Dans le monde de l'exploration pétrolière et gazière, comprendre comment les fluides se déplacent à travers les roches poreuses est crucial. La perméabilité, la capacité d'une roche à transmettre des fluides, joue un rôle central dans la détermination de l'efficacité de la production d'un réservoir. Cependant, un défi majeur se pose lorsqu'il s'agit de la perméabilité au gaz, qui s'écarte souvent considérablement de la perméabilité aux liquides. Cette divergence peut être attribuée au phénomène de "glissement", où les molécules de gaz, contrairement aux molécules liquides, n'adhèrent pas aux parois des pores, ce qui entraîne un mouvement plus rapide.
L'effet Klinkenberg : dévoiler la vérité
L'effet Klinkenberg, nommé d'après son découvreur, L.J. Klinkenberg, décrit ce phénomène et fournit une méthode pour corriger les mesures de perméabilité au gaz afin de tenir compte du glissement. Il stipule que la perméabilité au gaz augmente avec la diminution de la pression, convergeant vers la "vraie" perméabilité à des pressions infiniment élevées.
La correction de Klinkenberg : une solution pratique
La correction de Klinkenberg est une formule mathématique qui ajuste les perméabilités au gaz mesurées pour tenir compte du glissement. Elle repose sur la mesure de la perméabilité au gaz à plusieurs pressions et sur l'extrapolation des données à une pression nulle afin de déterminer la vraie perméabilité.
L'impact de la correction de Klinkenberg :
Applications de la correction de Klinkenberg :
La correction de Klinkenberg est largement utilisée dans :
Limitations et considérations :
Bien qu'elle soit précieuse, la correction de Klinkenberg a ses limites :
Conclusion :
L'effet et la correction de Klinkenberg sont des outils cruciaux pour comprendre l'écoulement du gaz dans les milieux poreux. En tenant compte du glissement, la correction de Klinkenberg permet une caractérisation plus précise du réservoir, des stratégies d'exploration et de production améliorées et, finalement, des performances améliorées du réservoir. Comprendre et appliquer ce concept reste essentiel pour naviguer dans le monde complexe de l'exploration et de la production pétrolières et gazières.
Instructions: Choose the best answer for each question.
1. What is the primary reason for the difference between gas and liquid permeability?
a) Gas molecules are larger than liquid molecules.
Incorrect. Gas molecules are generally smaller than liquid molecules.
b) Gas molecules have a higher viscosity than liquid molecules.
Incorrect. Gas molecules generally have a lower viscosity than liquid molecules.
c) Gas molecules exhibit "slip flow" at the pore walls, while liquid molecules adhere to them.
Correct. Gas molecules exhibit "slip flow" at the pore walls, resulting in faster movement than liquid molecules.
d) Gas molecules are more compressible than liquid molecules.
Incorrect. While gas molecules are more compressible, this isn't the primary reason for the difference in permeability.
2. The Klinkenberg effect describes:
a) The increase in gas permeability with increasing pressure.
Incorrect. The Klinkenberg effect describes the increase in gas permeability with decreasing pressure.
b) The decrease in gas permeability with decreasing pressure.
Correct. The Klinkenberg effect describes the decrease in gas permeability with decreasing pressure.
c) The constant relationship between gas and liquid permeability.
Incorrect. The Klinkenberg effect highlights the difference between gas and liquid permeability.
d) The influence of temperature on gas permeability.
Incorrect. While temperature can influence gas permeability, it's not the focus of the Klinkenberg effect.
3. What is the main purpose of the Klinkenberg correction?
a) To estimate the viscosity of gas in a reservoir.
Incorrect. The Klinkenberg correction focuses on permeability, not viscosity.
b) To determine the porosity of a rock sample.
Incorrect. The Klinkenberg correction is related to permeability, not porosity.
c) To adjust measured gas permeability to account for slip flow.
Correct. The Klinkenberg correction adjusts measured gas permeability to account for slip flow.
d) To predict the production rate of a gas reservoir.
Incorrect. While the correction helps with reservoir modeling, its primary purpose is to adjust permeability measurements.
4. The Klinkenberg correction is typically applied to:
a) Wet gas reservoirs.
Incorrect. The Klinkenberg correction is primarily applicable to dry gas reservoirs.
b) Oil reservoirs.
Incorrect. The Klinkenberg correction is primarily applicable to gas reservoirs.
c) Dry gas reservoirs.
Correct. The Klinkenberg correction is typically applied to dry gas reservoirs.
d) Shale gas reservoirs.
Incorrect. While applicable in some cases, the Klinkenberg correction has limitations in unconventional reservoirs like shale gas.
5. Which of the following is NOT a limitation of the Klinkenberg correction?
a) It assumes constant porosity.
Incorrect. The Klinkenberg correction assumes constant porosity, which can be a limitation.
b) It applies to wet gas reservoirs.
Correct. The Klinkenberg correction is primarily applicable to dry gas reservoirs, and its application to wet gas reservoirs is limited.
c) It relies on accurate pressure measurements.
Incorrect. The Klinkenberg correction relies on accurate pressure measurements, which can be a limitation.
d) It is only valid for dry cores.
Incorrect. The Klinkenberg correction is only valid for dry cores, which is a limitation.
Scenario: You are working as a reservoir engineer and are tasked with evaluating a dry gas reservoir. You have conducted core analysis and measured gas permeability at different pressures. The data is shown below:
| Pressure (psi) | Gas Permeability (mD) | |---|---| | 100 | 150 | | 200 | 120 | | 300 | 100 | | 400 | 80 | | 500 | 70 |
Task:
Use the Klinkenberg correction to determine the true permeability of the reservoir. You can use the following equation:
k_0 = k_g * (1 + b/P)
where: * k0 is the true permeability at zero pressure (mD) * kg is the measured gas permeability at pressure P (mD) * b is the Klinkenberg coefficient (psi) * P is the pressure (psi)
Instructions:
Exercice Correction:
1. **Plot the data:** Plot the measured gas permeability (k_g) on the y-axis and 1/P on the x-axis. 2. **Linear Regression:** Fit a linear regression line to the plotted data. 3. **Intercept:** The intercept of the line with the y-axis represents the true permeability (k_0). 4. **Slope:** The slope of the line represents the Klinkenberg coefficient (b).
Comments