ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 A ΝΑΛΥΣΗ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑ

Μάθημα: ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΕΤΡΕΛΑΙΩΝΚεφάλαιο 8ο: ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑ

Σχολή Μηχ. Μεταλλείων – ΜεταλλουργώνΣχολή Μηχ. Μεταλλείων – ΜεταλλουργώνΤομέας ΜεταλλευτικήςΤομέας ΜεταλλευτικήςΚαθηγ.: Καθηγ.: Σ. ΣταματάκηΣ. Σταματάκη

1/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8

AΝΑΛΥΣΗ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


Προσδίδεται πρόσθετη ενέργεια στο σύστημα μέσω εισπίεσης ρευστών στον ταμιευτήρα. Οι δύο βασικές μέθοδοι δευτερογενούς παραγωγής είναι η εισπίεση νερού (waterflooding) και η εισπίεση αερίου. Δεν υπάρχει φυσικοχημική αλληλεπίδραση μεταξύ εισπιεζόμενου ρευστού και υδρογονανθράκων

Μέση πίεση ταμιευτήρα (Ρτ)

Πίεση πυθμένα γεώτρησης (Ργ)) ΔΡΡοή ρευστών προς την γεώτρηση

παραγωγής

Πρωτογενής παραγωγή

Δευτερογενής παραγωγή

Τριτογενής παραγωγή

Αποκλειστική χρήση της εσωτερικής ενέργειας του συστήματος χωρίς εξωτερική παρέμβαση. Λαμβάνει χώρα στην αρχή της παραγωγικής ζωής του ταμιευτήρα και είναι επιθυμητό να διαρκέσει όσο το δυνατόν περισσότερο.

Χρησιμοποιείται ποικιλία μεθόδων εκ των οποίων κάποιες αφορούν απλά στη βελτίωση των ρεολογικών ιδιοτήτων των υδρογονανθράκων (π.χ. θερμικές μέθοδοι σε ταμιευτήρες πετρελαίου υψηλού ιξώδους) ενώ άλλες βασίζονται στη μεταβολή των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των ρευστών του ταμιευτήρα (π.χ. εισπίεση αναμίξιμου αερίου, χημικών, πολυμερών κλπ).



2/19

co=15x10-6 psi -1

cg=15x10-6 psi -1

cw=15x10-6 psi -1

Πρωτογενής παραγωγή σε κοιτάσματα Πρωτογενής παραγωγή σε κοιτάσματα ΑΕΡΙΟΥΑΕΡΙΟΥ

Μηχανισμοί :Μηχανισμοί : 1. Εκτόνωση αερίου και2. Εισροή νερού από υποκείμενο υδροφόρο ορίζοντα

1. Εκτόνωση αερίου και2. Εισροή νερού από υποκείμενο υδροφόρο ορίζοντα

1. Εκτόνωση αερίου χωρίς εισροή νερού Απουσία ή μικρού μεγέθους υδροφόρος1. Εκτόνωση αερίου χωρίς εισροή νερού Απουσία ή μικρού μεγέθους υδροφόρος

Αέριο Vg Νερό Vw

Πετρέλαιο Vο

Vολ=ΔVg+ΔVo+ΔVw

ΔVg

ΔVo

ΔVw

co=1/Vo . ΔVo/ΔΡ

cg=1/Vg . ΔVg/ΔΡ

cw=1/Vw . ΔVw/ΔΡ

&

Vολ= (co.Vo+cg.Vg+cw.Vw)ΔΡVολ= (co.Vo+cg.Vg+cw.Vw)ΔΡ Vw >>>Vg για να έχει συμβολή στην παραγωγή αερίου

Vw >>>Vg για να έχει συμβολή στην παραγωγή αερίου

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8




3/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8



GGpp

(παραγόμενο αέριο)

Gυπολ= HCPV/E = G/Ei . E

Υπολειπόμενο αέριο (rc-P’)= HCPV

1. Εκτόνωση αερίου χωρίς εισροή νερού1. Εκτόνωση αερίου χωρίς εισροή νερού

)1()( wNg ShAVHCPVrcV

αέριο

iwNg EShAscV )1()(' = GG

P (αρχική πίεση ταμιευτήρα)

P’<Ρ (νέα πίεση ταμιευτήρα)

Υπολειπόμενο αέριο (sc)

= HCPV. E = GGυπολυπολ HCPV= Gυπολ/ Ε

HCPV HCPV =G/EG/Eii

Gp=G - Gυπολ= G - G/Ei .E Gp/G =1-Ε/Εi



4/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8



1. Εκτόνωση αερίου χωρίς εισροή νερού1. Εκτόνωση αερίου χωρίς εισροή νερού

Gp=G - Gυπολ= G - G/Ei .E Gp/G =1-Ε/Εi

RF(συντελεστής απόληψης)EP

P

T

T Z

P

Z To

o

135 37.

i

i

p

z

Pz

P

G

G1

G

G

z

P

z

P p

i

i 1



5/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8



1. Εκτόνωση αερίου χωρίς εισροή νερού1. Εκτόνωση αερίου χωρίς εισροή νερούP

z

P

z

G

Gi

i

p

1

P

z

P

z GG

P

zi

ip

i

i

- β. Gp + y = α

P/z = Pi/zi για Gp = 0 και

Gp = G για P/z = 0

Συντελεστής απόληψης

Gp=G

Προσαρμογή ιστορικών δεδομένων & πρόρρηση



6/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8



2. Εκτόνωση αερίου με εισροή νερού2. Εκτόνωση αερίου με εισροή νερού

αέριο

νερό

HCPV =G/EG/Eii

νέο HCPV =G/EG/Eii--WWee

We

GGpp (παραγόμενο

αέριο)

Gp=G - Gυπολ= G – (G/Ei –We).E Gp/G =1-(1/Εi – We/G).E

Gp/G =1-(E/Εi – We.E/G) Gp/G =1-[E/Εi (1 – We.Ei/G)]

Gp/G =1-{[(P/z) /(Pi/zi)] (1 – We.Ei/G)} )1/()1(G

EW

G

G

z

P

z

P iep

i

i

P (αρχική πίεση ταμιευτήρα) P’<Ρ (νέα πίεση ταμιευτήρα)



7/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8



2. Εκτόνωση αερίου με εισροή νερού2. Εκτόνωση αερίου με εισροή νερού

)1/()1(G

EW

G

G

z

P

z

P iep

i

i

Κλάσμα του όγκου που έχει καλυφθεί

από νερό

< 1< 1

Εισροή νερού στον ταμιευτήρα, προκαλεί διατήρηση της πίεσης σε υψηλότερα επίπεδα για την ίδια αθροιστική παραγωγή αερίου

Ένταση &χρονική εκδήλωση της επίδρασης του υδροφόρου σε συνάρτηση με το μέγεθός του



8/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


Πρωτογενής παραγωγή σε κοιτάσματα Πρωτογενής παραγωγή σε κοιτάσματα ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ

αέριο

πετρέλαιο

νερό

Εκτόνωση ελεύθερου αερίου

Εκτόνωση πετρελαίου & του διαλυμένου σε αυτό αερίου

Εκτόνωση ενδογενούς νερού

Εισροή νερού

Συμπίεση του όγκου των πόρων


Παραγωγή πετρελαίουΠαραγωγή πετρελαίου

Παραγωγή αερίουΠαραγωγή αερίουΠαραγωγή νερούΠαραγωγή νερού



9/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8



αέριο

πετρέλαιο

νερό

Διαχωριστής επιφάνειας (sc) αέριο

πετρέλαιονερό

Ελεύθερο αέριο + Αέριο διαλυμένο στο πετρέλαιο σε rc



10/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8



Ν : Όγκος αρχικών αποθεμάτων πετρελαίου

Gp :Παραγόμενο αέριο

Rp : Αθροιστικός λόγος παραγόμενου αερίου προς

παραγόμενο πετρέλαιο (=Gp/Np)

αέριο

πετρέλαιο

νερό

rc scΔεδομένα:

Ν.Βοi

G : Αρχικός όγκος ελεύθερου αερίου στο

κάλυμμα

m : Λόγος όγκων ελεύθερου αερίου/πετρέλαιο

στον ταμιευτήρα (=G.Bgi / N. Boi)

G.Βgi

Wp : Παραγόμενο νερό

Np: Παραγόμενο πετρέλαιο

We’ : Καθαρή εισροή νερού στον ταμιευτήρα

(=We – Wp. Bw)



11/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8



αέριο

πετρέλαιο

νερό

Εκτόνωση ελεύθερου αερίου

Εκτόνωση πετρελαίου & του διαλυμένου σε αυτό αερίου

Εκτόνωση ενδογενούς νερού

Εισροή νερού

Συμπίεση του όγκου των πόρων


Αντλούμενος όγκος =Όγκος από εκτόνωση του πετρελαίου και αρχικά διαλυμένου σε αυτό αερίου +

Όγκος από εκτόνωση του ελεύθερου αερίου +Μείωση του όγκου από την εκτόνωση του ενδογενούς νερού και την μείωση του

