Inversion of poroelastic parameters and sonic wave velocity modeling in Vaca Muerta formation - Ravazzoli, Claudia Leonor (2020)
La Formación Vaca Muerta, ubicada en la Cuenca Neuquina, Argentina, está entre los mayores reservorios no convencionales de tipo shale (lutitas orgánicas) a nivel mundial, resultando un objetivo de alto interés en exploración y caracterización geofísica. Debido a su génesis y a su composición multiminerálica dichas lutitas presentan una gran heterogeneidad espacial, especialmente en la dirección vertical, pudiendo alcanzar espesores hasta 350 m. Dadas las características de estas rocas, la construcción de modelos elásticos que además de la existencia de poros y fluidos, incorporen su descripción litológica detallada así como parámetros físicos realistas para cada mineral y materia orgánica constituyen un desafío. Con estas ideas, utilizaremos la teoría poroelástica desarrollada por Brown y Korringa (1975), extendiendo la de Gassmann (1951) a medios porosos de matriz no homogénea, para modelar y ajustar velocidades sónicas P y S medidas en un pozo que atraviesa gran parte de la mencionada formación. En este modelo la compresibilidad monominerálica es reemplazada por otras dos: una asociada al volumen poral y otra a la matriz multifásica, cuyos valores pueden determinarse en laboratorio pero no son simples de calcular analíticamente. La falta de conocimiento de los parámetros de este modelo ha limitado fuertemente su aplicación práctica. Esto constituye una de las motivaciones de este trabajo, en el cual proponemos su determinación mediante técnicas de inversión numérica, lo cual no había sido hecho hasta el momento. La implementación de este procedimiento implica la modelar las propiedades elásticas de la matriz, habiéndose elegido el modelo de porosidad crítica, ampliamente aceptado en rocas sedimentarias clásticas. Como resultado de este estudio se obtiene una representación poroelástica macroscópica por intervalos de profundidad, se comprueba el grado de ajuste entre las velocidades medidas y calculadas, se analiza estadísticamente la distribución de los parámetros invertidos y se analiza la heterogeneidad elástica .