BR112014017258B1

BR112014017258B1 - Método para avaliar um reservatório e sistema para avaliar um reservatório

Info

Publication number: BR112014017258B1
Application number: BR112014017258-7A
Authority: BR
Inventors: Jack Dvorkin; Naum Derzhi; Elizabeth Diaz; Joel Walls
Original assignee: Ingrain, Inc
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2022-03-29
Also published as: CN104169714B; WO2013106508A1; BR112014017258A2; CA2860575C; US8938045B2; MX2014008345A; CN104169714A; BR112014017258A8; CA2860575A1; CO7020898A2; US20130182819A1

Abstract

MÉTODO DE DETERMINAR PROPRIEDADES DE RESERVATÓRIO E QUALIDADE COM IMAGEM DE RAIO-X DE MÚLTIPLAS ENERGIAS Um método de avaliar um reservatório inclui uma varredura CT de raios-X de múltiplas energias de uma amostra, obtendo-se a densidade aparente e efeito do índice de efeito fotoelétrico para a amostra, estimativa de pelo menos uma propriedade do mineral utilizando dados obtidos a partir de pelo menos uma de uma varredura gama do núcleo, uma varredura de raios gama espectral, uma análise de fluorescência de raios-X (XRF), ou uma análise de difração de raios-X (XRD) da amostra, e a determinação de pelo menos uma propriedade da amostra combinando a densidade aparente, o índice de efeito fotoelétrico, e pelo menos uma propriedade do mineral (por exemplo, o teor total de argila). Propriedades do reservatório, como um ou m ais da fragilidade de formação, porosidade, teor de material orgânico, e permeabilidade, podem ser determinadas pelo método sem necessidade de medições físicas detalhadas de laboratório ou destruição da amostra. Um sistema de avaliação de um reservatório também é proporcionado.

Description

[0001] Esse pedido reivindica o benefício sob 35 U.S.C. §119 (e) do Pedido Provisório de Patente anterior US No. 61/586,153, depositado em 13 de Janeiro de 2012, o qual é incorporado aqui na sua totalidade por referência. Fundamentos da invenção

[0002] A presente invenção refere-se a um método para a caracterização da qualidade da rocha do reservatório e, mais particularmente, com a utilização de imagens energia de múltiplas de raios-X.

[0003] Na indústria do petróleo, os estágios do ciclo de vida do gás e do petróleo são exploração, avaliação, desenvolvimento e produção. As decisões são tomadas em cada um dos estágios com o objetivo geral de assegurar a produção do reservatório no nível máximo de produção. No início do primeiro estágio, há uma quantidade mínima de dados. À medida que o ciclo de vida continua, diferentes tipos de dados do reservatório são coletados, tal como sísmicos, registros do poço, dados do núcleo e os dados de produção. A análise e a interpretação do dado do reservatório são fundamentais para a tomada de decisão quanto ao ciclo de vida. Um grande desafio é a caracterização da qualidade do reservatório.

[0004] Vários fatores devem ser considerados para determinar onde e como avaliar a qualidade do reservatório e completar um reservatório de gás ou óleo de xisto. Entre os fatores mais importantes podem ser: (a) a fragilidade da formação que ajuda a avaliar o quão fácil ou difícil é criar uma rede de fraturas hidraulicamente conectada, durante as operações de hidrofraturamento; (b) porosidade a qual é a capacidade de armazenamento, (c) teor de material orgânico (MO) e (d) permeabilidade, a qual é o parâmetro de condução de produção.

[0005] A fragilidade está diretamente relacionada com a mineralogia: quanto maior o teor de carbonato e de quartzo, mais frágil é a rocha e, inversamente, quanto maior o teor de argila ou MO, menos frágil (ou mais dúctil) é a rocha. A porosidade afeta a densidade aparente: quanto menor a densidade, maior a porosidade. Finalmente, a permeabilidade é, frequentemente, uma função da porosidade e o tamanho de grão e pode ser avaliada a partir desses dois números.

[0006] Atualmente, apenas dados de registro do poço de alta qualidade ou medições físicas detalhadas de laboratório nas amostras do núcleo e análise mineralógica podem auxiliar a avaliar esses parâmetros. No entanto, medições suficientemente detalhadas de laboratório são demoradas e, geralmente, levam várias semanas para obter, geralmente resultam na destruição da amostra, e podem apenas ser feito em alguns locais de profundidade.

[0007] Há uma necessidade de avaliação da qualidade do reservatório para métodos que podem estimar propriedades do reservatório, como fragilidade da formação, porosidade, teor de material orgânico, e permeabilidade, sem necessidade de medidas físicas detalhadas de laboratório nas amostras do núcleo, as quais destroem a amostra e só podem ser feitas em alguns locais de profundidade.

Sumário da invenção

[0008] Uma característica da presente invenção é proporcionar um método para estimar as propriedades do reservatório, tais como a fragilidade da formação, a porosidade, o teor de material orgânico, e permeabilidade, sem necessidade de medições físicas detalhadas de laboratório ou a destruição da amostra.

[0009] Características e vantagens adicionais da presente invenção serão apresentadas em parte na descrição que se segue, e em parte serão evidentes a partir da descrição, ou podem ser aprendidas pela prática da presente invenção. Os objetivos e outras vantagens da presente invenção serão realizados e atingidos por meio dos elementos e das combinações, particularmente, assinaladas na descrição e reivindicações anexas.

[0010] Para atingir essas e outras vantagens, e em conformidade com os propósitos da presente invenção, como concretizado e amplamente aqui descrito, a presente invenção refere-se a um método para avaliar um reservatório, compreendendo: (a) realizar uma varredura CT de raio-X de múltiplas energias de uma amostra em um intervalo de profundidade em dois ou mais diferentes níveis de energia; (b) obter a densidade aparente e índice de efeito fotoelétrico para a amostra usando valores CT obtidos para voxels na amostra a partir da varredura CT de raio-X de múltiplas energias; (c) estimar pelo menos uma propriedade do mineral utilizando dados obtidos a partir de pelo menos uma varredura de gama de núcleo, uma varredura de raios gama espectral, uma análise de fluorescência de raios-X (XRF), ou uma análise de difração de raios-X (XRD) da amostra; e (d) determinar pelo menos uma propriedade da amostra por combinar a densidade aparente, o índice de efeito fotoelétrico, e pelo menos uma propriedade do mineral.

