فهرست مطالب 10
فهرست شکلها 13
فهرست جدولها 15
فهرست علائم واختصارات 17
1فصل اول: مقدمه 19
1-1-مقدمه 20
1-2-مخازن گازی 20
1-3-بیان مسئله 22
1-4-اهداف پروژه 23
5-1-نگاه كلي به موضوعات مطرح شده در پایان نامه 24
2فصل دوم : مرور مطالعات گذشته 26
2-1-مقدمه ای بر رفتار فازی مخازن گاز میعانی 27
2-1-1-تکنیک های نمونه گیری و کنترل کیفیت 28
2-1-2-آزمایشهای مخصوص مخازن گاز میعانی 29
2-1-3-مشخصه سازی اجزاء سنگین 30
2-2-مروری بر رفتار جریانی مخازن گاز میعانی 31
2-2-1پدیده های ناشی از سرعت بالا 32
2-2-2-مدل های تراوایی نسبی وابسته به سرعت 32
2-2-3-مدل های بهره دهی چاه های گاز میعانی 35
2-3-تحلیل داده های تولید 38
2-4-روش های تجربی 40
2-5-روش های تحلیلی 43
2-5-1-روش های با منحنی نمونه 44
2-5-1-1-منحنی های نمونه فتکوویچ 44
2-5-1-2-منحنی های نمونه کارتر 47
2-5-1-3-منحنی های نمونه آنساه و همکاران 49
2-5-1-4-توابع زمانی 52
2-5-1-5-منحنی های نمونه بلازینگم 54
2-5-1-6-منحنی های نمونه آگاروال- گاردنر 58
2-5-2-روشهای بدون منحنی نمونه 61
2-5-2-1-موازنه مواد جریانی و دینامیک (روش غیر مستقیم) 61
2-5-2-2-تخمين مستقيم ذخيره درجا 64
2-6-تحلیل داده های تولید مخازن غیر حجمی 68
2-6-1-مخازن تحت رانش آبده 68
2-6-2-اعمال اثر تداخلی چاه های مجاور 69
2-7-تحلیل داده های تولید در مخازن چند لایه ای 71
2-8-تحلیل داده های تولید در مخازن گاز میعانی 73
3فصل سوم: ارزیابی روشهای تجربی برای تحلیل داده تولید مخازن گاز میعانی 79
3-1-مقدمه: 80
3-2-معرفی مدل: 81
3-3-متودولوژی تحلیل 82
3-4-آنالیز حساسیت: 85
3-4-1-تاثیر نوع سیال مورد بررسی 85
3-4-2-تاثیر تراوایی مطلق 89
3-4-3-تاثیر وجود آبده 90
3-4-4-تاثیر لایه بندی مخزن 90
3-4-5-نتيجه گيري 91
4فصل چهارم: اعمال روش های تحلیلی در مخازن گاز خشک و میعانی 92
4-1-مقدمه 93
4-2-معرفی نرم‌افزار 94
4-3-مخزن گاز خشک تک لایه ای 95
4-3-1-توليد با دبي ثابت 96
4-3-2-توليد با فشار ته چاهي ثابت 100
4-3-3-خلاصه نتايج و نتيجه گيري 103
4-4- مخزن گاز میعانی 104
4-4-1-1-مخزن شماره 1 (سیال رقیق) : 105
4-4-1-2-حالت اول- تولید با دبی ثابت: 108
4-4-1-3-حالت دوم- تولید با فشار ته چاهی ثابت: 111
4-4-1-4-حالت سوم-تولید با فشار و دبی متغیر: 115
4-4-2-مخزن شماره 2(سیال متوسط): 115
4-4-2-1-حالت اول- تولید با دبی ثابت: 117
4-4-2-2-حالت دوم – تولید با فشار ته چاهی ثابت 118
4-4-2-3-حالت سوم – تولید با دبی و فشار متغیر 119
4-4-3-مخزن شماره 3(سیال غنی): 121
4-4-3-1-حالت اول- تولید با دبی ثابت: 122
4-4-3-2-حالت دوم – تولید با فشار ته چاهی ثابت 123
4-4-3-3-حالت سوم – تولید با دبی و فشار متغیر 124
4-4-4-آنالیز حساسیت 126
4-4-4-1-تأثیر تراوایی 126
4-4-4-2-تأثیر تخلخل 128
4-4-4-3-ارتفاع مخزن 130
4-4-4-4-تاثیر دبی تولید از مخزن 130
4-5-خلاصه و نتیجه گیری 131
5نتیجه گیری و پیشنهادات 133
5-1-نتیجه گیری: 134
5-2-پیشنهادات: 136
فهرست منابع 137
فهرست شکلها
شکل 1‑1: نواحي جرياني پيرامون چاه [1] 21
شکل2‑1: نمودار فازي گاز ميعاني [3] 28
شکل 2‑2:تركيب جرياني (نسبت نفت به گاز توليدي) در 3 ناحيه با گذشت زمان [19] 37
شکل 2‑3: نمایی از سه افت نمایی، هارمونیک و هیپربولیک [21] 42
شکل 2‑4: منحني هاي نمونه فتكوويچ [23] 45
شکل 2‑5: منحنی نمونه کارتر [25] 48
شکل 2‑6:تبدیل افت نمایی به افت هارمونیک بوسیله زمان موازنه مواد [21] 52
شکل 2‑7: منحنی های نمونه بلازینگیم بر حسب دبی نرمالیزه، انتگرال دبی نرمالیزه و مشتق انتگرال دبي نرمالیز 55
