Permeability of Wilcox shale and its effective pressure law

Kwon, Ohmyoung; Kronenberg, A. K.; Gangi, Anthony F.; Johnson, Brann

doi:10.1029/2001jb000273

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“…Many researchers have shown that the permeability of shale decreases with externally applied stress (Dewhurst et al, 1999a;Dewhurst et al, 1999b;Katsube, 2000;Katsube et al, 1996a;Katsube et al, 1998;Kwon et al, 2001;Neuzil et al, 1984) and decreased porosity (Dewhurst et al, 1998;Schloemer and Kloss, 1997). A range of non-linear relationships have been proposed between permeability, porosity, and pressure in shale and mudstones, including exponential and power laws (Dewhurst et al, 1999a;Katsube et al, 1991).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Fracture transmissivity as a function of normal and shear stress: First results in Opalinus Clay

Cuss

Milodowski

Harrington

2011

Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Fracture transmissivity as a function of normal and shear stress: First results in Opalinus Clay

Cuss

Milodowski

Harrington

2011

Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C

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“…When describing how volumetric strain varies with effective stress, the appropriate coefficient is defined as the Biot coefficient, α [9][10][11][12] and effective stress law defined as confining pressure and pore pressure combination identify the permeability of the rock through effective stress law as below:…”

Section: Background Study On Stress Dependent Permeabilitymentioning

confidence: 99%

Laboratory Investigation to Assess the Impact of Pore Pressure Decline and Confining Stress on Shale Gas Reservoirs

Memon¹,

Tunio²,

Mahesar³

et al. 2018

Mehran Univ. res. j. eng. technol.

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Four core samples of outcrop type shale from Mancos, Marcellus, Eagle Ford, and Barnett shale formations were studied to evaluate the productivity performance and reservoir connectivity at elevated temperature and pressure. These laboratory experiments were conducted using hydrostatic permeability system with helium as test gas primarily to avoid potential significant effects of adsorption and/or associated swelling that might affect permeability.It was found that the permeability reduction was observed due to increasing confining stress and permeability improvement was observed related to Knudsen flow and molecular slippage related to Klinkenberg effect. Through the effective permeability of rock is improved at lower pore pressures, as 1000 psi. The effective stress with relatively high flow path was identified, as 100-200 nm, in Eagle Ford core sample. However other three samples showed low marginal flow paths in low connectivity.

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“…The slope is proportional to the permeability. This interpretation is still relevant nowadays for its simplicity of use in Chenevert and Sharma (1993), in Kwon et al (2001) or in Fedor (2008. Hsieh et al (1981) went further in the interpretation of pulse decay signals and reject the hypothesis of instantaneous pressure equilibrium within the sample.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Contribution of the Steady State Method to Water Permeability Measurement in Very Low Permeability Porous Media

Boulin

Bretonnier

Gland

et al. 2012

Oil Gas Sci. Technol. – Rev. IFP Energies nouvelles

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Résumé -Contribution de la méthode stationnaire dans les mesures des très faibles perméa-bilités à l'eau -Les milieux très peu perméables (k < 10 nD (10 −20 m 2 )) comme les argiles sont étudiés dans le cadre de problématiques très diverses telles que le stockage du CO 2 , les surpressions en forage profond ou le stockage des déchets radioactifs. La caractérisation pétrophysique de ces roches, et notamment la mesure de leur faible perméabilité, est difficile. La technique en laboratoire la plus répandue est celle du pulse decay. Cette technique consiste à imposer un pulse de pression en amont de l'échantillon puis de suivre l'évolution des pressions amont et aval. La durée de l'essai est supérieure à la journée pour des échantillons d'un nanoDarcy. Le signal est fortement tributaire des fuites dans le système ou des variations de température. La méthode stationnaire consiste à mesurer directement le débit d'eau à travers l'échantillon pour un gradient de pression donné. Cette technique est rarement utilisée pour les milieux très peu perméables car réputée très longue (Hsieh et al., 1981, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Geomech. Abstr. 18, 245-252). Des essais en laboratoire ont été réalisés sur trois échantillons. La méthode stationnaire ainsi que des méthodes transitoires (dont le pulse decay) furent employées. La limitation principale des méthodes transitoires est la difficulté d'interpréter correctement les profils de relaxation. La méthode stationnaire s'est montrée aussi rapide (trois jours pour un échantillon de 0.8 nD (8 × 10 −22 m 2 )), voire plus rapide (moins d'une journée pour un échantillon de 2.6 nD (2.6 × 10 −21 m 2 )), que la méthode du pulse decay. La perméabilité a été plus simple à déterminer et cette méthode peut être rapide avec un équipement adapté. En réalité, la faible compressibilité de la roche permet une propagation rapide des ondes de pression. De ce fait, il ne peut pas être soutenu que les conditions de régime permanent ne soient pas atteintes en un temps raisonnable. La méthode pulse decay reste une alternative intéressante à la méthode stationnaire lorsque la perméabilité est supérieure à 50 nD (5 × 10 −20 m 2 ). Abstract

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Permeability of Wilcox shale and its effective pressure law

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Fracture transmissivity as a function of normal and shear stress: First results in Opalinus Clay

Fracture transmissivity as a function of normal and shear stress: First results in Opalinus Clay

Laboratory Investigation to Assess the Impact of Pore Pressure Decline and Confining Stress on Shale Gas Reservoirs

Contribution of the Steady State Method to Water Permeability Measurement in Very Low Permeability Porous Media

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