[0011] A presente invenção refere-se a um método para avaliação de um reservatório, compreendendo: (a) realizar uma varredura CT de raios-X de múltiplas energias de uma amostra em um intervalo de profundidade em dois ou mais diferentes níveis de energia; (b) obter a densidade aparente e índice de efeito fotoelétrico para a amostra usando valores de CT obtidos em voxels para a amostra a partir da varredura CT de raios-X de múltiplas energias; (c) usando os dados de pelo menos uma de uma varredura dos raios gama, uma varredura de raios gama espectral, uma análise da fluorescência de raios-X (XRF), ou uma análise de difração de raios-X (XRD) da amostra para estimar o teor total de argila; (d) calcular uma composição mineral da amostra, utilizando a estimativa do teor total de argila e o índice de efeito fotoelétrico, (e) determinar o índice de fragilidade da amostra utilizando a composição mineral; (f) determinar frações de querogênio e porosidade; (g) determinar a porosidade da amostra utilizando a densidade aparente e as frações de querogênio e de porosidade; (h) estimar a permeabilidade da amostra utilizando a porosidade; e (i) determinar um índice de qualidade do reservatório através da combinação do índice de fragilidade, porosidade e permeabilidade.

[0012] Os sistemas para a realização dos métodos são também fornecidos.

[0013] É para ser entendido que tanto a descrição geral anterior quanto a descrição detalhada seguinte são apenas exemplificativas e explicativas e destinam-se a proporcionar uma explicação adicional da presente invenção, tal como reivindicada.

[0014] Os desenhos anexos, os quais estão incorporados e constituem uma parte desse pedido, ilustram as características da presente invenção e juntos com a descrição servem para explicar os princípios da presente invenção. Breve descrição dos desenhos

[0015] As FIGS. 1A-C mostram digramas de profundidade da densidade aparente derivada da imagem de raios-X de múltiplas energias (“RHOB (g/cm3)”)(FIG. 1A), número atômico eficaz (“Z Eficaz”)(FIG. 1B), e índice de efeito fotoelétrico como derivado a partir do número atômico eficaz de acordo com a Equação 1 aqui descrita (“PEF”) (FIG. 1C), para um núcleo sendo analisado de acordo com um exemplo da presente aplicação. Pontos cinzentos representam registros de alta resolução, enquanto que pontos sólidos representam os mesmos dados suavizados em profundidade (50 pontos significam aberturas em operação). Nas FIGS. 1A-C (e FIGS. 2-5, 6A-B, 8A-B, 9A-C, 10A-C e 11), as profundidades são mostradas como valores normalizados que aumentam da esquerda para a direita ao longo do eixo-x.

[0016] A FIG. 2 mostra curvas de frações de minerais resultantes de calcita, quartzo e ilita determinadas de acordo com a Equação 5 aqui que são representadas versus a profundidade de acordo com um exemplo do presente pedido. As curvas são suavizadas por um filtro de 50 pontos.

[0017] A FIG. 3 mostra as curvas da densidade da fase sólida da rocha calculado a partir das frações e densidades de quartzo puro, ilita, e calcita determinada com a Equação 6 aqui representada graficamente em contraste com a profundidade, e uma curva de alternativa para uma densidade assumida diferente da ilita (p1 = 2,63 g/cm3 em vez de 2,53) representada na mesma figura, de acordo com um exemplo da aplicação.

[0018] A FIG. 4 mostra os mesmos dados como representados graficamente na FIG. 3 com a curva de densidade aparente da imagem de raios-X de múltiplas energias (suavizada) adicionada para referência de acordo com um exemplo do presente pedido.

[0019] A FIG. 5 mostra a porosidade com base em 2D-SEM e frações (volume) de querogênio para dez tampões de acordo com um exemplo do presente pedido.

[0020] As FIGS. 6A-B mostram porosidade (“ME-Raio X-I”) baseada na imagem de raios-X de múltiplas energias, a como calculado a partir da Equação 9 aqui utilizando as curvas de densidade da fase sólida mostradas na FIG. 3 e assumindo que a densidade do querogênio é 1,00 g/cm3, em que o diagrama da FIG. 6A é para a densidade da fase sólida calculada usando a densidade da ilita 2,53 g/cm3, enquanto o diagrama da FIG. 6B é para a curva de densidade da fase sólida alternativa calculada utilizando a densidade da ilita de 2,63 g/cm3, e em que a porosidade baseada em SEM é mostrada como estrelas, de acordo com um exemplo do presente pedido.

[0021] As FIGS. 7A-C mostram diagramas do índice de Fragilidade do valor “B” da Equação 13 versus as frações minerais como calculadas de acordo com o método, com o índice de fragilidade mostrado pelo sombreamento em escala de cinzentos contra as frações de calcita e ilita (FIG. 7A), quartzo e ilita (FIG. 7B), e calcita e quartzo (FIG. 7C), em que a seta branca sólida em cada diagrama mostra a direção do aumento da fração do terceiro mineral e as setas pretas tracejadas em cada diagrama indicam a direção em que os valores do índice de fragilidade transitam gradualmente no diagrama a partir de valores superiores a cerca de 100 para valores inferiores que se aproximam de 55, de acordo com um exemplo do presente pedido.

[0022] As FIGS. 8A-B mostram o índice de fragilidade calculada pelo método para o registo de imagem de raios-X de múltiplas energias sob exame, em que o índice de fragilidade mostrado na FIG. 8A é calculado a partir da mineralogia da imagem de raios-X de múltiplas energias (frações minerais) mostrada na FIG. 6B para profundidades correspondentes, de acordo com um exemplo do presente pedido.

[0023] As FIGS. 9A-C mostram que a permeabilidade (logaritmo decimal) versus a profundidade a partir da imagem de raios-X de múltiplas energias com o limite superior mostrado na FIG. 9A, o limite inferior é mostrado na FIG. 9B, e a média é mostrada na FIG. 9C, de acordo com um exemplo do presente pedido.

[0024] As FIGS. 10A-C mostram os diagramas de curvas suavizadas de porosidade, permeabilidade e fragilidade derivadas de dados de imagem de raios-X de múltiplas energias (“ME-Raios-X-I”), em que a porosidade é mostrada na FIG. 10A, permeabilidade (logaritmo decimal) é mostrada na FIG. 10B, e o índice de fragilidade versus da profundidade é mostrado na FIG. 10C, de acordo com um exemplo do presente pedido.

[0025] A FIG. 11 mostra um atributo de qualidade do reservatório determinado de acordo com a Equação 19, aqui de acordo com um exemplo do presente pedido.

[0026] A FIG. 12 mostra um diagrama de processo de um método de avaliação do reservatório de acordo com o presente pedido.

[0027] A FIG. 13 mostra um sistema de acordo com um exemplo do presente pedido.

Descrição detalhada da invenção

[0028] A presente invenção refere-se aos métodos para avaliar a qualidade do reservatório, o qual pode estimar as propriedades do reservatório, tal como uma ou mais de fragilidade de formação, a porosidade, o teor de material orgânico, e permeabilidade, sem necessidade de medições físicas detalhadas de laboratório ou a destruição da amostra. Para resolver e evitar os problemas de necessidade de confiar nos dados de registo e poços de alta qualidade e análises detalhadas de laboratório para avaliação do reservatório, tecnologia de imagem de raios-X de múltiplas energias é usada para fornecer a densidade aparente e as entradas do efeito elétrico do foto (PFE) para utilização em métodos do presente pedido. A tecnologia de imagem de raios-X de múltiplas energias é descrita por Derzhi no Pedido de Patente Americano Número 13/527,660, o qual é aqui incorporado na sua totalidade por referência. A imagem de raios-X de múltiplas energias pode ser aplicada a um núcleo ou, onde um núcleo não está disponível, para cascalhos de perfuração, tampões ou outros tipos de amostras. A imagem de raios-X de múltiplas energias fornece duas saídas, as quais são a densidade aparente e o índice de efeito fotoelétrico. Este último (índice de efeito fotoelétrico) é impulsionado principalmente pela mineralogia e às vezes é convertido em número atômico efetivo (Zeff). A imagem de raios-X de múltiplas energias é rápida e tem alta resolução vertical ou lateral, além de que pode ser combinada com outros dados de varredura rápida, tais como dados de raios gama do núcleo (GR) e/ou dados de raios gama espectral (SGR), ou utilizando dados de outras fontes, tais como análise de fluorescência de raios-X (XRF) ou difração de raios X (XRD), para adicionar outra dimensão à análise da qualidade do reservatório.

[0029] Mais especificamente, por ter estimativas baseadas em GR- e/ou baseadas em SGR do teor total de argila, ou argila específica e outros tipos de minerais, essa informação pode ser incluída na equação do balanço mineral. Isso permite estimar a composição mineral, incluindo (mas não se limitando a), pelo menos, três minerais (por exemplo, calcita, quartzo, e ilita). Onde SGR fornece uma contagem detalhada mineral, o dado FPE imagem da imagem de raios-X de múltiplas energias pode ser resolvido por mais de três constituintes minerais. Essa avaliação detalhada de mineralogia pode levar a uma melhor estimativa de fragilidade. Pode ser também fundamental aumentar a precisão da densidade aparente da imagem de raios- X de múltiplas energias raios-X para transformação de porosidade e teor de querogênio. Pode também ajudar a realização de estimativas de permeabilidade mais precisas uma vez que diferentes mineralogias (especialmente em argila) implicam em granulometria diferente, um parâmetro crucial para uma transformação de porosidade para permeabilidade. Embora os métodos da presente aplicação sejam aqui ilustrados, em que os três minerais são calcita, quartzo, e ilita, os métodos aqui não estão limitados a essa combinação particular de minerais e podem ser aplicados a outros minerais e suas combinações.

[0030] PEF pode ser usado para obter mineralogia por dimensionar este entre dois elementos de extremidade, por exemplo, a calcita e o quartzo mais argila. Para adicionar a segunda equação ausente, a razão entre dois ou mais materiais de contrastantes, tais como a argila e minerais diferentes de argila, não pode ser utilizada. Isto pode ser feito, por exemplo, por analisar as imagens SEM relevantes (microscópio eletrônico de varredura) ou usando dados de GR obtidos no núcleo ou cascalhos, ou outras fontes.

[0031] Uma vez que a mineralogia é determinada, o índice de fragilidade pode ser determinado, o qual, por exemplo, pode ser alto, onde há menos argila ou MO e baixo, onde existe mais argila ou MO. A determinação do índice de fragilidade pode compreender, por exemplo, a determinação do índice de fragilidade a partir das propriedades elásticas do sólido calculado a partir da composição mineral. O índice de fragilidade pode ser em relação positiva com o módulo de Young e razão de Poisson. O índice de fragilidade pode estar em relação linear positiva com o módulo de Young e razão de Poisson.

[0032] Em seguida, por usar a densidade aparente da imagem de raios-X de múltiplas energias, por exemplo, a porosidade pode ser determinada considerando a proporção entre o querogênio e a porosidade. Isto pode ser feito, por exemplo, por análise de imagens SEM ou relacionando o teor de querogênio com o teor de mineral radioativo. A partir de SEM ou FIB-SEM, por exemplo, a porosidade e o teor orgânico podem ser obtidos, mas geralmente o teor de matéria orgânica obtida é mais confiável. Em vista da mesma, o teor orgânico pode ser usado para calcular a porosidade. O inverso pode ser feito com o cálculo do teor orgânico por usando a porosidade a partir do SEM ou FIB-SEM. Ela também pode ser baseada na experiência com várias formações de xisto ou em modelos térmicos de conversão de querogênio (Vide, por exemplo, Modica, C.J. et al., AAPG Bulletin, Jan. 2012, v. 96 no. 1, pp. 87-108). Teor de matéria orgânica da amostra também pode ser determinado através de outros métodos, como a varredura CT, pirólise, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), e/ou outros métodos.

[0033] Em seguida, a porosidade, assim, determinada pode ser utilizada para estimar a permeabilidade. A dimensão do grão, o tamanho do poro, ou a área de superfície específica, pode vir, por exemplo, a partir das imagens 2D SEM das amostras ou imagens 3D FIB (feixe de íons focalizados)-SEM das amostras ou de porções selecionadas das amostras. A imagem SEM pode ser feita, por exemplo, sobre uma face de uma amostra.

[0034] Por último, através da combinação do índice de fragilidade, porosidade e permeabilidade, um índice de qualidade de reservatório pode ser determinado, o qual pode ser elevado para alta fragilidade, porosidade, e permeabilidade e baixa onde esses três parâmetros são pequenos.

[0035] Um método alternativo pode incluir o uso de dados fornecidos pelas ferramentas de varredura de raio gama espectral. Usando esses dados, em particular, a razão de tório (Th) e potássio (K), as frações de ilita e caulinita podem ser calculadas, e também fração total de argila no núcleo, e esse valor pode ser usado em vez de assumir uma relação entre quartzo e frações de ilita. Um método alternativo pode incluir o uso de dados fornecidos por meio de análise de fluorescência de raios-X (XRF) ou análise de difração de raios X (XRD), a qual é utilizada em lugar de ou em adição às varreduras de raios gama ou às varreduras de raios gama espectrais para o teor de argila e outros minerais.

[0036] Um método alternativo é usar ou a relação existente ou a relação recém-obtida (se tal relação existe com base em experiências físicas ou numéricas) entre a densidade aparente e TOC ou qualquer teor elementar (por exemplo, urânio) e TOC para calcular TOC a partir de entradas acima referidas.

[0037] Os métodos de imagem de raios-X de múltiplas energias podem ser utilizados para se obter a densidade aparente (RhoB) e índice de efeito fotoelétrico (Pef) a partir de várias varreduras de múltiplas energias da amostra, por exemplo, alta e baixa energia, valores de CT, o qual calcula os valores de densidade aparente e Pef pode ser usado em métodos da presente invenção, tal como aqui descrito. Métodos de imagem de raios-X de múltiplas energias, os quais podem ser utilizados para obter a densidade aparente e o número atômico eficaz ou Pef são descritos, por exemplo, por Wellington, SL et al., “X-ray Computerized Tomography”, Journal of Petroleum Technology, 1987); Siddiqui, A. et al, “Dual-Energy CT-Scanning Applications in Rock Characterization,” “Society of Petroleum Engineers”, 2004, SPE 90520; e Pedido de Patente Americano US No. 13/527,660, os quais são aqui incorporados na sua totalidade por referência. As etapas gerais em um método de análise utilizando métodos de imagem de raios-X de múltiplas energias para obter a densidade aparente e o número atômico eficaz incluem, mas não estão limitados a: i) realizar uma varredura (tal como uma varredura dupla CT de raios-X) do objeto alvo, e ii) calcular a densidade e o número atômico efetivo para o objeto alvo, com base nos valores CT de alta e baixa energia.

