Influence of annular mud and barite content on ultrasonic detection of shale barriers
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/2781557Utgivelsesdato
2020Metadata
Vis full innførselSamlinger
Beskrivelse
Full text not available
Sammendrag
I denne avhandlingen undersøkes forholdene rundt baritt og dets bruk i boreslam. Ultrasoniskemetoder for logging bak brønnrør beskrives, med fokus på å skille mellom barittholdigboreslam, lav-impedans sement og skifer. Rheologiske egenskaper til baritt-holdigboreslam diskuteres sammen med statisk og dynamisk utfelling av baritt, og det konkluderesat utfelling av baritt hovedsaklig har blitt behandlet som et problem under drilling, ogikke i kontekst av å identifisere materialer i annulus.To fysiske modeller beskrives, én for suspensjoner og én for porøse elastiske rammeverk.Modellene slås sammen til en impedans-modell for olje- og vannbasert barittholdigboreslam. Det avgjøres at det er teoretisk mulig å skille mellom boreslam og lav-impedanssementopp til boreslam-tettheter nær 2 g cm−3 for vannbasert boreslam, og omtrent 2.2 g cm−3for oljebasert boreslam. Modellene sammenlignes videre med tilgjengelig eksperimentelldata for boreslam og for andre løsmasser.Vi finner at suspensjonsmodellen er veldig ømfintlig ovenfor inn-parameterne, som er hovedsakligArchie’s sement-faktor, og den gjennomsnittlige korn-diameteren. Modellen er isamsvar med eksperimenter fra Hayman, hvor gode kvantitative resultat kun oppnås omviskositeten justeres ned en størrelsesorden. Derfor konkluderer vi at en mer sofistikertmodell er nødvendig for å oppnå tilfredstillende resultat. Elastisk rammeverk-modellensjekkes også opp mot eksperimenter hvor tilfredsstillende resultater oppnås. Til sluttdiskuteres baritt-holdig boreslam i sammenheng med nedleggelser av oljebrønner. In this thesis we investigate barite and its use in drilling fluids. Ultrasonic techniques forlogging behind casing are described with a focus on discriminating between barite muds,low-impedance cement and shale. The rheological properties of barite muds is discussedalong with barite sag, and we conclude that barite sag is mainly treated as a drilling problem,and is not investigated with logging behind casing in mind.Two rock physics models are described, a model for suspensions and a model for porouselastic frameworks. The models are linked into an impedance-model for oil-based andwater-based mud. We learn that it is theoretically possible to discriminate between mudsand low-impedance cement for mud densities up to 2.0 g cm−3 for a water-based mud, andup to 2.2 g cm−3 for oil-based mud. The models are compared with available data on drillingfluids and from unconsolidated sands.The suspension model is found to depend heavily on its input parameters, which are mainlyArchie’s cement factor and the average grain diameter. The same results as Hayman areobtained, where the model fit quantitatively only if the viscosity is assumed one order ofmagnitude lower. Therefore, we conclude that a more sophisticated model is necessary.The elastic framework model is compared with experiments, where satisfactory results areobtained. Finally, barite mud is discussed in relation to plug & abandonment.