Processo para produção e caracterização de rochas sintéticas com porosidade controlada para aplicações em Petrofísica por RMN de alto e baixo campo.

Bruno Chencarek, Maury Duarte Correia, Moacyr do Nascimento, Alexandre Martins Souza, Ivan S. Oliveira

Resumo


Neste trabalho apresentamos uma metodologia para a produção de amostras de rochas sintéticas, a partir da sinterização de microesferas de vidro tipo soda-cal,para a realização de um estudo sistemático dos tempos de relaxação em RMN de alto e baixo campo, e aplicações em Petrofísica. Através do controle do intervalo detamanhos das microesferas, e da calibração do protocolo de tratamento térmico, quatro tipos de amostras de rocha sintética, de mesma mineralogia, foram produzidos com diferentes valores de permeabilidade, em dois padrões de tamanhos utilizados na indústria. Imagens de microscopia eletrônica de varredura e microtomografia computadorizada foram utilizadas para caracterização do nível desinterização dos grãos e da distribuição do espaço poroso em cada uma das amostras. A caracterização química das amostras foi realizada através da técnica de EDS, para o controle mineralógico. Experimentos de relaxação longitudinal (T1) em RMN de alto campo, e relaxação transversal (T2) em RMN de alto e baixo campo, realizados nas amostras saturadas, indicam uma correlação direta entreos valores dos tempos de relaxação (T1 e T2) e o intervalo de tamanhos do espaço poroso das amostras. Os dados obtidos nas medidas de relaxação de RMN foram ajustados segundo os modelos de relaxação correntes na petrofísica de meios porosos.

Palavras-chave


RMN, Petrofísica, Rochas Sintéticas, Meios Porosos

Texto completo:

PDF

Referências


Slichter CP. Principles of Magnetic Resonance., Updated

Edition, Springer, 1996.

Dunn KJ, Bergman DJ, Latorraca GA. Nuclear Magnetic

Resonance - Petrophysical and Logging Applications., Vol. 32,

Pergamon, 2002.

Cowan B. Nuclear Magnetic Resonance and Relaxation.,

Cambridge University Press, 1997.

Bloch F. Nuclear Induction., Phys. Rev. 70:460-474, 1946.

Hahn EL. Spin echoes., Phys. Rev. 80:580-594, 1950.

Torrey HC. Theory of nuclear spin relaxation of liquids for

large surface-to-volume ratios., Phys. Soc. Ser II, 1:216, 1956.

Woessner DE. The Early Days of NMR in the Southwest.,

Concepts in Magnetic Resonance, Vol. 13(2), 77:102, 2001.

Torrey HC. Bloch Equations with Diffussion Terms., Physical

Review, Vol. 104 - 3, 1956.

Brownstein KR, Tarr CE. Importance of classical diffusion in

NMR studies of water in biological cells., Physical Review A,

Vol. 19 - 6, 1978.

Correia MD, Souza AM, Sinnecker JP, Sarthour RS, Santos

BCC, Trevizan W, Oliveira IS. Superstatistics model for T2

distribution in NMR experiments on porous media., Journal of

Magnetic Resonance, Vol. 244 - 12;17, 2014.

Krebs M, Lungwitz B, Souza A, P´epin A, Montoya S, Schlicht

P, Bonagamba T. The First Visualization of Acid Treatments on

Carbonates With 3D Nuclear-Magnetic-Resonance Imaging,

Society of Petroleum Engineers, vol. 20, 2015.

dEurydice MN, Montrazi ET, Fortulan CA, Bonagamba TJ.

T2-Filtered T2-T2 Exchange NMR., The Journal of Chemical

Physics 144, 2016.

Foley I, Farooqui A, Kleinberg RL. Effect of Paramagnetic

Ions on NMR Relaxation of Fluids at Solid Surfaces., Journal

of Magnetic Resonance, Series A 123, 95?104, 1996.

Grunewald E, Knight R. A laboratory study of NMR

relaxation times and pore coupling in heterogeneous media.,

Geophysics,vol. 74, no.6, November-December 2009.

Howard JJ. Quantitative Estimates of Porous Media

Wettability From Proton NMR Measurements., Magnetic

Resonance Imaging, Vol. 16, Nos. 5/6, pp. 529?533, 1998.

Katsube TJ. Review of Formation Resistivity Factor Equations

Related to New Pore-Structure Concepts., Geological Survey

of Canada, Current Research, 2010-7, 9p.

Darcy H. Les fontaines publique de la ville de Dijon.,

Dalmont, Paris 647, 1856.

Ahmed U, Crary SF, Coates GR. Permeability Estimation: The

Various Sources and Their Interrelationships., Schlumberger

Well Services, JPT, 1991.

Istratov AA, Vyvenko OF. Exponential analysis in physical

phenomena., Review of Scientifc Instruments, vol.70, 1999.

James J F. A Student?s Guide to Fourier Transforms.,

Cambridge University Press, 2011.

Senturia SD, Robinson JD. Nuclear spin-lattice relaxation of

liquids confined in porous solids. SPE Journal, 10, 237?244,

Davies SM, Kalam Z, Packer KJ, Zelaya FO. Pore-size

CBPF-NT-000/00 17

distributions from nuclear magnetic resonance spin-lattice

relaxation measurements of fluid-saturated porous solids.

Journal of Applied Physics, 67, 3171?3176, 1990.

Borgia GC, Bortolotti V, Brancolini AF, Brown RJS,

Fantazzini P. Developments in core analysis by NMR

measurements. Magnetic Resonance Imaging, 14, 751?760,

Bertero M, De Mol C, Pikes ER. Linear inverse problems

with discrete data: 11. Stability and regularisation. Inverse

Problems 4, 573-594, 1998.

Ji Y, Baud P, Vajdova V, Wong TF. Characterization of Pore

Geometry of Indiana Limestone in Relation to Mechanical

Compaction. Oil and Gas Science and Technology ? Rev. IFP

Energies nouvelles, Vol. 67, No. 5, pp. 753-775, 2012.

Churcher PL, French PR, Shaw J, Schramm LL. Rock

Properties of Berea Sandstone, Baker Dolomite, and Indiana

Limestone. Society of Petroleum Engineers, 1991.

Parlett CM,Wilson K, Lee AF. Hierarchical porous materials:

catalytic applications. Chemical Society Review, Issue, 2013.

Cardoso SS, Rodrigues AE. Diffusion and reaction in a

porous catalyst slab: perturbation solutions. AIChE J. 52(11),

-3932 (9 pp). DOI 10.1002/aic11009, 2006