A Formation Evaluation Workflow using Multi-Detector Pulsed Neutron Tool for Evaluation of Low Salinity Reservoir

This study presents an workflow for formation evaluation that integrates a multidetector pulsed neutron measurement with neural network as an cost effective solution, as compared to conventional open hole formation evaluation. The integration workflow can be used to estimate the following reservoir properties to solve formation evaluation challenges: 1) cased hole total porosity, 2) mineralogy, 3) gas and oil saturation, 4) synthetic bulk density, 5) neutron porosity, and 6) deep resistivity.

In Gulf of Thailand operations, logging programs are controlled by economics. Because of the high compartmentalization of reservoirs, well life is relatively short, which decreases the return on investment associated with expensive rig time and low commodity prices. Logging-while-drilling (LWD) failures are common because the temperature in the zone of interest is often near the operational limits of the LWD sensors. The need for additional logging runs significantly increases the expensive rig time. The multi detector pulsed neutron tool provides a novel, gas sensitive measurement  and an oil sensitive measurement, the carbon/oxygen  ratio in inelastic mode. The integrated workflow that combines Gas sensitive measurement, carbon/oxygen ratio and neural network can solve formation evaluation challenges in low salinity reservoirs by performing hydrocarbon saturation estimation and fluid phase identification in the same time.

Formation evaluation using a sigma mode of the conventional two-detector pulsed-neutron tool does not provide proper gas saturation evaluation because formation water salinity values in the Gulf of Thailand range from 4 to 5 kppm in the reservoir section. The inelastic mode of the two-detector pulsed-neutron tool also fails to provide gas saturation measurements as a result of the low carbon density of gas. This result makes the two-detector pulsed-neutron tool completely blind to gas in the Gulf of Thailand reservoirs. The technology associated with multi detector pulsed-neutron tool provides a novel, deep gas sensitivity measurement.

The data obtained from the multidetector pulsed-neutron tool and associated workflow by integrating of neural network can be considered as an alternative and economical formation evaluation solution in low salinity reservoirs, especially in offshore platforms where expensive rig time dominates logging decisions, because this tool can be run in a cased hole in a rigless operation. 

This work presents a proposed workflow using a multidetector pulsed-neutron tool for formation evaluation to help operators to overcome the complexities associated with the management of their assets without compromising quality. The new saturation estimate technique addresses the challenge of a lack of knowledge about reservoir water salinity and overcomes the porosity and lithology dependency. The predicted triple-combo data using cased hole interpretation modeling will help operators to reduce expensive offshore rig time in the event of LWD failure.