[0038] A descrição adicional abaixo pode usar uma amostra de núcleo de poço completa (por exemplo, núcleo integral ou núcleo arredondado) como um exemplo do objeto alvo, mas é para ser entendido que os métodos aqui descritos aplicam-se não só para amostras do núcleo integral, mas para núcleos em placas, núcleos cortados ou em pedaços, tampões, cascalhos de perfuração, amostras de rochas, em geral, e para corpos porosos em geral. Os tipos de rocha pelos quais um método da presente invenção podem ser aplicados não são necessariamente limitados ao xisto. A amostra de rocha pode ser, por exemplo, lama de rocha orgânica, xisto, carbonato, arenito, pedra calcária, dolomita, outras rochas porosas, ou quaisquer combinações destes.

[0039] A presente invenção inclui os seguintes aspectos/modalidades/características em qualquer ordem e/ou em qualquer combinação: 1. A presente invenção refere-se a um método de avaliar um reservatório compreendendo: (a) realizar uma varredura CT de raios-X de múltiplas energias de uma amostra em um intervalo de profundidade em dois ou mais níveis de energia diferentes; (b) obter a densidade aparente e índice de efeito fotoelétrico para a amostra usando valores CT obtidos em voxels na amostra a partir de varredura CT de raios-X em múltiplas energias; (c) estimar pelo menos uma propriedade mineral utilizando dados obtidos a partir de pelo menos uma de uma varredura de raios gama do núcleo, uma varredura de raios gama espectral, uma análise de fluorescência de raios-X (XRF), ou uma análise de difração de raios-X (XRD) da amostra; e (d) determinar pelo menos uma propriedade da amostra combinando a densidade aparente, o índice de efeito fotoelétrico, e a pelo menos uma propriedade mineral. 2. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que pelo menos uma propriedade mineral compreende o teor total da argila. 3. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que compreende ainda realizar uma varredura de raios gama do núcleo ou uma varredura de raios gama espectral na amostra antes da etapa (c). 4. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que a estimativa de pelo menos uma das propriedades do mineral compreende usar dados de pelo menos uma de uma das varreduras de raio gama ou varreduras de raios gama espectral da amostra para estimar o teor total de argila, e calcular uma composição de mineral da amostra usando a estimativa do teor total de argila e o índice de efeito fotoelétrico. 5. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, por compreender ainda a determinação do índice de fragilidade da amostra utilizando a composição mineral. 6. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que a determinação do índice de fragilidade compreende a determinação do índice de fragilidade a partir das propriedades elásticas do sólido calculado a partir da composição mineral. 7. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que o índice de fragilidade está em relação numérica positiva para o módulo de Young e a razão de Poisson. 8. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que o índice de fragilidade está em relação numérica linear positiva para o módulo de Young e a razão de Poisson. 9. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que compreende ainda utilizar um teor orgânico obtido para a amostra e a densidade aparente e a composição mineral para calcular a porosidade. 10. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que a obtenção do teor orgânico da amostra compreende a determinação do teor orgânico em varredura SEM, CT, pirólise, FTIR, ou FIB-SEM. 11. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, por compreender ainda: a) obter o tamanho de grão ou o tamanho do poro, ou a área de superfície específica; e b) calcular a permeabilidade da amostra utilizando a porosidade, ou o tamanho de grão ou o tamanho de poro ou área superficial específica. 12. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, por compreender ainda calcular um índice da qualidade do reservatório da amostra utilizando a fragilidade e a porosidade. 13. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, por compreender ainda calcular um índice da qualidade do reservatório usando fragilidade, porosidade e permeabilidade. 14. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que a amostra é um núcleo. 15. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que a amostra é um conjunto de cascalhos de perfuração. 16. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que a amostra é um tampão. 17. A presente invenção refere-se ao método para avaliar um reservatório, por compreender: (a) realizar uma varredura CT de raios-X de múltiplas energias de uma amostra em um intervalo de profundidade em dois ou mais níveis diferentes de energia; (b) obter densidade aparente e índice de efeito fotoelétrico para a amostra usando valores CT obtidos em voxels para a amostra a partir de varredura CT de raios-X de múltiplas energias; (c) usar os dados de pelo menos uma de uma varredura de raios gama, uma varredura de raios gama espectral, uma análise de fluorescência de raios-X (XRF), ou uma análise de difração de raios-X (XRD) da amostra para estimar o teor total de argila; (d) calcular uma composição mineral da amostra utilizando a estimativa do teor total de argila e o índice de efeito ótico; (e) determinar o índice de fragilidade da amostra utilizando a composição mineral; (f) determinar a fração de querogênio; (g) determinar a porosidade da amostra utilizando a densidade aparente, composição mineral, e a fração de querogênio; (h) estimar a permeabilidade da amostra utilizando a porosidade e o tamanho de grão, o tamanho do poro, ou a área de superfície específica; e (i) determinar um índice de qualidade do reservatório por combinar o índice de fragilidade, porosidade e permeabilidade. 18. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que o índice de qualidade do reservatório está em relação numérica positiva com o índice de fragilidade, porosidade e permeabilidade. 19. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que determinar a composição mineral da amostra utilizando o índice de efeito fotoelétrico compreende dimensionar o índice de efeito fotoelétrico como uma interpolação linear entre o primeiro e segundo elementos de extremidade mineralógica da amostra, em que o primeiro elemento de extremidade mineralógica é uma mistura de um primeiro mineral e um segundo mineral, em que o primeiro elemento de extremidade mineralógica tem um PE, o qual é PE1, e o segundo elemento de extremidade mineralógica é um terceiro mineral que tem um PE que é PE2, em que uma fração em volume F1 do primeiro elemento de extremidade mineralógica em uma mistura mineral da amostra é calculada como F = (Pe2 - Pe) / (Pe2 — Pel) . 20. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que o primeiro, segundo, e terceiro minerais são diferentes minerais uns dos outros. 21. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que o primeiro mineral é o quartzo, o segundo mineral é a ilita, e o terceiro mineral é a calcita pura. 22. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que a fração de quartzo no primeiro elemento de extremidade mineralógica é FQI e a fração de ilita é FII = 1 - FQI, e em que as frações em volume do primeiro mineral, segundo mineral, e terceiro mineral na amostra como uma totalidade são calculados, respectivamente, como FQ = FQIFI, FI = (1 - FQI)FI, FC = 1 - FI, onde FQ + FI + FC é 1. 23. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que a determinação da porosidade Φ da amostra é calculada como Φ = [ps - Pb — xk (ps - pK)]/ ps.pb = Xsps + XKPK , em que Xs é fração de volume de mineral sólido em toda a amostra e XK é a fração em volume para querogênio em toda a amostra e XS + XK + Φ = 1, em que a medição da densidade aparente obedece a relação pB = XSpS + XKpK, onde é pS é a densidade da fase sólida e pK é a densidade do querogênio. 24. O método de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que a amostra é um núcleo ou um conjunto de cascalhos de perfuração ou um tampão. 25. Um sistema para avaliar um reservatório, compreendendo: (a) um aparelho de varredura CT de raios-X de múltiplas energias capaz de conter uma amostra obtida a partir de um reservatório durante a varredura desta; (b) opcionalmente pelo menos um aparelho de varredura de raios gama do núcleo, um aparelho de varredura de raios gama espectral, um aparelho de varredura de XRF, ou um aparelho de varredura de XRD; (c) opcionalmente pelo menos um de um SEM e um FIB-SEM para imagiologia de uma subamostra representativa selecionada ou uma porção selecionada desta; e (d) um ou mais sistemas de computador operáveis para (i) receber a saída de imagem do aparelho de varredura CT de raios-X de múltiplas energias, o aparelho de varredura de raios gama do núcleo, o aparelho de varredura de raios gama espectral, o aparelho de varredura XRF, o aparelho de varredura XRD, SEM, e FIB-SEM, e (ii) para obter a densidade aparente e o índice de efeito fotoelétrico para a amostra usando valores CT obtidos em voxels para a amostra na varredura CT de raios-X de múltiplas energias, (iii) estimar pelo menos uma propriedade do mineral usando dados obtidos a partir de pelo menos uma de uma varredura de raios gama do núcleo, uma varredura de raios gama espectral, uma análise de XRF, ou uma análise de XRD da amostra, (iv) determinar pelo menos uma propriedade da amostra combinando a densidade aparente, o índice de efeito fotoelétrico, e a referida pelo menos uma propriedade mineral, e (v) produzir os resultados para pelo menos um dispositivo para visualizar, imprimir ou armazenar os resultados dos cálculos. 26. Sistema de acordo com qualquer modalidade/característica/aspecto anterior ou seguinte, em que o sistema é um sistema de comunicações móveis.

