امروز یک پرزنتیشن کاربردی در مورد شبیه‌سازی مخازن گاز میعانی در لینکدین مطالعه کردم. این فایل در کنفرانس بین‌المللی نفت و گاز در سال 2018 منتشر شده و نکات بسیار خوبی در آن گفته شده است:
آنالیز داده‌های چاه‌آزمایی در چاه گاز میعانی
مدل شبیه‌سازی
منحنی‌های تراوایی نسبی
تطابق تاریخچه داده‌های چاه‌آزمایی
ارزیابی بهره‌دهی چاه
امروز به طور اتفاقی با شرکتی آشنا شدم که اتفاقاً نام پروفسور گرینگارتن نیز در اعضای هیئت مدیره به چشم می‌خورد. از آنجایی که ایشان یکی از افراد شاخص در حوزه چاه‌آزمایی هست، من را مجاب کرد تا سایت شرکت آن‌ها را بررسی کنم.
در سال 2005، شرکت RFD یا همان Rock Flow Dynamics توسط دو ریاضیدان، یک فیزیکدان و یک بیزینسمن توسط سرمایه‌های شخصی خودشان راه‌اندازی گردید.
بهترین محصول آن‌ها با نام تجاری tNavigator در بازار عرضه گردید. از این نرم‌افزار برای شبیه‌سازی دینامیکی مخزن استفاده می‌شود.
این نرم‌افزار توسط زبان برنامه‌نویسی ++C کدنویسی شده است.
این نرم‌افزار یک ماژول مجزا برای انجام عملیات تطابق تاریخچه و همچنین آنالیز عدم قطعیت دارد.
طبق برنامه آموزشی این شرکت، در حال حاضر دوره‌های آموزشی آن‌ها در کشورهایی مانند روسیه، انگلستان، عمان، مالزی و آلمان می‌باشد.
اسامی برخی از مشتریان این شرکت نیز در عکس زیر نشان داده شده است:
جالب اینجاست که این شرکت در کشورهای مختلف نمایندگی دارد، از جمله در ایران:
Iran
Tel:+98(21) 88768462 - 88741283
Fax+98(21) 8896589- 8974521
Email: tec@tehranenergy.com
web: http://www.tehranenergy.com/en/contact/
چند وقت پیش یکی از دوستان در اینستاگرام سوال پرسیده بود که چطوری اکلیپس رو یاد بگیرم؟
هرچند من خودم هم مسلط نیستم و تجربه کمی دارم ولی چند تا راهکار:
1- کتاب بالا را تهیه کنید... این کتاب مطالب مهم و کلی رو گفته و زیاد وارد حاشیه نشده و به خوبی میتونید با خوندن این کتاب یک دیتافایل اکلیپس رو متوجه بشید که چی به چیه... برخی از کتاب های بازار اومدن و کل منیوال اکلیپس رو ترجمه کردند و این کتاب ها زیاد به درد بخور نیستند...
2- حتماً از یک نفر که به این نرم افزار مسلط هست بخواهید تا در حد 4 یا 5 ساعت ریزه کاری ها، نکات و آپشن های مختلف اون رو به شما یاد بده... این کار رو یا میتونید با کلاس خصوصی، یا کلاس های عمومی و یا دوستانتون انجام بدهید... من خودم به شخصه کلاس خصوصی و دوستان رو ترجیح میدم... با یک نفر باتجربه کلاس بگیرید و ازش بحواهید که به صورت کاربردی به شما آموزش بدهد نه اینکه فقط کلیات و تئوری ها رو یاد بده... تئوری ها رو خودتون هم میتونید بخونید و در همه جا پیدا میشه...
3- یک پروژه برای خودتون تعریف کنید (وقتی نرم افزار رو نصب میکنید مثال های متعددی داخلش هست) و با سعی و خطا و خروجی گرفتن از پارامترهای مختلف اون، تسلطتون رو بیشتر کنید...
4- در حین سعی و خطا یکی رو همراه خودتون داشته باشید تا برای شما رفع اشکال کنه... این مرحله خیلی خیلی مهمه و نیاز دارید که از تجربه یک نفر استفاده کنید... این فرد میتونه یکی از دانشجوهای دانشگاهتون باشه که قبلا کار کرده و یا هر نفر متخصص دیگه ای...