όγκου των πόρων

Αντλούμενος όγκος =Όγκος από εκτόνωση του πετρελαίου και αρχικά διαλυμένου σε αυτό αερίου +

Όγκος από εκτόνωση του ελεύθερου αερίου +Μείωση του όγκου από την εκτόνωση του ενδογενούς νερού και την μείωση του

όγκου των πόρων



12/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8



G.Βgi

Ν.Βοi

m =G.Bgi / N. Boi)

oigi BNmBG

G.Βg

G Bm N B

BBg

oi

gig

Gm N B

Boi

gi

G B G B m N BB

Bg gi oi

g

gi

1

Εκτόνωση ελεύθερου αερίουΕκτόνωση ελεύθερου αερίου



13/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


Εκτόνωση πετρελαίου & του διαλυμένου σε αυτό αερίουΕκτόνωση πετρελαίου & του διαλυμένου σε αυτό αερίου


Ν.Βοi Ν.Βο

N B N B N B Bo oi o oi ( )

N

N.RsiN.Rs

N

N R R Bsi s g ( )

])()[( gssioio BRRBBN Εάν P’>Pb Rsi=Rs



14/19

Μεταβολή του Μεταβολή του HCPVHCPV λόγω εκτόνωσης λόγω εκτόνωσης ενδογενούς νερού & μείωσης όγκου των & μείωσης όγκου των πόρωνπόρων


N

HCPV (ο όγκος των πόρων που καταλαμβάνεται από HC)

dVf (μείωση όγκου των πόρων)

dVwc (αύξηση όγκου του ενδογενούς νερού)

ενδογενές νερό

Vf Swc

wcf dVdVHCPVd )(

Vf = HCPV/1-Swc=[(1+m).N.Boi] /1-SwcHCPV = Vf (1-Swc)

Vwc = [HCPV/1-Swc]. Swc={[(1+m).N.Boi] /1-Swc}.SwcVwc=Vf Swc

T

wc

wcwc

dP

dV

Vc

1

T

f

ff

dP

dV

Vc

1

dPVcVcHCPVd ffww )()(

PVcVcHCPV ffww )()(

PS

cScBNmHCPV

wc

fwcwoi

1)1()(

HCPV = Vo+Vg= N.Βοi + m.Ν. Βοi = (1+m).N.Boi

Ν.Βοi

mΝ.Βοi



15/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


Καθαρή εισροή νερούΚαθαρή εισροή νερού

νερό

Από το νερό που εισρέει στον ταμιευτήρα, μια ποσότητα παράγεται και η υπόλοιπη καλύπτει μέρος των πόρων της πετρελαϊκής ζώνης

We’ = We – Wp. Bw) Καθαρή εισροή νερού στον ταμιευτήρα

Wp



16/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


Αντλούμενος όγκος Αντλούμενος όγκος HC HC από τον ταμιευτήρααπό τον ταμιευτήρα

sc

ΔΡ

Np

Gp

Rp =Gp/Np παραγόμενο αέριο προς παραγόμενο πετρέλαιο

Np.Rs

Np.(Rp-Rs)

+Np.Βο

Np.(Rp-Rs).Βg

UW N B R R Bp o p s g ( ( ) )



17/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


N B R R B N BB B R R B

Bm

B

Bp o p s g oi

o oi si s g

oi

g

gi

( ( ) )( ) ( )

1

( )11

m

c S c

SP W

w wc f

wce

Αντλούμενος όγκος HCΑντλούμενος όγκος HCΕκτόνωση Πετρελαίου & διαλυμένου αερίουΕκτόνωση Πετρελαίου & διαλυμένου αερίου

Εκτόνωση ελεύθερου αερίουΕκτόνωση ελεύθερου αερίουΜείωση όγκου πόρων & εκτόνωση ενδογενούς νερούΜείωση όγκου πόρων & εκτόνωση ενδογενούς νερού

Καθαρή εισροή νερούΚαθαρή εισροή νερού



18/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


Υποκορεσμένο κοίτασμαΥποκορεσμένο κοίτασμα


Bm

B

Bp o p s g oi

o oi si s g

oi

g

gi

( ( ) )( ) ( )

1

( )11

m

c S c

SP W

w wc f

wce

Rsi= Rs= Rp & m = 0



19/19

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8


Κορεσμένο κοίτασμαΚορεσμένο κοίτασμα


Bm

B

Bp o p s g oi

o oi si s g

oi

g

gi

( ( ) )( ) ( )

1

( )11

m

c S c

SP W

w wc f

wce

m = 0

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 A ΝΑΛΥΣΗ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑ

Documents

Transcript of ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 A ΝΑΛΥΣΗ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