Impact of Material Balance Equation Selection on Rate-Transient Analysis of Shale Gas
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Various forms of shale gas (SG) material balance equations (MBE) have been developed in the past several decades, dating back to the first round of coalbed methane (CBM)/SG development in North America. These equations attempt to incorporate various aspects of SG storage mechanisms and reservoir characteristics; simple to complex forms exist, depending on the number of assumptions made in their derivation. All of the equations account for adsorbed gas storage, but may or may not include corrections for pore volume (PV) and fluid compressibility, water influx etc. In higher-permeability fractured SG and CBM plays, application of material balance using static (shut-in) pressures to derive original gas-in-place (OGIP) and drainage area estimates has proven useful. With the current development of ultra-low permeability SG (and shale liquids) plays, shut-in times for wells is impractically long so as to preclude the use of static material balance (SMB) methods. Use of rate-transient analysis (RTA) techniques, such as the flowing material balance (FMB), is much more common for original gas-in-place (OGIP) derivations in ultra-low permeability reservoirs, yet some form of MBE is often required for application of these methods. For example, pseudo-time and material balance pseudo-time is commonly used in advanced RTA methods, and hence the form of MBE could impact reservoir and/or hydraulic fracture properties derived from the analysis. In this work, we first summarize the MBEs that have been derived specifically for SG and/or CBM, with an emphasis on the assumptions, limitations and applications of each equation. We then derive a new MBE that dynamically adjusts free-gas storage volume during depletion according to the amount of volume occupied by sorbed gas, as recently suggested by Ambrose et al. (2010) for volumetric gas-in-place determination. Finally, we examine the impact of MBE selection on quantitative rate-transient analysis (for estimation OGIP). Two simulated cases for SG reservoirs are used to demonstrate the impact of the selected MBE. Finally, a modified transient productivity index (PI) using average pressure in the region of influence was developed and is compared to conventional transient PI. The results of this study are of interest to those engineers performing unconventional reservoir characterization work using RTA and for reserves estimators.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
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| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
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| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
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