Effect of the first wave of COVID-19 on Poison Control Centre activities in 21 European countries : an EAPCCT initiative

Peer reviewe

Permeability of rocks on the basis of mercury porosimetry and NMR measurements

Permeability, the most important reservoir parameter can be directly measured only on rock samples. It can be also determined on the basis of various statistical relationships between petrophysical parameters. We tested usefulness of Swanson parameter from the mercury porosimetry and relaxation time T2 from the NMR to find adequate formulas to improve permeability determination. We used the Devonian carbonates and Carboniferous mudstones and the Rotliegend sandstones

Total porosity and matrix parameters of carbonate rocks based on the elastic wave velocity and density measurements

Badania wykonano w celu wykazania zależności między prędkościami fal sprężystych uzyskanymi w wyniku pomiarów laboratoryjnych a parametrami otrzymanymi w badaniach hydrogeologicznych (porowatością i gęstością objętościową). Pomiary przeprowadzono na 73 próbkach skalnych, pochodzących w większości z poziomów wodonośnych z rejonu Olkusza. Informacja o prędkościach fal sprężystych w połączeniu z parametrami zbiornikowymi (porowatością, współczynnikiem filtracji i gęstością) dostarczyła dodatkowych informacji o badanych skałach. Zestawienie prędkości fali podłużnej P oraz gęstości objętościowej z porowatością otwartą, obliczoną w badaniach hydrogeologicznych, dało informację o zakresie zmian prędkości oraz gęstości szkieletowej w badanych skałach, które następnie wprowadzono do wzorów na obliczenie porowatości ogólnej badanych próbek. Na podstawie prędkości fal sprężystych, zmierzonych na próbkach wyciętych z rdzeni w dwóch prostopadłych kierunkach, wykonano także analizę anizotropii, co pozwoliło zidentyfikować szczeliny w skale. Analiza wyników hydrogeologicznych i petrofizycznych pokazała, że łącząc ze sobą różnorodne parametry można uzyskać dodatkowe informacje o właściwościach zbiornikowych poziomów wodonośnych.The purpose of the research was to find relationship between elastic waves velocities obtained from lab measurements and parameters from hydrogeological research. Measurements were conducted on 73 rock samples originating mostly from Jurassic limestone of the Olkusz area. Additional information about the rock samples was obtained when the elastic wave velocities were compared with reservoir parameters such as porosity, permeability and density. Plots of elastic waves velocities vs. porosity and bulk density vs. porosity gave information about the range of P wave velocities from the boundary velocity to the values when porosity is equal to zero. Matrix velocity and density values were introduced into the formulas used to calculate porosity. Anisotropy analysis was made on the basis of elastic wave velocities measured on cores cut in two perpendicular directions. This allowed for identification of fractures in rocks. Results showed that by comparing various petrophysical parameters it was possible to get better information about reservoir properties of aquifers

Application of multivariate statistical methods for characterizing heterolithic reservoirs based on wireline logs : example from the Carpathian Foredeep Basin (Middle Miocene, SE Poland)

Principal Components Analysis (PCA) and Cluster Analysis (CA) were applied for well log data derived from heterolithic intervals drilled in two boreholes (Mrowla-1 and Cierpisz-2) in the Miocene fill of the Carpathian Foredeep. Both boreholes penetrated similar basement elevations conductive for structural trapping of hydrocarbons in an overlying thin-bedded heterolithic reservoir, which produces gas in commercial quantities in one borehole. The PCA was used to reduce data space preserving sufficient amounts of parameters for a differentiation between thin layers of sandstones and mudstones and between gas- and water-saturated horizons. In both boreholes, the number of logs was reduced to four significant principal components (PCs). Differences between gas-saturated and water-saturated layers were found. CA was used for the classification and grouping of data according to natural petrophysical features of the analysed rocks. The group corresponding to gas-saturated zones was found in the Cierpisz-2 borehole. It is concluded that PCA and CA can provide useful information for a more reliable identification of gas-saturated horizons

Variability of the Rotliegend sandstones in the Polish part of the Southern Permian Basin - permeability and porosity relationships

