US4964101A (en) * 1989-03-23 1990-10-16 Schlumberger Technology Corp. Method for determining fluid mobility characteristics of earth formations
US5233866A (en) 1991-04-22 1993-08-10 Gulf Research Institute Apparatus and method for accurately measuring formation pressures
US5303775A (en) 1992-11-16 1994-04-19 Western Atlas International, Inc. Method and apparatus for acquiring and processing subsurface samples of connate fluid
EP0718641B1 (en) * 1994-12-12 2003-08-13 Baker Hughes Incorporated Drilling system with downhole apparatus for transforming multiple downhole sensor measurements into parameters of interest and for causing the drilling direction to change in response thereto
AU5379196A (en) 1995-03-31 1996-10-16 Baker Hughes Incorporated Formation isolation and testing apparatus and method
US5936405A (en) * 1995-09-25 1999-08-10 Numar Corporation System and method for lithology-independent gas detection using multifrequency gradient NMR logging
US6084408A (en) 1998-02-13 2000-07-04 Western Atlas International, Inc. Methods for acquisition and processing of nuclear magnetic resonance signals for determining fluid properties in petroleum reservoirs having more than one fluid phase
GB0014463D0 (en) * 2000-06-14 2000-08-09 Nycomed Amersham Plc NMR Method
US6439046B1 (en) * 2000-08-15 2002-08-27 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for synchronized formation measurement

Also Published As

Publication number Publication date
GB2391944B (en) 2005-04-06
FR2837869A1 (en) 2003-10-03
DE10314815A1 (en) 2003-11-20
CA2424112A1 (en) 2003-10-02
GB0307617D0 (en) 2003-05-07
GB2391944A (en) 2004-02-18
NO20031486L (en) 2003-10-03
NO20031486D0 (en) 2003-04-01
CA2424112C (en) 2010-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7032661B2 (en) Method and apparatus for combined NMR and formation testing for assessing relative permeability with formation testing and nuclear magnetic resonance testing
US9243493B2 (en) Fluid density from downhole optical measurements
US7124819B2 (en) Downhole fluid pumping apparatus and method
US9664032B2 (en) Drilling wells in compartmentalized reservoirs
US9091150B2 (en) Downhole formation tester apparatus and methods
US7266983B2 (en) Methods to detect formation pressure
US9222352B2 (en) Control of a component of a downhole tool
US11378506B2 (en) Methods and systems for monitoring drilling fluid rheological characteristics
US6923052B2 (en) Methods to detect formation pressure
NO326755B1 (en) Apparatus and method for formation testing using tools with axially and spirally arranged openings
WO2009058980A2 (en) Formation testing and evaluation using localized injection
EP2310626A2 (en) Method for estimating formation permeability using time lapse measurements
US8708042B2 (en) Apparatus and method for valve actuation
US10024755B2 (en) Systems and methods for sample characterization
NO328485B1 (en) Device and method for estimating relative permeability in a formation by NMR, resistivity and formation testing
WO2018035222A1 (en) Method for constructing a continuous pvt phase envelope log
US20110277997A1 (en) Tool to determine formation fluid movement
EP2706191A2 (en) Minimization of contaminants in a sample chamber

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees