مقایسه نفوذپذیری محاسبه شده توسط چاه‌آزمایی و داده‌های مغزه

یک سوالی که ممکن است پیش بیاید این است که اگر ما نفوذپذیری (permeability) را توسط آنالیز داده‌های فشار گذرا (PTA) محاسبه کنیم و به مقدار مثلاً 2 میلی دارسی برسیم، ولی نفوذپذیری محاسبه شده از طریق داده‌های مغزه به ما عدد 20 میلی دارسی (ده برابر بزرگتر از مقدار چاه‌آزمایی) را نشان دهد، آن گاه در این حالت کدام جواب درست خواهد بود؟ 

جواب: نفوذپذیری محاسبه شده توسط چاه‌آزمایی بهترین جواب را به ما می‌دهد. در حقیقت، مهمترین هدف ما از انجام چاه‌آزمایی تعیین نفوذپذیری مخزن می‌باشد.

تفاوت این دو مقدار گزارش شده در این است که ما در ولتست یک ناحیه وسیعی را مورد بررسی قرار می‌دهیم (از پایین تا بالای مخزن و از چاه تا شعاع بررسی - حدود چند صد فوت)، ولی در مغزه‌گیری فقط دیواره چاه مورد بررسی قرار می‌گیرد و مقیاس کوچکی از مخزن را در نظر گرفته‌ایم (چند اینچ). ضمن اینکه در ولتست ما خواص دینامیکی جریان را نیز وارد اندازه‌گیری‌های خود می‌کنیم که این کار در آنالیز مغزه اتفاق نمی‌افتد.

نفوذپذیری محاسبه شده توسط ولتست، نفوذپذیری موثر می‌باشد که در یک مقیاس بزرگی از مخزن بدست آمده است و ناهمگونی‌های مخزن نیز در نظر گرفته شده است، ولی نفوذپذیری بدست آمده از مغزه، نفوذپذیری مطلق می‌باشد که ممکن است این مقدار طی انتقال مغزه به آزمایشگاه، اثر دما و فشار و چندین عامل دیگر دچاه تغییراتی شود.

تذکر: در چاه‌آزمایی مقدار kh به ما داده می‌شود، بنابراین باید بسیار دقت کنیم که مقدار h را صحیح وارد کنیم. همچنین خواص سیال مانند ویسکوزیته نیز حائز اهمیت است.

منبع: کتاب Stewart + توضیحات یکی از اعضای لینکدین

گروه‌بندی اجزا در شبیه‌سازی ترکیبی (Grouping)

از نظر ریاضی پیچیدگی استفاده از یک معادله حالت (EOS) در شبیه‌سازی ترکیبی (مثلاً اکلیپس300) به مراتب بیشتر از استفاده از یک مدل نفت سیاه ساده است و این پیچیدگی منجر به سرعت پایین (زمان لازم برای حل معادلات flash بسیار زیاد و در حد زمان لازم برای حل معادلات جریان می‌باشد) اجرای شبیه‌ساز ترکیبی (Compositional simulator) در مقایسه با شبیه‌ساز نفت سیاه (black oil simulator) خواهد شد. لذا استفاده از تعداد بهینه و اقتصادی اجزاء در شبیه‌سازی ترکیبی با به کار بردن شبه‌جز (Pseudo Component) ضروری به نظر می‌رسد.

تعداد اجزاء استفاده شده برای شبیه‌سازی یک سیال به دو عامل موانع محاسباتی و سطح دلخواه دقت مورد نظر از EOS، بستگی دارد. تعادلی بین این دو عامل برای تعیین تعداد نهایی اجزاء برای حل مسأله، نیاز است. 

آنالیز اولیه ترکیب سیال معمولاً شامل 13 تا 20 جز و گاهی اوقات بیشتر خواهد بود. برای رسیدن به بهترین نتایج، استفاده از دستورالعمل‌های مرحله به مرحله موجود برای ساختن شبه‌جز پیشنهاد می‌شود که بوسیله آن‌ها ویژگی‌های مختلف شبه‌جز به طور مداوم توسعه می‌یابد. هدف از هر شبه‌جز هرچه نزدیک‌تر نگه داشتن پیش‌بینی PVT به آنالیز کامل اولیه است.

معیارهای ما برای گروه‌بندی عبارتند از:

• خواص یکسان، مانند وزن مولکولی (MW)
• روند نمودار لگاریتمk بر حسب p یکسان باشد. (منظور از k، تعادل است)
• عدم حساسیت آزمایش‌ها به گروه‌بندی 

مبنای اصلی ما برای گروه‌بندی این است که اجزایی که وزن مولکولی یکسانی دارند را در یک گروه قرار دهیم. مثلاً بهتر است که C7 را با C8 در یک گروه قرار دهیم و نه با C2 ؛ چون انتظار می‌رود که خواص C7 و C8 مشابه هستند ولی خواص C7 و C2 متفاوت. یکی دیگر از گروه‌بندی‌هایی که واضح است عبارت است از گروه‌بندی iC4 و nC4 در یک گروه و iC5 و nC5 در گروهی دیگر. 

