A New Approach to Calculate Mud Invasion in Reservoirs Using Well Logs

Abstract

ABSTRACT. Muds of different compositions are used in the drilling well process, to support the wall of the borehole along with maintenance of pressure, and to remove rock cuttings generated from the geological formations encountered by the drill bit. The drilling mud invades the formations and modifies the zones surrounding the borehole, mainly, in terms of the physical properties of the rocks, such as porosity and permeability. The identification of this formation damage is important for reservoir characterization, and the subsequent well completion, as well as for the analysis of economic viability. Many years ago, Schlumberger developed a method for determining mud invasion diameter using the Tornado Chart. Today, practitioners in the oil industry use the Tornado Chart to present geophysical logs. Improving upon Schlumberger' s methodology, Crain used mathematical equations to calculate the mud invasion diameter. In this study, we propose a polynomial mathematical method to determine mud invasion diameter. Our method utilizes the same resistivity well logs, namely dual induction log and dual laterology, though different from that of Schlumberger or Crain methods. The approach developed in this study considers the characteristics of the invasion process while quickly and accurately showing results in the form of a log that can be visualized adjacent to other logs measured in the borehole.Keywords: formation damage, drilling mud invasion, resistivity well logs. RESUMO.No processo de perfuração de poços são utilizadas diferentes composições de lama com o propósito de suportar a parede do poço, manter a pressão e, ainda, remover os fragmentos de rocha originados pela broca ao atravessar as formações geológicas. A lama de perfuração invade as formações e modifica as zonas circundantes ao poço, sobretudo, em termos das propriedades físicas das rochas, tais como a porosidade e permeabilidade. A identificação deste tipo de danò a formaçãoé importante, principalmente para a caracterização do reservatório, bem como nas atividades posteriores de conclusão do poço e, ainda, na análise de viabilidade econômica. Neste sentido, há muitos anos, a Schlumberger desenvolveu uma maneira de determinar o diâmetro de invasão da lama usando o Gráfico Tornado, queé utilizado até hoje na indústria do petróleo, essencialmente usando perfis geofísicos. Mais tarde, com o objetivo de melhorar a determinação do diâmetro de invasão, Crain usou equações matemáticas para calcular esse valor, fazendo correções na metodologia da Schlumberger. Neste trabalho, por outro lado, propõe-se um método matemático polinomial para determinar o diâmetro de invasão, queé diferente das metodologias desenvolvidas pela Schlumberger e por Crain, mas também utilizando os mesmos perfis resistivos de poços, ou seja, os perfis de indução (DIL) e laterolog (DLL) duplos. Desta forma, o procedimento desenvolvido no presente trabalho mostrou-se rápido e preciso, pois considera melhor as características do processo de invasão, mostrando ainda os resultados sob a forma d...

EMT simulation and effect of TTI anisotropic media in EMT signal

“…Transition zone Invaded zone Adjacent bed Uninvaded zone Source Mud d h Fig. 1 Diagram of a borehole with a telemetry system (modified after Ribeiro and Carrasquilla 2014). (Jiang et al 2017;Anderson 2001) The medium is characterized by a "radial conductivity" rr which is constant in the horizontal directions and varies in the vertical direction for "vertical conductivity" zz , such that rr ≠ zz .…”