[0040] A presente invenção pode incluir qualquer combinação dessas várias características ou modalidades acima e/ou abaixo, conforme estabelecido nas sentenças e/ou parágrafos. Qualquer combinação das características aqui descritas é considerada parte da presente invenção e nenhuma limitação se destina no que diz respeito as características combináveis.

[0041] A presente invenção será adicionalmente explicada pelos exemplos que se seguem, os quais são destinados a serem exemplificativos da presente invenção.

Exemplos

[0042] Dados e Fluxo de trabalho. As FIGS. 1-11 mostram os resultados da aplicação de um método da presente invenção para uma amostra exemplificativa de núcleo de xisto obtida a partir de um poço. Os diagramas de profundidade da densidade aparente derivada da imagem de raios-X de múltiplas energias (pB) , o número atômico eficaz (ZEff) , e o índice de efeito fotoelétrico (PE) para um núcleo exemplar em análise são mostrados nas FIG. 1A-C. PE foi calculado a partir de ZEFF com a equação (1) como

[0043] Tal como indicado, nas FIGS. 1 A-C, os digramas de profundidade são mostrados da densidade aparente derivada da imagem de raios-X de múltiplas energias, número atômico efetivo e índice de efeito fotoelétrico para o núcleo em exame. Os símbolos em negrito são para as variáveis suavizadas por um filtro de média aritmética de operação com o comprimento da abertura de 50 amostras.

[0044] A mineralogia derivada da imagem de raios-X de múltiplas energias foi calculada assumindo que o PE medido é uma interpolação linear entre dois elementos de extremidade, por exemplo, um elemento de extremidade é uma mistura de quartzo e ilita (elemento de extremidade “1”, cuja PE é PE1), enquanto o outro elemento de extremidade é a calcita pura (elemento de extremidade “2”, cujo PE é PE2), onde

onde F1 é a fração de volume do primeiro elemento mineralógico de extremidade da mistura mineral.

[0045] Conclui-se a partir da Equação 2 que

[0046] Na parte superior do núcleo, assume-se que o primeiro elemento de extremidade é a mistura de 30% de ilita e 70% de quartzo, enquanto que na parte inferior, é a mistura de 60% de ilita e 40% de quartzo. O segundo elemento de extremidade em ambos os intervalos é de calcita pura. Os valores de PE para estes elementos de extremidade estão listados na Tabela 1.

[0047] A Tabela 1 mostra os números de índice do efeito fotoelétrico para a mineralogia do elemento de extremidade assumido aqui. Tabela 1

[0048] Então, é assumido em seguida que a fração de quartzo no primeiro elemento de extremidade é FQ1, enquanto a fração de ilita é FI1 = 1 - FQ1. Então, a Equação 3 pode ser resolvida para se obter as frações de volume dos três minerais em uma amostra como

onde agora FQ é o teor de quartzo em volume em toda a amostra, FI é o mesmo para ilita, e FC é o mesmo para a calcita.

[0049] Finalmente, as Equações 3 e 4 podem ser combinadas para se obter

[0050] As frações minerais resultantes (suavizadas) são representadas graficamente versus a profundidade na FIG. 2. Na FIG. 2, as frações minerais, de acordo com a Equação 5, versus a profundidade, são mostradas em que os diagramas para a calcita; quartzo; e ilita são identificados. As curvas na FIG. 2 são suavizadas por um filtro de 50 pontos.

[0051] A densidade da fase sólida (ps) foi calculada a partir destas frações minerais como

onde as densidades de quartzo puro, ilita e calcita são, respectivamente, pQ = 2,65 g/cm3, pT = 2,53 g/cm3, e pc = 2,71 g/cm3. Ela é representada graficamente em função da profundidade na FIG. 3, que mostra a densidade de fase sólida, em que as curvas são suavizadas por um filtro de 50 pontos.

[0052] Uma alternativa para a curva assumida pI = 2,63 g/cm3 é representada na mesma figura. Os mesmos dados são novamente representados na FIG. 4, mas com curva de densidade aparente de imagem de raios-X de múltiplas energias fornecida por referência. Ou seja, a FIG. 4 é a mesma que a FIG. 3, mas com a curva de densidade suavizada (diagrama inferior) adicionada por referência.

[0053] Cálculos de porosidade. FIG. 5 mostra a porosidade baseadas em 2D-SEM e tampões de dez frações (volume) de querogênio selecionados para esta ilustração. Os valores representados também são listados na Tabela 2. Na FIG. 5, a porosidade baseada em SEM (diagrama inferior) e fração em volume de querogênio (diagrama superior), em que as linhas de ligação são simples interpolações lineares.

