Well bore Dynamics

مقالات که به مسئله دینامیک دهانه چاه می پردازند بسیار کم هستند. دو نمونه از مسائل کلاسیک دهانه چاهی  که مورد نقد زیاد قرار گرفته، ذخیره دهانه چاهی و توزیع مجدد فازها در دهانه چاه می باشند. دینامیک دهانه چاهی که بررسی می شوند به موضوعات زیر طبقه بندی می شوند:

جریان مایع به داخل یا خارج (Liquid Influx/Eflux)، تمیز شدن دهانه چاهی و نزدیک دهانه چاه، اختلاف بین افت فشار و ساخت فشار، Plugging، تآثیرات وسیله های اندازه گیری و تآثیرات ناشناخته.

بسیاری از این اتفاقات دهانه چاهی در زمان های اولیه رخ می دهند. تشخیص و ثبت آن ها با اختراع وسایل الکترونیکی اندازه گیری فشار بدست آمده است. این وسایل بسیار دقیق اند و می توانند تآثیرات دهانه چاه را به روشنی تشخیص داده و به آسانی به عنوان تآثیرات مخزن و به اشتباه تفسیر کنند.

 

                 

  

DEVELOPMENTS IN PETROLEUM SCIENCE

شبیه سازی مخازن هیدرو کربوری به روش خطوط جریان (Streamline)

       

       

   

      

 

مدل های شبیه سازی بر مبنای خطوط جریان, در ابتدا خطوط جریان را که در واقع خطوط منحنی شکل مماس بر بردار سرعت سیال هستند, تعریف می کنند. سپس یک سری محاسبات یک بعدی جریان در طول خطوط جریان به جاي محاسبات دو بعدی یا سه بعدی جریان صورت می پذیرد.

مزایای شبیه سازی جریان به روش خطوط جریان شامل موارد زیر است:

1-کم بودن تعداد کل محاسبات نسبت به مدلهاي شبیه سازی مرسوم.

2-بهتر شدن تفکیک پذیري و دقت شبیه سازی.

3-ویژه سازی آسان رفتار جریان.

در این روش شبیه-سازی با سرعت به مراتب بیشتري صورت میگیرد , زیرا محاسبات چند بعدي جریان بوسیله محاسبات یک بعدي جریان در طول خط جریان جایگزین میشود و از آنجا که محاسبات یک بعدي میتواند با سلول های شبکه بندی ریزتری در طول خط جریان صورت گیرد , اشباع و ترکیبات به میزان بسیار دقیق تري محاسبه شده و اثرات عددی جانبی چون پخش عددی و اثرات قرارگیری سلول های شبکه بندی که به طور ذاتی در روش تفاضل محدود وجود دارند ، کاهش می یابند.

محاسبات سریع و ویژه سازي کمی براي کاربردهای جدیدی چون :

1-دسته بندي مدل های زمین شناسی برای کاهش تعداد تحقیقاتی که باید صورت پذیرد .

2- افزایش مقیاس از مدل هاي زمین شناسی بسیار مفصل به مدلهای بزرگتر .

3- تحلیل آزمایشهای ردیاب و ارزیابی عملیات تزریق آب یا تزریق سیال.

4- تطبیق تاریخچه نیمه جریانی با سلول هاي شبکه بندی اتوماتیک.

5- تحلیل حساسیت سریع نسبت به پارامترهای مدل . شبیه سازي خطوط جریان را بسیار ضروری و پر استفاده ساخته است .

روش هاي پیشرفته شبیه سازي خطوط جریان شامل 6 اصل کلیدي هستند:

1- جستجو و بازیابی خطوط جریان 3 بعدي بر حسب پارامتر زمان پرواز (TOF)

2- بازسازي معادلات بقاي جرم در طول خطوط جریان بر حسب پارامتر "زمان پرواز" 

3- بروزرسانی دوره اي خطوط جریان

4- حل عددي معادلات 1 بعدي انتقال در طول خطوط جریان 

5- به حساب آوردن اثرات ثقلی با روشهاي جداسازی اوپراتور 

6- توسعه روش خطوط جریان در جریان تراکم پذیر .       

