The Interrelationships between Overpressure Mechanisms and In-Situ Stresses

Miller, Terry; Luk, C. H.; Olgaard, David L.

doi:10.1306/m76870c2

Cited by 5 publications

(2 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In other words, the stress reduction rate decreases significantly with time. Therefore, if a perfectly isotropic state of in situ stress is observed in at the reservoir depths, two main reasons could be present: 1) The shale experiences a sufficiently long period of viscoplastic deformation; 2) other mechanisms, such as frictional slips (Zhang and Ma, 2021) and overpressure (Miller et al, 2004), can also be operative so that a more isotropic stress state is attainable over a shorter time scale. In this study, a series of laboratory multi-step creep experiments were performed on several Longmaxi shale samples to investigate their time-dependent deformation properties.…”

Section: Estimation Of Differential Stress Accumulation Over Geologic...mentioning

confidence: 99%

Time-dependent deformation of Wufeng-Longmaxi shale and its implications on the in situ state of stress

Wan

Zhang²,

Jin³

et al. 2023

Front. Earth Sci.

View full text Add to dashboard Cite

The stress-strain relationship in shales is generally time-dependent. This concerns their long-term deformation in unconventional reservoirs, and its influence on the in situ stress state therein. This paper presents an experimental investigation on the time-dependent deformation of the Longmaxi shale gas shale. A series of creep experiments subject the shale samples to long-term, multi-step triaxial compression. It is found that the shale samples exhibit varying degrees of time-dependent deformation, which can be adequately described by a power-law function of time. The experimental results establish the relationship between the elastic Young’s modulus and viscoplastic constitutive parameters, which are different from previous those derived from North American shales. Based on this viscoplastic constitutive model, the stress relaxation and the differential stress accumulation over geologic time scales can be estimated. It is found that linear elasticity substantially overestimates the differential stress accumulation predicted in the context of viscoplastic relaxation. The characterized viscoplasticity and stress relaxation are of vital importance for various geomechanical problems in shale reservoirs.

show abstract

Section: Estimation Of Differential Stress Accumulation Over Geologic...mentioning

confidence: 99%

Time-dependent deformation of Wufeng-Longmaxi shale and its implications on the in situ state of stress

Wan

Zhang²,

Jin³

et al. 2023

Front. Earth Sci.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Az említett ábrán a porozitás (%) értékek (pórustérfogat/100 egység kőzettérfogat) logaritmusa szerepel, amely egyes mélységszakaszokban lineáris összefüggést mutat a mélység gel, mert a porozitás ( φ%) a mélységgel (z) a következő típusú összefüggésben van: φ = φ o -a z , ahol φ o a z = o mélységhez tartozó porozitás, az "a" pedig konstans. A poro zitás csökkenése a fedőréteg terhelési nyomása hatására majd nem teljes egészében irreverzibilis folyamat (MILLER et al 2002). A DK-alföldi neogén süllyedékek esetében a homok kövek porozitása (h) 1,7-4,8 km mélységinter vallumban el térő meredekségű, de folyamatos csökkenést mutat.…”

Section: A Primer Migráció Folyamata éS Hatótényezőiunclassified

A szénhidrogének primer migrációja

Koncz¹

2021

Földt. Közl.

View full text Add to dashboard Cite

A kisebb és nagyobb mélységben végbemenő primer migrációról közöl a szerző egy összefoglalást. A szénhidrogéneknek anyakőzeteikből történő kiszorulása minden szempontból (mennyiségileg és minőségileg egyaránt) nagyon jó anya kőzeteket igényel alacsony termikus érettség esetén, amikor a pelitek áteresztőképessége még mindig elég ahhoz, hogy a víz egy részének eltávozásával a hidrosztatikus nyomás fenn tudjon maradni. Nagyobb mélységben a pelitek túlnyomásossá válnak igen alacsony áteresztőképességük miatt, amely gátolja a pórusok fluidumainak kiszorulását. Ha a túlnyomás eléri a horizontális nyomást, a pelit megrepedezik, és lehetőséget ad a képződött szénhidrogének eltávozására. Ez a cikk két példát közöl: primer migráció középső miocén anyakőzetekből és az Endrődi Formációból. Feltételezhető, hogy a vékony középső miocén anyakőzetek a megfelelő mértékű túlnyomás létrejötte miatt repedtek meg, amikor a Zagyvai Formáció lerakódása zajlott. Ezt az eseményt követően a szénhidrogének vertikálisan migráltak a kisebb mélységben elhelyezkedő tárolóikba – létrehozva a Budafa és Lovászi mezőket. A vastag Endrődi Formáció jó anyakőzetnek bizonyult, de szénhidrogénjei nem képeztek felhalmozódásokat az Algyő szerkezeten a Makói-árok nyugati szegélyén az olaj-anyakőzet korreláció eredményei szerint. Feltételezhető, hogy az Endrődi Formáció megrepedése nem következett be a túlnyomás korai megjelenése és a zárórétegek miatt, amelyek a formáció tető és fekü részein jöttek létre.

show abstract

Quantifying shale pore pressure by modeling the controls on compaction and porosity

Krushin

2014

Interpretation

View full text Add to dashboard Cite

The oil and gas industry relies primarily on locally calibrated shale velocity/sonic, electrical resistivity trends, and exponential loss of porosity from high-porosity shallow mud to model compaction. These methods do not properly identify and isolate the variable shale mineralogy and the specific components of compaction which control shale porosity. The variable shale mineralogy is captured by the shale bulk cation exchange capacity (CEC) (meq/g). CEC is a measurement of the amount of exchangeable charge per unit mass of dry sample and is used as a petrophysical surrogate for mineralogy and grain size. The components of compaction are mechanical, governed by effective overburden stress; thermal, associated with increasing burial temperature, and chemical, such as the smectite to illite transformation. Desorption water vapor isotherms of Na-exchanged pure clays, clay mixtures, and shales help to quantify the properties and components that ultimately control shale porosity. The isotherms are a measurement of the gravimetric water content (WC) as the relative humidity [Formula: see text], is decreased from 100%. Plotting [Formula: see text] versus WC normalized by CEC (water-g/meq) results in the data collapsing to a single general trend. With knowledge of the bulk CEC of the shale, a protomechanical compaction curve results from this trend when a simple thermodynamic equation converts [Formula: see text] to effective overburden stress. Additionally, water vapor sorption isotherms measurements at different temperatures calibrate the thermal compaction component associated with increasing temperature with burial. The effects of diagenesis and variable shale mineralogy are incorporated in the compaction model via the bulk CEC parameter, calculated from petrophysical well logs. After accounting for temperature and CEC, the shale porosity is dependent only on the effective overburden stress state, i.e., pore pressure. There is excellent agreement between the model’s pore pressure with pore pressure inferred from drilled mud weights and pressures measured in interbedded sands.

show abstract

The Interrelationships between Overpressure Mechanisms and In-Situ Stresses

Cited by 5 publications

References 0 publications

Time-dependent deformation of Wufeng-Longmaxi shale and its implications on the in situ state of stress

Time-dependent deformation of Wufeng-Longmaxi shale and its implications on the in situ state of stress

A szénhidrogének primer migrációja

Quantifying shale pore pressure by modeling the controls on compaction and porosity

Contact Info

Product

Resources

About