[0054] Como indicado, a Tabela 2 mostra frações de querogênio e porosidade baseados em SEM para os dez tampões em análise. As diferentes profundidades indicadas na Tabela 2 correspondem a uma diferente das indicadas nos dez tampões. Os valores das profundidades da Tabela 2 são normalizados, em que “X” é o mesmo número. Tabela 2

[0055] A densidade aparente medida é a soma das densidades contribuídas pelo sólido mineral, querogênio, e o fluido nos poros. Se for assumido que os poros estão vazios, o último termo torna-se zero. Assim,

onde XS é a fração em volume de mineral sólido em todo a rocha e XK é o mesma para querogênio. Além disso, pK é a densidade de querogênio, e a densidade da fase sólida é pS. É necessário que

onde Φ é a porosidade.

[0056] Em seguida, através da combinação das Equações 7 e 8, a porosidade é

[0057] Pode-se então assumir que XK em todo o intervalo sob exame é fornecido pela curva de interpolação mostrada na FIG. 5. Em seguida, usando a Equação 9, a porosidade pode ser calculada usando ambas as curvas pS mostradas na FIG. 3. Os resultados obtidos são comparados com a porosidade derivada de SEM nas FIGS. 6A-B assumindo que a densidade de querogênio pK = 1,00 g/cm3. Os valores de porosidade que se situam abaixo de zero são corrigidos para ser exatamente zero. As FIGS. 6A-B mostram, porosidade com base em imagens de raio-X de múltiplas energias como calculado a partir da Equação 9 utilizando as curvas de densidade de fase sólida indicadas na FIG. 3 e assumindo a densidade do querogênio 1,00 g/cm3. O diagrama na FIG. 6A é para a densidade da fase sólida calculada usando a densidade da ilita 2,53 g/cm3, enquanto o digrama na FIG. 6B é para a curva de densidade de fase sólida alternativa calculada usando a densidade da ilita 2,63 g/cm3. A porosidade baseada em SEM é mostrada como estrelas.

[0058] Índice de fragilidade. O cálculo do índice de fragilidade B pode ser baseado na capacidade de quantificar os três componentes na fase mineral: argila, quartzo e calcita. Neste caso, a argila é ilita.

[0059] Em primeiro lugar, o módulo aparente efetivo e o cisalhamento da matriz sólida (KS e GS, respectivamente), foram calculados a partir da média de Hill dos três módulos dos componentes individuais minerais, como

onde FQ, FC, e FI são as frações em volume de quartzo, calcita, e ilita na matriz, respectivamente (como definidas anteriormente neste documento); KQ, KC, e KI são os módulos aparentes desses minerais individuais, e GQ, GC, e GI são os módulos de cisalhamento. Estes módulos elásticos individuais estão listados na Tabela 3. Em alternativa, qualquer método de calcular o módulo aparente eficaz e o cisalhamento eficazes da face dos minerais podem ser utilizados, tais como os limites de Hashin-Shtrikman.

[0060] A Tabela 3 mostra os módulos elásticos e as densidades de minerais individuais utilizados em cálculos de fragilidade. Tabela 3

[0061] A próxima etapa é calcular o módulo de Young ES (MPa) e a razão de Poisson VS da matriz mineral por usar as equações de elasticidade padrão

[0062] Esses módulos elásticos são nossas proxies para os módulos estáticos tradicionalmente usados em cálculos fragilidade.

[0063] Em seguida, novas variáveis EB e VB são introduzidas normalizando ad-hoc Es e Vs como segue

onde ES é em GPa. Em seguida, o índice de fragilidade B é introduzido como

[0064] Estes números específicos foram selecionados para produzir o máximo de B = 100, o que ocorre em cerca de 40% de quartzo, 60% de calcita e zero de ilita. B = 98,833 para calcita pura; 94,697 de quartzo puro; e 52,302 para ilita puro. O valor “47,467” na equação (13) pode ser aproximada como cerca de 47.

[0065] Os Diagramas para B verso as frações minerais como calculadas de acordo com esse método são mostrados nas FIGS. 7A-C. Nas FIGS. 7A-C, o índice de fragilidade é mostrado pelo sombreamento contra as frações de calcita e ilita (FIG. 7A), quartzo e ilita (FIG. 7B), e calcita e quartzo (FIG. 7C). A seta sólida em cada diagrama mostra a direção do aumento da fração do terceiro mineral, e as setas pretas tracejadas em cada diagrama indicam a direção em que os valores do índice de fragilidade possuem transição gradual no diagrama a partir de valores mais elevados perto de 100 para valores mais baixos se aproximando de 55.

[0066] O índice de fragilidade calculado por este método para o registro de imagens de raios-X de múltiplas energias sob exame é mostrado nas FIGS. 8A-B. Essas Figuras mostram índice de fragilidade (FIG. 8A) calculadas a partir da mineralogia da imagem de raios-X das múltiplas energias (FIG. 8B).

[0067] Porosidade e Permeabilidade. O método de calcular a permeabilidade K de uma imagem segmentada 2D é baseado, por exemplo, em calcular a porosidade Φ e a área da superfície específica s da imagem e, em seguida, aplicar a equação Kozeny-Carman

onde a tortuosidade T é assumida como sendo uma função da porosidade. Seu limite superior é

enquanto o seu limite inferior é

[0068] Equação 14 combinada com a Equação 15 dará a permeabilidade limite inferior, enquanto a Equação 14 combinada com a Equação 16 dará a permeabilidade limite superior.

[0069] Naturalmente, a área de superfície específica não está disponível a partir da imagem de raios-X de múltiplas energias. Para ultrapassar este problema, um parâmetro teórico é introduzido, o tamanho de grão D e assume-se que este tamanho de grão em um intervalo de profundidade é consistente com aquele calculado com um pedaço 2D segmentado representativo a partir da sua porosidade e a área superficial específica como

[0070] Em consequência, a equação 14 torna-se

[0071] O tamanho de grão D calculado em várias imagens 2D SEM a partir de um poço varia entre 1,0e-7 e 2,0e-7m (1X10-7 para 2X10-7m). No presente exemplo, foram selecionados D = 1,5e-7 m = 150 nm, para o intervalo inteiro sob exame. Equação 18 em conjunto com as Equações 15 e 16 foram aplicadas em todo o intervalo usando a curva de porosidade mostrada na FIG. 6A. Os resultados são mostrados nas FIGS. 9A-C para os limites superior e inferior de permeabilidade, bem como para a sua média. Nas FIGS. 9A-C, a permeabilidade (logaritmo decimal) versus a profundidade a partir das imagens de raios-X de múltiplas energias é mostrada para o limite superior (FIG. 9A), o limite inferior (FIG. 9B)), e as médias (FIG. 9C). A permeabilidade pode ser determinada por qualquer outra equação de permeabilidade empírica ou teórica que utiliza a porosidade, o tamanho de grão ou de tamanho de poros ou área superficial específica.