5- در یادگیری کیوردها و همه قسمت های اکلیپس، بهترین منبع manual نرم افزار هست و توضیحات کاملی داره... پس با هر چیز عجیبی روبرو شدید ابتدا در منیوال سرچ کنید...
با این چند راهکار هر نرم افزاری رو میتونید به راحتی یاد بگیرید...
البته این رو هم بگم که خیلی از بچه ها (از جمله بچه های دانشکده نفت)، وقتی در یک کلاس شرکت می کنند، از دسکتاپ لپ تاپ خودشون فیلم برداری می کنند و همه چیز ثبت میشه و به عنوان یک منبع آموزشی بسیار مفید میتونه باشه:)
مقدمه: ایشان مؤسس یک شرکت در زمینه اکتشاف، تولید و شبیه‌سازی مخزن هست (لینک سایت شرکت)... تخصصشان هم
ریاضیات، کد نویسی، شبیه‌سازی و مهندسی مخزن هست...
پروفایل دکتر Andrew Wadsley در لینکدین: این لینک
یک روز کاری خودتان رو توصیف کنید؟
اگر زمستان باشد، ابتدا به مزرعه می‌روم و چوب برای اجاق می‌آورم و به گاوها غذا می‌دهم... سپس چند ساعت را به بررسی ایمیل‌ها و ویدئوکنفرانس با مشتری‌های شرکتمان در جاهای مختلف دنیا می‌پردازم...
در حال حاضر چکار میکنید؟
در حال نهایی کردن دو تا شبیه‌ساز هستیم. البته به کارهای مزرعه هم باید رسیدگی کنم:)
به نظرتان بزرگ‌ترین چالش فعلی صنعت نفت و گاز چیست؟
به نظرم شبیه‌سازی مخزن در بحران است... مدیران ارشد شرکت‌ها به نتایج شبیه‌سازی اعتماد نمی‌کنند...
اگر ریاضیات با دقت و به‌درستی به کار برده شوند، پیشرفت زیادی نسبت به ورژن های قبلی خواهیم داشت...
من همواره داده‌هایم را با معروف‌ترین زمین شناسان و ژئوفیزیست ها کالیبره می‌کنم...
چطور می‌توان شبیه‌سازی مخزن را بهبود بخشید؟
افزایش تعداد سلول‌ها در یک مدل شبیه‌سازی به معنای بهتر کردن پیش‌بینی عملکرد آینده مخزن نیست... باید عدم قطعیت را کاهش داده و از فرضیات کمتری استفاده کنیم...
لینک کامل منبع: این لینک
مقدمه: یکی از مهمترین موضوعاتی که هر مهندس مخزنی باید بر اون تسلط داشته باشه، «موازنه مواد در مخزن» هست. اگر گرایشتون مهندسی مخزن هست حتما مطالعاتی را در این زمینه داشته باشید تا دید بهتری نسبت به مخزن پیدا کنید.
روش موازنه مواد یکی از ابزارهای پایه‌ای مهندسی مخزن برای بررسی و پیش‌بینی عملکرد مخزن است. در این روش از داده‌های تولید استفاده می‌شود.
معادلات موازنه مواد در مخازن گاز میعانی دارای کاردبردهای فراوانی هستند که مهمترین آن‌ها عبارتند از:
محاسبه بهره‌دهی در مدل‌های شبیه‌سازی در مقیاس میدان نیز به دلیل نیاز به مدلسازی پدیده‌های کوپلینگ مثبت و اینرسی در ناحیه نزدیک چاه، کار سختی می‌باشد. در شبیه‌سازی کامل میدان برای محاسبه بهره‌دهی چاه میعانی سه رویکرد زیر وجود دارد:
روش‌های جدید محاسبه بهره‌دهی چاه‌های گاز میعانی:
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:
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:
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)
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:
منبع: https://www.linkedin.com/pulse/sampling-analysis-gas-condensates-part-i-sampling-nabi-mirzaee
به صورت کلی می توان داده های مورد نیاز در شبیه سازی مخزن را به شکل زیر دسته بندی کرد:
1- داده های زمین شناسی:
ساختن مدل زمین شناسی نخستین گام در انتخاب یک مدل مناسب برای مخزن است زیرا اندازه، شکل هندسی و جهت مخزن را محیط رسوبی کنترل می کند. یک مدل زمین شناسی کامل در برگیرنده ماهیت مرزهای مخزن، موقعیت تماس سیالات از قبیل عمق تماس گاز-نفت و عمق تماس نفت-آب، تشخیص وجود لایه بندی و شکاف های طبیعی می باشد.
2- داده های لرزه نگاری:
داده های لرزه نگاری مکمل خوبی برای داده های زمین شناسی هستند. شکل و اندازه گسل ها، ضخامت بسترها و اطلاعات مربوط به قسمت های مختلف مخزن را می توان از تفسیر داده های لرزه نگاری بدست آورد.
3- داده های نمودارگیری:
از داده های نمودارگیری می توان برای تعیین عمق مخزن، سنگ شناسی، تخلخل، اشباع و عمق تماس سیالات مختلف استفاده نمود. به علاوه، نمودارها نمایانگر لایه بندی هستند و شواهدی را مبنی بر وجود شکاف طبیعی در سنگ فراهم می آورند.
4- داده های PVT:
آنالیز PVT یکی از مهم ترین قسمت های شبیه سازی است. اهمیت PVT در مخازن گاز میعانی بیشتر از سایر مخازن می باشد. خواص سیال از قبیل چگالی و گرانروی، میزان گاز محلول، ضریب حجمی سازند و وزن مخصوص از داده های PVT تعیین می شوند. شرایط نمونه گیری بر نتایج تأثیر می گذارد. در مخازن گاز میعانی داده های دو آزمایش CCE و CVD نیز برای انطباق مدل PVT شبیه سازی شده، لازم هستند.
5- داده های مغزه:
آنالیز مغزه برآوردی از تخلخل، نفوذپذیری، سنگ شناسی، اشباع سیالات، فشار موئینگی و نفوذپذیری نسبی را فراهم می آورد. اما نکته مهم در داده های مغزه دقت آن هاست. برای بالا رفتن دقت باید تعداد مغزه های گرفته شده زیاد باشد و حتی الامکان تمام قسمت های مخزن را پوشش دهد. همچنین استفاده از روش های مناسب برای اندازه گیری تخلخل، نفوذپذیری و فشار موئینگی نقش به سزایی در دقت داده های بدست آمده دارند.
6- داده های چاه آزمایی:
آنالیز چاه آزمایی به بهبود توصیف مخزن و عملکرد مخزن، تصمیم گیری برای استراتژی بهینه توسعه، شناسایی ویژگی های بزرگ مقیاس از قبیل گسل ها و مرزهای ناتراوا، تأیید مدل زمین شناسی و تعیین برخی پارامترها از قبیل نفوذپذیری متوسط و ضریب پوسته کمک می کند. تعداد نقاط و روش تفسیر در داده های چاه آزمایی بر روی نتایج بدست آمده تأثیر می گذارند. همخوانی نتایج چاه آزمایی با داده های مغزه نیز باید مد نظر باشد. یکی از مهمترین کاربردهای چاه آزمایی، استفاده از داده های ثبت شده آن در اعتبارسنجی مدل مخزن است.
7- داده های تولید:
در حین تولید از یک میدان اطلاعات مربوط به نرخ تولید، تزریق، تولید تجمعی و داده های فشار به طور مستمر ثبت می شوند. این داده ها اصطلاحاً تاریخچه تولید نامیده می شوند و در شبیه سازی پویا و مدیریت مخزن استفاده می شوند. تاریخچه تولید در تشخیص پدیده هایی همچون مخروطی شدن آب یا گاز نیز کاربرد دارد. همچنین می توان از این داده ها در محاسبات مربوط به موازنه مواد استفاده کرد.
منبع: کتاب "مهندسی مخازن گاز میعانی" / تالیف: دکتر وطنی، دکتر صدایی و مهندس شیدایی مهر - صفحه 315
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.