The Flow Zone Index, FZI, applied to order relations between the effective porosity and permeability of the Rotliegend sandstones in the Polish part of the Southern Permian Basin turns out to be a useful and effective factor to evaluate ability of media flow in a rock formation. A dataset of over 2000 samples from 78 wells was analysed. Based only on porosity and permeability, FZI includes all non-parameterized features of rocks as tortuosity and diameters of porous channels, volume of trapped parts of capillary roads, specific surface of pore space, and others. When FZI increases, the ability of fluid to move through the porous space increases. In most cases, the Rotliegend sandstones reveal FZI in the range of 0.5-2.0. The highest FZI, ca. 100, is related to fractured part of the studied formation. The combination of FZI and facies information from several wells in the study area (over 1200 samples) showed a good correlation. On the basis of FZI we can divide a set of samples of the Rotliegend sandstone into groups of defined fluid flow abilities and relate them to facies. Also, we show the way of estimation of the reliable values of permeability in full geological log of a borehole on the basis of FZI, and the total porosity determined from well logging interpretation

Elastic wave velocities measurements and stress-strain characteristics under triaxial compression conditions for clastic and carbonate rock samples

W pracy analizowano wyniki pomiarów laboratoryjnych wykonanych na próbkach o zróżnicowanej litologii. Głównym celem było sprawdzenie, jak zmieniają się wartości prędkości fal sprężystych i dynamicznych modułów sprężystych w trójosiowym stanie naprężenia. Pomiary wykonano z wykorzystaniem nowatorskiego zestawu będącego na wyposażeniu Katedry Geofizyki, WGGiOŚ, AGH. Zestaw pomiarowy składa się z komory ciśnieniowej, prasy hydraulicznej i dźwigu oraz generatora fal sprężystych i specjalistycznego oprogramowania. Umożliwia pomiary prędkości fal podłużnych P i poprzecznych S wraz z pełną charakterystyką naprężeniowo-odkształceniową w trójosiowym stanie naprężenia. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów uzyskane dla ciśnień okólnych odpowiednio dobranych dla głębokości występowania oraz wieku poszczególnych próbek. Pomiary wykonywano do momentu zniszczenia próbki. Wykonano analizę zmian prędkości przy stopniowym osiowym obciążaniu próbki. W efekcie uzyskano prędkości fal sprężystych oraz charakterystyki naprężeniowo-odkształceniowe. Uzyskano wyższe wartości prędkości fal sprężystych przy symulowanych ciśnieniach złożowych niż podczas pomiarów w warunkach atmosferycznych. Wyniki zestawiono z pozostałymi, dostępnymi rezultatami badań laboratoryjnych, np. porowatościami wyznaczonymi z eksperymentów NMR i porozymetrii rtęciowej. Równoczesne pomiary prędkości fal sprężystych P i S oraz charakterystyka naprężeniowo-odkształceniowa przy symulowanym ciśnieniu górotworu są efektywnym narzędziem do odtworzenia w laboratorium warunków złożowych i uzyskania wiarygodnych wartości dynamicznych i statycznych parametrów sprężystych i geomechanicznych.The results of laboratory measurements performed on samples with varied lithology were analyzed. The main objective was to see how the values of elastic wave velocity at triaxial stress conditions change. Measurements were made using the innovative equipment located at the Department of Geophysics, Faculty of Geology, Geophysics and Environmental Protection, AGH University of Science and Technology. The measuring set consists of a pressure chamber, a hydraulic press, a crane and specialized software. It enables the measurements of the velocity of longitudinal (P) and transverse (S) waves along with full stress-strain characteristics in triaxial stress conditions. The results of the measurements were obtained at reservoir pressure, suitably selected for the depth and age of the individual samples. Measurements were made until the sample was fractured. As a result, the velocity of the elastic waves and the stress-strain characteristics were obtained. A velocity analysis with simulated reservoir pressure conditions was performed, referring to the deformation characteristics of the samples. Higher velocity values were obtained at simulated reservoir pressures than during atmospheric measurements. The results were compiled with the other available laboratory results, such as porosities determined by NMR and mercury porosimetry experiments. The simultaneous measurements of P and S wave velocity and stress-strain characteristics at simulated reservoir pressure are an effective tool for reproducing reservoir conditions in laboratory conditions and obtaining reliable dynamic and static elastic and geomechanical parameters

NMR and mercury porosimeter measurements for the selected rock samples of the West Carpathians

Wykonano pomiary stałej relaksacji T2 na wybranych próbkach skał wykorzystując zjawisko magnetycznej relaksacji jądrowej dla protonów obecnych w atomach wodoru występujących w skałach. Przeprowadzono pomiary porozymetrem rtęciowym i wyznaczono krzywe kumulacyjne porowatości efektywnej oraz powierzchni właściwej, a także rozkłady geometrii porów i rozkłady powierzchni właściwej. Wykonano analizę jakościową wyników pomiarów obiema metodami dla próbek skał karbońskich i dewońskich szukając odpowiadających sobie anomalii. Następnie skorelowano wyniki obu metod w celu wyskalowania pomiarów T2 w wartościach średnic porów i rozwartościach szczelin, D. Obliczono zależność korelacyjną między T2 i D dla wszystkich próbek oraz dla wapieni dewonu górnego. Sprawdzono uzyskaną relację dla skrajnych średnic w przedziale badań porozymetrycznych.Measurements of the T2 relaxation time were done on selected rock samples using the effect of the nuclear magnetic relaxation for protons in hydrogen atoms. Mercury porosimeter measurements were also performed to obtain cumulative curves of effective porosity and specific pore surface as well as distributions of pore geometry and specific pore surface. Qualitative analysis of results of measurements was performed with both methods on samples of Carboniferous and Devonian rocks in order to find corresponding anomalies. Next, the results of both methods were correlated to scale the T2 measurements in values of pore diameters and fracture widths, D. The correlation equations for T2 and D were calculated for the full data set and for the Upper Devonian limestone data. The result equations were tested for the extreme values of diameter in the mercury porosimeter range

Variability of the Rotliegend sandstones in the Polish part of the Southern Permian Basin - permeability and porosity relationships

The Flow Zone Index, FZI, applied to order relations between the effective porosity and permeability of the Rotliegend sandstones in the Polish part of the Southern Permian Basin turns out to be a useful and effective factor to evaluate ability of media flow in a rock formation. A dataset of over 2000 samples from 78 wells was analysed. Based only on porosity and permeability, FZI includes all non-parameterized features of rocks as tortuosity and diameters of porous channels, volume of trapped parts of capillary roads, specific surface of pore space, and others. When FZI increases, the ability of fluid to move through the porous space increases. In most cases, the Rotliegend sandstones reveal FZI in the range of 0.5-2.0. The highest FZI, ca. 100, is related to fractured part of the studied formation. The combination of FZI and facies information from several wells in the study area (over 1200 samples) showed a good correlation. On the basis of FZI we can divide a set of samples of the Rotliegend sandstone into groups of defined fluid flow abilities and relate them to facies. Also, we show the way of estimation of the reliable values of permeability in full geological log of a borehole on the basis of FZI, and the total porosity determined from well logging interpretation

Geometric parameters of the pore space of low-porosity Cambrian sandstones determined on the basis of laboratory measurements results on core samples

