Sonic attenuation in the JAPEX/JNOC/GSC et al. Mallik 5L-38 gas hydrate production research well

The JAPEX/JNOC/GSC et al. Mallik 5L-38 gas hydrate research well was drilled to 1166 m through about 200 m of subpermafrost gas-hydrate-bearing sediments under the Mackenzie Delta, Canada. An extensive logging program was completed to characterize in situ the physical properties of the sediments where gas hydrate fills as much as 80% of the pore space. Analysis of sonic logging waveform show that the presence of gas hydrate increases sonic attenuation in agreement with previous results in the Mallik 2L-38 well. When applied to the Mallik 5L-38 well attenuations, the relationships between gas hydrate saturation and attenuation derived in the Mallik 2L-38 well provide concentrations in agreement with other estimates, showing that sonic attenuation can be used to quantify gas hydrate deposits. We use an improved model for wave propagation in frozen porous media to simulate these results and to understand the interaction between the gas hydrate and the host sediments. Borehole Research Group, Lamont-Doherty Earth Observatory of Columbia University, Palisades, New York 10964 U.S.A. United States Geological Survey, Denver Federal Center, Box 25046, MS-939, Denver, Colorado 80225 U.S.A. 1 Résumé : Le puits de recherche sur les hydrates de gaz JAPEX/JNOC/GSC et al. Mallik 5L-38, qui s’enfonce sous le delta du Mackenzie (Canada) jusqu’à une profondeur de 1 166 m, traverse sous le pergélisol environ 200 m de sédiments renfermant des hydrates de gaz. Un programme approfondi de diagraphie y a été mené afin de caractériser in situ les propriétés physiques de ces sédiments, dans lesquels les hydrates de gaz occupent jusqu’à 80 % de l’espace interstitiel. L’analyse des formes d’ondes obtenues dans les diagraphies acoustiques montre que la présence d’hydrates de gaz augmente l’atténuation des ondes acoustiques, ce qui concorde avec des résultats obtenus antérieurement pour le puits Mallik 2L-38. Lorsqu’appliquées aux données obtenues pour le puits Mallik 5L-38, les relations établies pour le puits Mallik 2L-38 entre la saturation en hydrates de gaz et l’atténuation des ondes acoustiques fournissent des valeurs de concentration en accord avec des estimations obtenues par d’autres méthodes. Ceci indique que l’atténuation des ondes acoustiques peut être utilisée pour quantifier les accumulations d’hydrates de gaz. Nous utilisons ici un modèle amélioré de propagation des ondes en milieu poreux gelé afin de simuler ces résultats et de comprendre la nature des interactions entre les hydrates de gaz et les sédiments qui les renferment.