شکل 2‑8: منحنی های نمونه بلازینگیم بر حسب فشار نرمالیزه و انتگرال فشار نرمالیزه 57
شکل 2‑9: منحنی هاي نمونه آگاروال-گاردنر بر حسب دبی نرمالیزه [21] 60
شکل 2‑10: منحنی هاي نمونه آگاروال-گاردنر بر حسب عكس فشار بدون بعد [21] 60
شکل 2‑11: موازنه مواد جریانی (دبی ثابت) [36] 63
شکل 2‑12: موازنه مواد دینامیک (دبی متغیر) [36] 64
شکل 2‑13: رسم qg – Gp [37] 66
شکل 2‑14: رسم qgi–qg )/G) بر حسب Gp [37] 67
شکل 3‑1: منحنی نمونه آرپس مربوط به مخزن گاز میعانی میدان جنوب ایران 87
شکل 3‑2: پیش بینی تولید آینده مخزن گاز میعانی میدان جنوب ایران به روش آرپس 88
شکل 3‑3: نمایی از دو مخزن چند لایه 91
شکل 4‑1:آناليز داده هاي توليد براي حالت توليد بادبي ثابت مخزن گاز خشک با استفاده از منحنی های بلازینگیم 98
شکل 4‑2:آناليز داده هاي توليد براي حالت توليد بادبي ثابت مخزن گاز خشک با استفاده از منحنی های آگاروال 98
شکل 4‑3:آناليز داده هاي توليد براي حالت توليد بادبي ثابت مخزن گاز خشک با استفاده از روش گذرا 99
شکل 4‑4:آناليز داده هاي توليد براي حالت توليد بادبي ثابت مخزن گاز خشک با استفاده از روش NPI 99
شکل 4‑5:آناليز داده هاي توليد براي حالت توليد بادبي ثابت مخزن گاز خشک با استفاده از روش موازنه مواد 100
شکل 4‑6:آناليز داده هاي توليد براي حالت توليد با فشار ثابت مخزن گاز خشک با استفاده از منحنی های بلازینگیم 101
شکل 4‑7:آناليز داده هاي توليد براي حالت توليد با فشار ثابت مخزن گاز خشک با استفاده از منحنی های آگاروال 102
شکل 4‑8:آناليز داده هاي توليد براي حالت توليد با فشار ثابت مخزن گاز خشک با استفاده از روش گذرا 102
شکل 4‑9:آناليز داده هاي توليد براي حالت توليد با فشار ثابت مخزن گاز خشک با استفاده از روش NPI 102
شکل 4‑10:آناليز داده هاي توليد براي حالت توليد با فشار ثابت مخزن گاز خشک با استفاده از روش موازنه مواد 103
شکل 4‑11: نمودار فازی سیال مخزن برای سیال رقیق 106
شکل 4‑12:آناليز داده هاي توليد براي توليد بادبي ثابت مخزن گاز میعانی فقیر با استفاده از منحنی های بلازینگیم 109
شکل 4‑13:آناليز داده هاي توليد براي توليد بادبي ثابت مخزن گاز میعانی فقیر با استفاده از منحنی های آگاروال 109
شکل 4‑14:آناليز داده هاي توليد براي توليد بادبي ثابت مخزن گاز میعانی فقیر با استفاده از روش گذرا 110
شکل 4‑15:آناليز داده هاي توليد براي توليد بادبي ثابت مخزن گاز میعانی فقیر با استفاده از روش NPI 110
شکل 4‑16:آناليز داده هاي توليد براي توليد بادبي ثابت مخزن گاز میعانی فقیر با استفاده از روش موازنه مواد 111
شکل 4‑17: نمودار فشار ته چاهی و تغییرات دبی تولیدی از مخزن (سیال رقیق و فشار ته چاهی ثابت) 111
شکل 4‑18:آناليز داده هاي توليد براي توليد با فشار ثابت مخزن گاز میعانی فقیر با استفاده از منحنی های بلازینگیم 112
شکل 4‑19:آناليز داده هاي توليد براي توليد با فشار ثابت مخزن گاز میعانی فقیر با استفاده از منحنی های آگاروال 113
شکل 4‑20:آناليز داده هاي توليد براي توليد با فشار ثابت مخزن گاز میعانی فقیر با استفاده از روش گذرا 113
شکل 4‑21:آناليز داده هاي توليد براي توليد با فشار ثابت مخزن گاز میعانی فقیر با استفاده از روش NPI 114
شکل 4‑22:آناليز داده هاي توليد براي توليد با فشار ثابت مخزن گاز میعانی فقیر با استفاده از روش موازنه مواد 114
شکل 4‑23: نمودار فازی سیال متوسط 116
شکل 4‑24:آناليز داده هاي توليد براي توليد با دبی ثابت مخزن گاز میعانی متوسط با استفاده از روش موازنه مواد 117
شکل 4‑25: نمودار تغییرات دبی تولیدی بر حسب زمان در حالت تولید با فشار ثابت (سیال متوسط) 118