[0072] Sumário do Atributo. Nas FIGS. 10A-C, as curvas suavizadas de porosidade, permeabilidade e fragilidade derivadas aqui a partir dos dados de imagens de raios-X de múltiplas energias são plotadas. Nas FIGS. 10A-C, a porosidade (FIG. 10A), permeabilidade - logaritmo decimal (FIG. 10B), e o índice de fragilidade (FIG. 10C), estão representados graficamente em função da profundidade.

[0073] Um atributo de qualidade de reservatório é criado que aumenta com o aumento da porosidade, permeabilidade e fragilidade como, por exemplo,

[0074] A FIG. 11 mostra um atributo de qualidade de reservatório determinado de acordo com a equação 19.

[0075] A FIG. 12 mostra um diagrama de processo de um método de avaliação do reservatório do presente pedido. As etapas 101-113 do método mostrado como fluxo de processo 100 são ilustradas na FIG. 12. As várias opções de corrente de fluxo de processo estão incluídas e estão disponíveis, tal como indicado por 121-130. No que diz respeito às etapas 108, 109, e 110, por exemplo, é notado que a partir de SEM ou FIB- SE ou outras fontes, a porosidade e o teor orgânico podem ser obtidos, embora normalmente o teor de material orgânico seja muito mais confiável. Em vista desta razão, o teor orgânico é aqui ilustrado como usado para calcular a porosidade, embora o método não se limite a esta abordagem. O oposto pode ser feito, por exemplo, em que o teor orgânico é calculado utilizando a porosidade a partir de SEM ou SEM-FIB ou outras fontes.

[0076] A presente invenção também se refere a um sistema para fornecer a estimativa de propriedades do reservatório, tal como a fragilidade da formação, a porosidade, o teor de material orgânico, e/ou permeabilidade sem necessidade de medições físicas detalhadas de laboratório ou destruição da amostra, tal como de acordo com os processos mostrados nas FIGS. 1-12. Tal como ilustrado na FIG. 13, por exemplo, o sistema 1000 pode incluir uma coleção de amostras e/ou estação de preparação 1001, pelo menos um aparelho de varredura CT de múltiplas energias 1002, opcionalmente, um aparelho de varredura de raios gama no núcleo, um aparelho de varredura de raios gama espectral, um aparelho de varredura de fluorescência de raios-X (FRX) e/ou um aparelho de varredura 1005 de raios-X (DRX), e opcionalmente pelo menos um de um SEM 1006 e um FIB-SEM 1007. Um ou mais sistemas de computador 1004 podem ser proporcionados para a captura e processamento de dados de imagem a partir de um aparelho de varredura 1002 CT de múltiplas energias e, se utilizado, o aparelho de varredura de raios gama do núcleo, o aparelho de varredura de raios gama espectral, o aparelho de varredura de XRF, o aparelho de varredura de XRD 1005, o SEM 1006 e/ou o FIB-SEM 1007, e a saída dos resultados de pelo menos um dispositivo de saída 1011 para visualizar, imprimir ou armazenar resultados, ou quaisquer combinações destes, do processamento de imagens e cálculos de um método do presente pedido. O sistema de computador 1004 pode ser configurado, por exemplo, para receber a saída de imagem a partir de pelo menos uma ou todas as saídas de imagem 1003 a partir do aparelho de varredura 1002 CT de múltiplas energias, saída 1008 a partir do aparelho de varredura dos raios gama do núcleo, aparelho de varredura dos raios gama espectral, aparelho de varredura XRF e/ou aparelho de varredura 1005 XRD, se utilizado, a saída de imagem 1009 a partir de SEM 1006, se utilizada, e saída de imagem 1010 a partir de FIB- SEM 1007, se usado. Os programas de computador utilizados para análise de imagem e os cálculos podem ser armazenados, como um produto de programa, em pelo menos um meio de armazenamento utilizável em computador não transitório (por exemplo, um disco rígido, um dispositivo de memória flash, um disco compacto, uma fita/disco magnético, ou outros meios) associado com pelo menos um processador (por exemplo, uma CPU), o qual está adaptado para executar os programas ou pode ser armazenado em um meio de armazenamento utilizável em computador externo não transitório, o qual é acessível ao processador do computador. O sistema do presente pedido de patente pode ser utilizado e localizado fora do local ou no local em relação ao local onde as amostras são obtidas. Se utilizado fora do local, as amostras podem ser transportadas para o local onde o sistema se encontra. Se usado no local, o sistema pode, opcionalmente, ser utilizado em um compartimento móvel, tal como um trailer, van, o ônibus, ou dispositivo semelhante, de tal modo que pode ser transportado para um local do poço ou outro local de origem da amostra e analisa dentro do local de operação. O sistema do presente pedido de patente pode ser estacionário, semi-estacionário, ou sistema móvel.

[0077] Os Requerentes incorporam especificamente todo o conteúdo de todas as referências citadas nesta divulgação. Além disso, quando uma quantidade, concentração, ou outro valor ou parâmetro é dado como uma faixa, faixa preferida, ou uma lista de valores preferíveis superiores e valores preferidos inferiores, isto deve ser entendido como especificamente revelando todas as faixas formadas por qualquer par de qualquer limite superior da faixa ou valor preferido e qualquer limite de faixa inferior ou valor preferido, independentemente se as faixas são divulgadas separadamente. Quando uma faixa de valores numéricos é aqui descrita, a menos que indicado de outra forma, a faixa tem a intenção de incluir as extremidades destes, e todos os inteiros e fracções dentro da faixa. Não se pretende que o escopo da invenção seja limitado aos valores específicos citados na definição de uma faixa.

[0078] Outras modalidades da presente invenção serão evidentes para os peritos na técnica a partir da consideração do presente relatório descritivo e prática da presente invenção aqui revelada. Pretende-se que o presente relatório descritivo e os exemplos sejam considerados apenas como exemplificativos com o verdadeiro âmbito e escopo da presente invenção sendo indicado pelas seguintes reivindicações e seus equivalentes.

Claims

1. Método para avaliar um reservatório, caracterizado pelo fato de compreender: (a) realizar uma varredura CT de raios-X de múltiplas energias de uma amostra em um intervalo de profundidade em dois ou mais níveis de energia diferentes; (b) obter a densidade aparente e índice de efeito fotoelétrico para a amostra usando valores CT obtidos em voxels na amostra a partir de varredura CT de raios-X em múltiplas energias; (c) estimar pelo menos uma propriedade mineral utilizando dados obtidos a partir de pelo menos uma de uma varredura gama do núcleo, uma varredura de raios gama espectral, uma análise de fluorescência de raios-X (XRF), ou uma análise de difração de raios-X (XRD) da amostra; e (d) determinar pelo menos uma propriedade da amostra combinando a densidade aparente, o índice de efeito fotoelétrico, e a referida pelo menos uma propriedade mineral.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de pelo menos uma propriedade mineral compreender o teor total da argila.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda realizar uma varredura gama do núcleo ou uma varredura de raios gama espectral na amostra antes da etapa (c).