Parametry geometryczne przestrzeni porowej skał pozwalają oszacować ich zdolności filtracyjne. Wysokorozdzielcza rentgenowska tomografia komputerowa dostarcza wiele różnorodnych parametrów ilościowych przestrzeni porowej. Niektóre z tych parametrów mogą być skonfrontowane z wynikami badań laboratoryjnych spektrometrii magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) i porozymetrii rtęciowej (MICP), np. średnia średnica porów. Piknometria helowa, rentgenowska tomografia komputerowa, spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego i porozymetria rtęciowa dostarczają kluczowej informacji na temat wielkości porowatości. Przepuszczalność absolutna (wyznaczona metodą zaniku ciśnienia, ang. pressure-decay permeability, i impulsu, ang. pulse-decay permeability) pozwala ocenić zdolności filtracyjne skały. Na podstawie obrazów tomograficznych obliczono takie parametry przestrzeni porowej jak: liczba wokseli w obiekcie, pole powierzchni obiektu, średnica kuli o objętości równej objętości obiektu, maksymalna wartość grubości znaleziona w obiekcie, minimalna wartość grubości znaleziona w obiekcie, średnia grubość obiektu, odchylenie standardowe grubości, parametr określający odstępstwo kształtu obiektu od sfery, wydłużenie obiektu, płaskość obiektu, parametr określający podobieństwo kształtu obiektu do kształtu sferycznego za pomocą odpowiedniego stosunku objętości obiektu do powierzchni obiektu, charakterystyka Eulera, najkrótsza długość obiektu mierzona w danym kierunku (Fereta), najdłuższa długość obiektu mierzona w danym kierunku (Fereta), maksymalna średnica Fereta wyznaczona w kierunku prostopadłym do prostej określonej przez najdłuższą średnicę Fereta w obiekcie, stosunek maksymalnej długości średnicy Fereta wyznaczonej w kierunku prostopadłym do prostej określonej przez najkrótszą średnicę Fereta do długości najkrótszej średnicy Fereta, współczynnik kształtu (ShapeVa3D), moment bezwładności wokół najkrótszej osi głównej, moment bezwładności wokół średniej osi głównej, moment bezwładności wokół najdłuższej osi głównej. Dokonano interpretacji liczby porów i mikroszczelin w każdej analizowanej próbce poprzez analizę liczby obiektów w danej klasie objętości. Obrazy tomograficzne były interpretowane jakościowo i ilościowo przy wykorzystaniu programu poROSE (poROus materials examination SoftwarE), który jest wynikiem prac badawczych prowadzonych wspólnie przez ośrodki naukowe i przemysłowe na materiałach porowatych. Analizie poddano wartości porowatości (całkowitej i efektywnej), średnic porów (średnice Fereta, parametr grubości obiektu), parametrów określających kształt porów (np. wydłużenie, sferyczność, spłaszczenie) oraz stosowanych we wzorze Kozeny’ego–Carmana (np. wewnętrzna powierzchnia właściwa porów na jednostkę objętości porów). Przedstawiono wyniki analiz dla próbek zwięzłych piaskowców kambryjskich, będących potencjalnie skałami zbiornikowymi gazu zamkniętego (ang. tight gas). Próbki z rdzeni wiertniczych pochodzą z jednego otworu wiertniczego, z tej samej głębokości poboru rdzenia.Geometric parameters of the rock pore space allow estimating their filtration abilities. High-resolution X-ray computed tomography (CT) provides a great amount of geometric parameters of the pore space. Some of these parameters may be confronted with laboratory measurements of nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) and mercury porosimetry (MICP), e.g. average pore diameter. Helium pycnometry, CT, NMR and MICP provide key information on the porosity. Absolute permeability allows to assess the filtration abilities of the rock. The following pore space parameters for the object were calculated on the basis of tomo- graphic images: number of voxels, surface area, diameter of the sphere equal to the volume of the object, maximum thickness, minimum thickness, average thickness, standard deviation of thickness, parameter defining the deviation of the shape of the object from the sphere, elongation, flatness, parameter determines the similarity of the shape of the object to the spherical shape using the appropriate ratio of the object’s volume to the object’s surface, Euler number, the shortest and the longest length measured in a given direction (Feret), maximum Feret diameter determined in the direction perpendicular to the line defined by the longest Feret diameter in the object, ratio of the maximum length of the Feret diameter, attached in a direction perpendicular to the line defined by the shortest Feret diameter up to the shortest Feret diameter, shape coefficient (ShapeVa3D), moment of inertia around the shortest, mean and the longest major axis. The number of pores and microfractures in each of the analyzed samples were interpreted by analyzing the number of objects in a given volume class. The tomographic images were interpreted using the poROSE software (poROus materials examination SoftwarE), which is the result of research carried out jointly by scientific and industrial centers on porous materials. The analysis covered the values of porosity, pore diameters (Feret, thickness), parameters determining pore shape (e.g. elongation, sphericity, flatness) and used in the Kozeny–Carmana formula (e.g. internal pore surface per pore volume). The results of analyzes for tight Cambrian sandstones samples, potentially the tight gas reservoir rocks, are presented. Samples from cores come from one well, with the same probing depth

Technical note. The concept of a computer system for interpretation of tight rocks using X-ray computed tomography results

The article presents the concept of a computer system for interpreting unconventional oil and gas deposits with the use of X-ray computed tomography results. The functional principles of the solution proposed are presented in the article. The main goal is to design a product which is a complex and useful tool in a form of a specialist computer software for qualitative and quantitative interpretation of images obtained from X-ray computed tomography. It is devoted to the issues of prospecting and identification of unconventional hydrocarbon deposits. The article focuses on the idea of X-ray computed tomography use as a basis for the analysis of tight rocks, considering especially functional principles of the system, which will be developed by the authors. The functional principles include the issues of graphical visualization of rock structure, qualitative and quantitative interpretation of model for visualizing rock samples, interpretation and a description of the parameters within realizing the module of quantitative interpretation