A new method of data inversion for the identification of fractal characteristics and homogenization scale from hydraulic pumping tests in fractured aquifers

Bernard, Stéphane; Delay, Frédérick; Porel, Gilles

doi:10.1016/j.jhydrol.2006.01.008

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“…The University of Poitiers (France) has a Hydrogeological Experimental Site (HES) built nearby the Campus for the sole purpose of providing facilities to develop long-term monitoring and experiments for a better understanding of flow and transfers in fractured rocks (Bernard et al, 2006;Kaczmaryk and Delay, 2007;Bourbiaux et al, 2007). The concerned aquifer, 20 to 130 m in depth, consists of tight karstic carbonates of Middle Jurassic age.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

From 3D Seismic to 3D Reservoir Deterministic Model Thanks to Logging Data: the Case Study of a Near Surface Heterogeneous Aquifer

Mari

Porel

Bourbiaux

2009

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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Résumé -Construction d'un modèle déterministe de réservoir associé à un aquifère peu profond à l'aide de la sismique 3D et des diagraphies -Différentes acquisitions sismiques ont été réalisées sur le site hydrologique expérimental de Poitiers (France). Ce papier montre comment la sismique 3D peut être mise en oeuvre et traitée pour décrire un aquifère hétérogène proche de la surface. Le dispositif d'acquisition a été choisi pour obtenir à la fois une imagerie par réfraction et par réflexion. La sismique réfraction a permis d'obtenir une image en profondeur du toit de l'aquifère carbonaté et a mis en évidence les directions principales (N90 et N50) de couloirs de fractures. Ces deux directions ont été retenues pour implanter deux puits déviés C3 et C4. La sismique réflexion a permis d'obtenir un bloc de vitesse 3D en profondeur. Le bloc de vitesse montre la forte hétérogénéité du réservoir aquifère et confirme les orientations principales des structures mises en évidence par réfraction. Les zones à faible vitesse correspondent à des zones à forte conductivité hydraulique. Dans le but de quantifier la porosité des différents niveaux aquifères, les vitesses sismiques ont été converties en résistivité, en utilisant la relation empirique proposée par Faust (1953) [Geophysics 18,[271][272][273][274][275][276][277][278][279][280][281][282][283][284][285][286][287][288] calibrée sur des logs de résistivité enregistrés dans 11 puits du site. Le bloc de résistivité, converti en porosité en utilisant la loi d' Archie (1942) [Petrol. Technol. 146,[54][55][56][57][58][59][60][61][62]

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

From 3D Seismic to 3D Reservoir Deterministic Model Thanks to Logging Data: the Case Study of a Near Surface Heterogeneous Aquifer

Mari

Porel

Bourbiaux

2009

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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“…Tidal effects were not filtered. Figure 9 shows results matched to observations from Bernard et al (2006). Table 1 contains values of the properties derived from the matches.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 85%

“…Discrete distributions of varying properties and size of the dangling ends can be described in the manner of This theory (lines); observations (Bernard et al, 2006). distributions of matrix-rock blocks in fractured reservoirs, (de Swaan, 2000).…”

Section: Commentsmentioning

confidence: 99%

Pressure Transients in a Fractal-Cluster Model of Porous Media

Swaan

2013

EAGE Annual Conference &Amp; Exhibition Incorporating SPE Europec

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-The reservoir is described as a "supercritical cluster"; that is, an aggregate of conductive elements that comprises a "backbone" of connected pores or fractures that span the zone of interest, and also a collection of "sub-critical clusters" or "dangling ends" joined to the backbone to a limited extent. The scheme resembles the usual fracture and matrix-blocks setting but both backbone and sub-clusters are of the same material and share similar petrophysical properties. Whereas the backbone is a homogeneous porous medium, the sub-critical clusters behave as fractal porous media. The backbone-cluster type of flow has been observed in laboratory experiments. The subcritical clusters were approximated as linear fractal media characterized by static and dynamic fractal exponents and also by porosity and permeability of the compound medium. One of the ends of the linear clusters is closed and the other is joined to the backbone, where the mainstream occurs. A new solution was developed for that problem. The Laplace transform in time and space was used in the mathematical scheme. The theory developed was applied to field cases of interference between wells in aquifers. The matches of computed and observed dynamic pressures show fair fits.Re´sume´-Transitoires de pression dans un mode`le d'agre´gat fractal de milieux poreuxLe re´servoir est de´crit comme un « agre´gat supercritique » ; a`savoir un ensemble d'e´le´ments conducteurs comprenant un « squelette » de pores connecte´s ou de fractures qui s'e´tendent sur la zone d'inte´reˆt et e´galement une collection « d'agre´gats sous-critiques » ou « d'extre´mite´s non sature´es » jointes au squelette sur une distance limite´e. Le sche´ma ressemble a`la fracturation et aux assemblages blocs-matrice habituels mais le squelette et les sous-agre´gats sont du meˆme mate´riau et partagent des proprie´te´s pe´tro-physiques similaires. Tandis que le squelette est un milieu poreux homoge`ne, les agre´gats sous-critiques se comportent comme des milieux poreux fractals. Ce type d'e´coulement a e´te´observe´dans des expe´riences de laboratoire. Les agre´gats sous-critiques ont e´te´repre´sente´s comme des milieux fractals line´aires caracte´rise´s par des exposants fractals statiques et dynamiques et e´galement par la porosite´et la perme´abilite´du milieu du compose´. Une des extre´mite´s des agre´gats line´aires est ferme´e et l'autre est relie´e au squelette, ou`coule le flux principal. Une nouvelle solution a e´te´de´veloppe´e pour ce proble`me. La transforme´e de Laplace dans le temps et l'espace a e´te´utilise´e dans le de´veloppement mathe´matique. La the´orie de´veloppe´e a e´te´applique´e aux cas d'interfe´rence sur le terrain entre les puits dans des aquife`res. Les comparaisons de pressions dynamiques calcule´es et observe´es pre´sentent des re´sultats compatibles.

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“…These sites are designed for in-situ measurements and calibration of flow, transport and/or reactions in underground reservoirs that are heterogeneous by nature. The University of Poitiers (France) had a Hydrogeological Experimental Site (HES) built near the Campus for the sole purpose of providing facilities to develop long-term monitoring and experiments for a better understanding of flow and transfers in fractured rocks (Bernard et al, 2006;Kaczmaryk & Delay, 2007a,b ;Bourbiaux et al, 2007).…”

Section: Second Field Example: Case Study Of a Near Surface Heterogenmentioning

confidence: 99%

“…It is therefore very likely that high porosity zones of geophysical maps do correspond to water productive areas. Interference testing gives information about hydrodynamic behaviour at the site scale but does not image the local hydraulic connection between wells, even though pressure transients may differ from one observed well to the other (Bernard et al, 2006;Kaczmaryk & Delay, 2007a). It can be now wondered on the interest of a 3D porosity block for modelling flow in the aquifer.…”

Section: D Porosity and Hydraulic Conductivitymentioning

confidence: 99%