Pressure Coring, A New Tool for Unconventional Oil & Gas

Characterization

Matt BjorumGlobal Product Line Manager

Outline

• Technology Overview 

• Coring Configurations

• Tool Overview 

• Surface Handling and Data Acquisition

• Obtainable Deliverables  

• Sampling Strategy Example

Gas & Fluid Analysis Sources

• Pressure Core 

• Wireline Core 

• Conventional Core

• Sidewall Cores

• Drill Cuttings 

Uncertainty

Quality of Data

QuickCapture 

Overview

• Captures all expelled gas and fluids from the core

• 3” (76mm) Diameter Core in 7‐7/8” (200mm) hole size “Wireline”

• 3” (76mm) Diameter Core in 6‐1/8” (155mm) hole size “Conventional”

• 4” (102mm) Diameter Core in 8‐1/2” (216mm) hole Size “Conventional”

• Standard 10’ (3m) in length runs

• Length can be increased or decreased depending on formation

• Pressure & Temperature Transducers

• Crack Valves Set to Control Pressure Communications

• “SAFER” work environment (Pressure Relief Valves)

• Proprietary sealing system (under patent) 

Coring Configurations

Conventional/Wireline Core Runs

Pressure Core Runs 

‐ 90’

‐ 10’

‐ 90’

‐ 90’

‐ 90’

‐ 10’

‐ 10’

Wireline Platform 

• Alternate Between QuickCore and QuickCapture • No Tripping Required  • Drill Ahead Capabilities• Suited for Longer Core Intervals

Conventional Platform

• Ability to Use Rigs Drill String• Limited Kit to Mobilize• Suited for Shorter Coring Intervals or Long Drill Breaks

QuickCapture Assembly

Bit / ShankLatch

Valve and Activator

Core Catcher

Spearhead / Inner Barrel Head

Pressure Canister

Inner Barrel

Pressure/TemperatureRecording Module

Pressure/TemperatureRecording Module

Canister

Standard Tool Set‐Up 

Crack Valve 

Settings

250 psi50 psi50 psi500 psi

Pressure Relief Valve Setting 

• Number of Canisters • Pressure Relief Settings

• Operating (500psi)• Barrel & Canister Pressure Relief (1000psi)• Burst Pressure (5000psi)• Canisters can be Added on Surface for Safety

Crack Valve Settings Can be Adjusted

Temperature is Recorded

Stopped to Relieve Torque in Wireline 

Stopped to Relieve Torque in Wireline 

Pressure Steps Occur as Barrel Vents Into Canister 

Core Begins to Build and  Maintain Pressure

Pressure Inside and Outside Barrel are Equal

Wireline Trip‐Out Example Blue – Barrel PressurePink – Canister 1 PressureRed – Barrel Temperature

Tool Download

Pressure and Temperature Data 

Core Barrel Gas Recovery (if present) 

Data Acquisition:• Pressure and Temperature Data• Total Gas Volumes Measured • Gas Composition & Isotope Samples Collected• Fluid Collection 

Core Barrel & Canister Recovery

On‐site Laboratory

Surface Handling 

Barrel Communicating with Canisters

Tool Removed From Hole

Barrel Temp is Monitored in On‐Site Lab 

Canisters Removed / Barrel Transferred to 

On‐Site Lab

Barrel Continues to Build Pressure in Lab

Gas from Barrel is Transferred 

to First Evacuated Cylinder 

Barrel is Monitored as Pressure Stabilizes

Gas from Barrel is Transferred to Second Evacuated Cylinder 

Gas and Liquids are Transferred from Canister to Evacuated Cylinder

Tool in On‐Site LabTool at Surface

Blue – Barrel PressurePink – Canister 1 PressureRed – Barrel Temperature

Core Extrusion 

Core Transport Barrels

Core Transferred 

Transferred To Laboratory

Slotted or Perforated Liner 

Obtainable Deliverables

The technique represents enabling technology for Liquid and Gas Saturationapplications through the accurate measurement(s) of:

• OOIP – Original Oil in Place

• OGIP – Original Gas In Place

• GOR – Gas : Oil Ratio

• Gas Content Analysis

• Oil and Gas Composition

• Gas and Oil Isotope Geochemistry

• Reservoir Fluid Analysis

• Saturation Measurements

• Pore Pressure

• PVT Analysis

• Etc………

Traditional Gas Content & Composition Analysis 

-30

-10

10

30

50

70

90

0 10 20 30 40 50Elapsed Time, hours

Gas

Con

tent

, scf

/ton

Desorption Terminated; Sample is Pulverized and Residual Gas is Measured 

Gas Composition Analysis

Lost Gas; Calculated

Measured Gas

Measured Gas

• Method to provide a measurement of all free, adsorbed, and absorbed gas

• Rates of gas evolution from the core matrix provide an indication of relative diffusivity

• Lost Gas is Calculated 

• Evolved gas is collected to be assessed for composition and fractionation with time

Recent Gas Content Analysis Project

CanisterGas

Volume

CanisterGas

Content

LostGas

Volume

ResidualGas

Volume= + +

Calculated Measured Measured

Traditional Method 

CanisterGas

Volume

CanisterGas

Content

LostGas

Volume

ResidualGas

Volume= + +

Measured Measured

Pressure Coring 

All Expelled Gases and Fluids can be Analysed

Sampling Strategy Approach – Dry Gas

Feet Wireline Core1

2

3

4

5

6 P7 C8

9

10

11

12

13 P14 C GC15

16

17

18

19

20

21 P22 C23 P24 C GC25 P26 C27 P28 C GC29 P30 C

Feet Wireline Core 1

2

3

4

5

6 P7 C8

9

10 P11 C12

13 P14 C GC15

16

17

18

19

20 P21 C P22 C23 P24 C GC

25 P26 C27 P28 C GC29 P P30 C C

UPPER ZONE LOWER ZONE

QuickCapture Analysis Sampling Program 

Gas Composition / Isotope Samples Collected (QC Barrel)

Gas Composition / Isotope Samples Collected (10’ Canister)

Gas Composition / Isotope Samples Collected (Crushed Gas)

Feet Quick Capture

1

2

3 GC

4

5

6

7

8 GC

9

Whole Core Analysis Sampling Program

Gas Content Samples Collected (C)

Preservation Samples Collected (P)

Canisters Dedicated for Gas Composition / Isotope Analysis (GC)

QuickCapture Sampling

Traditional Canister Gas Totals

QuickCapture Results (Actual Gas Content)

Wellsite Gas Content Numbers

Wellsite86%

Laboratory10%

Residual4%

www.corpro‐group.com

“Summary & Questions”Matt Bjorum

Global Product Line Managermbjorum@corpro‐group.com

+1.303.881.8721

5% 5%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Canister Desorption Experiment QuickCapture Barrel

Residual Gas

Measure Gas

Lost Gas

95%

45%

50%

Measured

Measured

Residual

Lost

“No Lost Gas”

Canister Gas vs. QuickCapture for Total Gas Content