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a estimativa de pelo menos uma das propriedades do mineral compreender usar dados de pelo menos uma de uma das varreduras de raio gama ou varreduras de raios gama espectral da amostra para estimar o teor total de argila, e calcular uma composição de mineral da amostra usando a estimativa do teor total de argila e o índice de efeito fotoelétrico.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender ainda a determinação do índice de fragilidade da amostra utilizando a composição mineral.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de a determinação do índice de fragilidade compreender a determinação do índice de fragilidade a partir das propriedades elásticas do sólido calculado a partir da composição mineral.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o índice de fragilidade estar em relação numérica positiva para o módulo de Young e a razão de Poisson.

8. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o índice de fragilidade estar em relação numérica linear positiva para o módulo de Young e a razão de Poisson.

9. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de compreender ainda utilizar um teor orgânico obtido para a amostra e a densidade aparente e a composição mineral para calcular a porosidade.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a obtenção do teor orgânico da amostra compreender a determinação do teor orgânico em varredura SEM, CT, pirólise, FTIR, ou FIB-SEM.

11. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender ainda: a) obter o tamanho de grão ou o tamanho do poro, ou a área de superfície específica; e b) calcular a permeabilidade da amostra utilizando a porosidade, ou o tamanho de grão ou o tamanho de poro ou área superficial específica.

12. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender ainda calcular um índice da qualidade do reservatório da amostra utilizando a fragilidade e a porosidade.

13. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de compreender ainda calcular um índice da qualidade do reservatório da amostra usando fragilidade, porosidade e permeabilidade.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a amostra ser um núcleo.

15. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a amostra ser um conjunto de cascalhos de perfuração.

16. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a amostra ser um tampão.

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 16, caracterizado pelo fato de compreender: (a) realizar uma varredura CT de raios-X de múltiplas energias de uma amostra em um intervalo de profundidade em dois ou mais níveis diferentes de energia; (b) obter densidade aparente e índice de efeito fotoelétrico para a amostra usando valores CT obtidos em voxels para a amostra a partir de varredura CT de raios-X de múltiplas energias; (c) usar os dados de pelo menos uma de uma varredura de raios gama, uma varredura de raios gama espectral, uma análise de fluorescência de raios-X (XRF), ou uma análise de difração de raios-X (XRD) da amostra para estimar o teor total de argila; (d) calcular uma composição mineral da amostra utilizando a estimativa do teor total de argila e o índice de efeito fotoelétrico; (e) determinar o índice de fragilidade da amostra utilizando a composição mineral; (f) determinar a fração de querogênio; (g) determinar a porosidade da amostra utilizando a densidade aparente, composição mineral, e a fração de querogênio; (h) estimar a permeabilidade da amostra utilizando a porosidade e o tamanho de grão, o tamanho do poro, ou a área de superfície específica; e (i) determinar um índice de qualidade do reservatório por combinar o índice de fragilidade, porosidade e permeabilidade.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de o índice de qualidade do reservatório estar em relação numérica positiva com o índice de fragilidade, porosidade e permeabilidade.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de determinar a composição mineral da amostra utilizando o índice de efeito fotoelétrico compreender dimensionar o índice de efeito fotoelétrico como uma interpolação linear entre o primeiro e segundo elementos de extremidade mineralógica da amostra, sendo que o primeiro elemento de extremidade mineralógica é uma mistura de um primeiro mineral e um segundo mineral, sendo que o primeiro elemento de extremidade mineralógica tem um PE, o qual é PE1, e o segundo elemento de extremidade mineralógica é um terceiro mineral que tem um PE que é PE2, sendo que uma fração em volume F1 do primeiro elemento de extremidade mineralógica em uma mistura mineral da amostra é calculada como fl = (Pe2 - PE ) / ( PE2 — PE1 ).

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de o primeiro, segundo, e terceiro minerais serem minerais diferentes uns dos outros.

21. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de o primeiro mineral ser o quartzo, o segundo mineral ser a ilita, e o terceiro mineral ser a calcita pura.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de a fração de quartzo no primeiro elemento de extremidade mineralógica ser FQ1 e a fração de ilita ser FI1= 1 - FQ1, e sendo que as frações em volume do primeiro mineral, segundo mineral, e terceiro mineral na amostra como uma totalidade são calculados, respectivamente, como FQ= FQ1F1, FI= (1 - FQ1)F1, FC= 1 - F1, onde FQ + FI + FC é 1.

23. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de a determinação da porosidade Φ da amostra ser calculada como Φ= P - PB - Xk (ps - pk)]/ ps.pb = Xsps + Xkpk, sendo que XS é fração de volume de mineral sólido em toda a amostra e XK é a fração em volume para querogênio em toda a amostra e Xs + Xk + Φ 1, sendo que a medição da densidade aparente obedece a relação PB= XSPS + XKPK, onde PS é a densidade da fase sólida e PK é a densidade do querogênio.

24. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de a amostra ser um núcleo ou um conjunto de cascalhos de perfuração ou um tampão.

25. Sistema para avaliar um reservatório, caracterizado por compreender: (a) um aparelho de varredura CT de raios-X de múltiplas energias capaz de conter uma amostra obtida a partir de um reservatório durante a varredura desta; (b) opcionalmente pelo menos um aparelho de varredura de raios gama do núcleo, um aparelho de varredura de raios gama espectral, um aparelho de varredura de XRF, ou um aparelho de varredura de XRD; (c) opcionalmente pelo menos um de um SEM e um FIB-SEM para imagiologia de uma subamostra representativa selecionada ou uma porção selecionada desta; e (d) um ou mais sistemas de computador operáveis para (i) receber a saída de imagem do aparelho de varredura CT de raios-X de múltiplas energias, o aparelho de varredura de raios gama do núcleo, o aparelho de varredura de raios gama espectral, o aparelho de varredura XRF, o aparelho de varredura XRD, SEM, e FIB-SEM, e (ii) para obter a densidade aparente e índice de efeito fotoelétrico para a amostra usando valores CT obtidos em voxels para a amostra na varredura CT de raios-X de múltiplas energias, (iii) estimar pelo menos uma propriedade do mineral usando dados obtidos a partir de pelo menos uma de uma varredura de raios gama do núcleo, uma varredura de raios gama espectral, uma análise de XRF, ou uma análise de XRD da amostra, (iv) determinar pelo menos uma propriedade da amostra combinando a densidade aparente, o índice de efeito fotoelétrico, e a referida pelo menos uma propriedade mineral, e (v) produzir os resultados para pelo menos um dispositivo para visualizar, imprimir ou armazenar os resultados dos cálculos.

26. Sistema, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de o sistema ser um sistema de comunicações móveis.