ادامه نوشته

شبیه سازی و چاه آزمایی در مخازن گاز میعانی(GC)

 

 یکسری پدیده های هستند که در نزدیک چاه های مخازن GC هست که در مخازن دیگر نمی بینیم، که هم برای شبیه سازی و هم برای چاه آزمایی ما باید آنها را بدانیم. در اکلیپس که می خواهیم شبیه سازی کنیم یکسری کیورد دارد، که یکسری پدیده ها را فعال کنیم که اثر میعانات را ببینیم، در چاه آزمایی هم دیده می شوند.

میعانات گازی و گاز تر با گاز خشک اساس شان یکی است، یک جاهایی که اصلاحاتی می خورند. یکسری روش ها هست که 2Phase)Two Phase Flow Equetion) ها را استفاده می کند، که روش های دو فازی هستند. یکسری روش ها هم Single Phase Flow Equetion هستند. که هر کدام مزایا و معایب خودشان را دارند. در روش 2Phase یک جایی از روش تابعی به نام 2Phase Psudopressure استفاده می کنیم به جای فشار. برای مخازن گازی هم Psudopressure و هم 2Phase  استفاده می شود و اصلی ترین چالش آن هم همان محاسبه تراوایی نسبی(Kr) است که در این معادله قرار دارد.

 

Condensate Bank زمانی تشکیل می شود که فشار به زیر فشار شبنم(Pdwe) بیفتد. ضریب پوسته(S) ناشی از Condensate Bank حدود 20-15 هست که نسبتاً بالا است. ضریب پوسته ناشی از Condensate Bank بعد از یک زمانی تقریباً ثابت می شود، اندازه اش ثابت می شود و دیگر تغییر نمی کند و این ضریب پوسته یک جاهایی تقریباً در یک رنج ثابتی و بعد از مثلاً 10 سال مثل یک Skin خودش را نشان می دهد و دیگه پیشرفت نمی کند. در مخازنی که میعانات داریم تولید چاه 0.4-0.3 برابر مقدار اولیه اش کاهش تولید داریم.

نواحی جریانی در مخازن گاز میعانی:

              

 

            

 در مخازن GC دو پدیده Positive Coupling و Negative Inetia را داریم.  Positive Coupling مفهوم آن این است که در یک اشباع خاص(که یک Kro و یک Krg داریم)که GC و گاز داریم. اگر سرعت را زیاد کنیم تراوایی زیاد می شود.  Negative Inetia ناشی از جریانات غیردارسی است. این دو پدیده تاثیرشان  باید با هم دیده شوند.

مدل سازی GC در نرم افزارهای Eclipse, CMG:

CMG از مدل Park استفاده می کند.

Eclipse از مدل Henderson et at(مدل شماره یک اکلیپس) و مدل Withson et at)Alternetive)

شکل نمودار مشتق مخزن گاز میعانی برای تست افت فشار(DD) و ساخت فشار(BU)در حالت گاز خشک یا روش شبه-فشار تک فاز(Single-Phase Pseudopressure Method)، در این روش در حالت BU دو ناحیه در مخزن گاز میعانی دیده می شود و البته یک ناحیه انتقالی هم دیده می شود و بعد از ان ناحیه دو دیده می شود.

 

                       

 این ناحیه انتقالی کمک می کند که در نرم افزار چاه آزمایی Fast مخزن را به سه ناحیه تقسیم کنیم در روش شبه-فشار تک فاز(که در این صورت سه ناحیه داریم که ناحیه دو همان ناحیه انتقالی می شود). به طور کلی هر چقدر DD قبل از BU طولانی تر باشد اثر ناحیه دو یا انتقالی را بیشتر در مشتق BU خواهیم دید. ما می توانیم یک مدل در اکلیپس بسازیم High Velocity آن را فعال یا غیر فعال کنیم و اثر آن را در نرم افزار Fast ببینیم.

 

                                            

در پست های بعد توضیح روش Two-Phase Pseudopressure آورده می شود.