استثناء: با وجود اینکه وزن مولکولی N2 (وزن مولکولی=28) نزدیک به C2 (وزن مولکولی=20) است ولی ما N2 و C1 (وزن مولکولی=16) را در یک گروه و CO2 (وزن مولکولی=44) و C2 را در گروه دیگری قرار می‌دهیم.

سوال: چرا ما CO2 و C3 (وزن مولکولی=44) را با وجود اینکه وزن مولکولی یکسانی دارند در یک گروه قرار نمی‌دهیم؟

جواب: یکی از معیارهای ما برای قرار دادن اجزای با خواص یکسان در یک گروه این است که آن اجزا وزن مولکولی یکسانی داشته باشند. ولی یک نکته در اینجا وجود دارد که عبارت است از: مولکلول‌های هیدروکربنی که وزن مولکولی یکسانی دارند، خواص یکسانی نیز خواهند داشت. ولی این اصل را نمی‌توان برای مولکول‌های غیرهیدروکربنی مانند N2 به کار برد.

تعداد شبه‌جزء‌های گروه‌بندی شده که برای شبیه‌سازی ترکیبی مورد نیاز است بستگی به فرایندی دارد که می‌خواهیم آن را شبیه‌سازی کنیم:

• برای فرایند تخلیه، 2 تا شبه‌جز می‌تواند کافی باشد (مدل نفت سیاه).
• برای فرایند امتزاج‌پذیری، ممکن است به بیش از 10 جزء نیاز باشد.

در کل، به نظر می‌رسد که برای توصیف رفتار فازی، 4 تا 10 جزء باید کافی باشد.

نکته: دقت کنید که نمودار فازی باید قبل و بعد از گروه‌بندی شکل یکسانی داشته باشد و این مورد را حتما چک کنید و سپس به سراغ رگراسیون بروید.

منابع:

1. جزوه PVTi and ECLIPSE300 شرکت شلمبرژه (صفحه 77)

2. منبع: کتاب «مهندسی مخازن گاز میعانی»، نوشته دکتر وطنی، دکتر صدایی و مهندس شیدایی مهر (صفحه 312)

نمونه گیری (sampling) از سیال مخازن گاز میعانی - قسمت اول

برای توصیف دقیق مخزن نیاز به نمونه های معتبر داریم؛ اگر نمونه ها نتوانند به عنوان نماینده ای از خواص مخزن باشند، همه اندازه گیری هایی که با این نمونه ها انجام می شود، اشتباه خواهند بود. فعالیت های بهره برداری و مهندسی مخزن وابستگی زیادی به تشخیص سیالات موجود در مخزن دارد، و اینکه هیدروکربن ها در طول مدت توسعه مخزن، چه رفتاری خواهند داشت. تعیین استراتژی بهینه برای تولید و توسعه مخزن، نیازمند شناخت رفتار فازی و جریان چندفازی سیال در ته چاه، خطوط جریان و تأسیسات سطحی می باشد. در شبیه سازهای ترکیبی (compositional simulators) از داده های PVT که از آزمایشگاه بدست آمده اند استفاده می شود.

یکی از مواردی که نمونه گیری به صورت اشتباه انجام می شود عبارت است از زمانی که نمونه های گاز و میعانات گرفته شده از تفکیک گر (separator) را با نسبت نادرستی مجددا با هم ترکیب کنیم (recombine). این کار باعث می شود که فشار نقطه شبنم و فشار انتهای میعان معکوس را به صورت صحیح بدست نیاوریم. هر گونه خطایی در تعیین سیال مخزن، باعث بروز عدم قطعیت (uncertainty) در نتایج شبیه سازی می شود.

برای داشتن یک نمونه معتبر باید مراحل زیر را دنبال کنیم:

• هدف خود را از اندازه گیری خواص سیال (PVT) مخزن به صورت دقیق تعیین کنیم.
• برای عملیات نمونه گیری، حمل و آزمایش های PVT برنامه ریزی کنیم.
• در سر چاه، بر روی عملیات نمونه گیری نظارت کنیم تا طبق برنامه پیش بروند.
• بر روی روند انجام تست های آزمایشگاهی نظارت داشته باشیم تا به نتایجی که برنامه ریزی کرده بودیم دست یابیم.
• نظارت بر کنترل کیفیت نمونه

منبع: https://www.linkedin.com/pulse/sampling-analysis-gas-condensates-part-i-sampling-nabi-mirzaee

آموزش مفاهیم موجود در نرم افزار PVTi و اکلیپس 300

جزوه 447 صفحه ای که در ادامه برای دانلود قرار داده ام توسط شرکت شلمبرژه تهیه شده و حاوی مطالبی در مورد آنالیز خواص سیال با استفاده از نرم افزار PVTi و همچنین مطالبی در مورد شبیه سازی ترکیبی با استفاده از نرم افزار اکلیپس 300 هست. اگر پروژه شما مرتبط با این دو نرم افزاره (PVTi و E300)، مطالعه این جزوه باعث میشه که درک بهتری از این نرم افزارها داشته باشید و به مفاهیم موجود در آن ها تسلط بیشتری پیدا کنید.

لینک دانلود فایل PDF جزوه

لینک دانلود جزوه به صورت چهار فایل پاورپوینت