شکل 4‑26:آناليز داده هاي توليد براي توليد با فشار ثابت مخزن گاز میعانی متوسط با استفاده از روش موازنه مواد 119
شکل 4‑27: تاريخچه توليد از چاه در حالت فشار و دبی متغیربرای سیال متوسط 119
شکل 4‑28:آناليز داده هاي توليد براي حالت تولید با فشار و دبی متغیر مخزن گاز میعانی متوسط با استفاده از روش موازنه مواد 120
شکل 4‑29: نمودار فازی سیال مخزن غنی 122
شکل 4‑30:آناليز داده هاي توليد براي حالت توليد با دبی ثابت مخزن گاز میعانی غنی با استفاده از روش موازنه مواد 123
شکل 4‑31: نمودار فشار ته چاهی و تغییرات دبی تولیدی از مخزن (سیال غنی و فشار ته چاهی ثابت) 123
شکل 4‑32:آناليز داده هاي توليد براي حالت توليد با فشار ثابت مخزن گاز میعانی غنی با استفاده از روش موازنه مواد 124
شکل 4‑33: تاريخچه توليد از مخزن سیال غنی در حالت فشار و دبی متغیر 125
شکل 4‑34:آناليز داده هاي توليد براي حالت توليد با فشار و دبی متغیر مخزن گاز میعانی غنی با استفاده از روش موازنه مواد 126
فهرست جدولها
جدول 2‑1: معادلات مربوط به هر سه حالت افت تولید [21] 41
جدول 2‑2: مدل هاي ارائه شده براي رابطه بين µct و فشار بدون بعد [26] 50
جدول 2‑3: معادله a براي هر مدل [26] 51
جدول 2‑4: پارمترهاي مورد استفاده برای تحلیل داده های تولید تحت شرايط مختلف 54
جدول2‑5: توابع بدون بعد دبی نرمالیزه، مشتق، و انتگرال آن و توابع رسم شدني مربوطه 55
جدول 2‑6: محاسبه پارامترهای مخزن به روش دبی نرمالیزه 56
جدول2‑7: خلاصه ای از توابع فشار نرمالیزه و مشتق و انتگرال آن 57
جدول 2‑8: محاسبه پارامترهای مخزن به روش فشار نرمالیزه 58
جدول 2‑9:توابع رسم برای تخمین مستقیم ذخیره درجا [37] 65
جدول 3‑1: خواص سنگ و چاه مشترک بین 4 مدل سیال 82
جدول 3‑2: خواص مخزنی 4 مدل سیال مورد شبیه سازی 82
جدول 3‑3: ترکیب کلی سیال مخزنی 4 مدل مورد شبیه سازی 82
جدول 3‑4: معرفی اجمالی کلیه سناریوها 85
جدول 3‑5: تعیین پارامترهای افت برای 2 تا 6 سال اول تولید مربوط به هر 4 مدل سیال مخزنی با استفاده از روش ایکوکو 86
جدول 3‑6: تعیین پارامترهای افت برای 2 تا 6 سال اول تولید با استفاده از روش شیرمن 88
جدول 3‑7: درصد خطای حاصل از پیش بینی با 6 سال اول تولید با روش آرپس ( Error=(qcalc-qreal)/qreal*100) 89
جدول 3‑8: درصد خطای حاصل از پیش بینی با روش آرپس برای همه سناریوها ( Error=(qcalc-qreal)/qreal*100) 90
جدول 4‑1: پارامترهاي مخزن گاز خشک مورد مطالعه 95
جدول 4‑2: رابطه پارامترهاي سیال مخزن گاز خشک مورد مطالعه با فشار 96
جدول 4‑3: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد بادبي ثابت مخزن گاز خشک. 97
جدول 4‑4: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد با فشار ثابت مخزن گاز خشک. 101
جدول 4‑5: اجزا و درصد مولی گاز میعانی مورد بررسی برای حالت اول 105
جدول 4‑6: پارامترهای استاتیکی مخزن مورد مطالعه در این پژوهش 106
جدول4‑7: خصوصيات سيال مخزن گاز میعانی موردمطالعه 107
جدول 4‑8: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد بادبي ثابت مخزن گاز میعانی فقیر 108
جدول 4‑9: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد با فشار ثابت با نرم افزار RTA 112
جدول 4‑10: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد با فشار و دبی متغیر با نرم افزار RTA 115
جدول 4‑11: اجزا و درصد مولی گاز میعانی مورد بررسی برای مخزن 2 (گاز میعانی متوسط) 116
جدول 4‑12: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد با دبی ثابت مخزن گاز میعانی متوسط 117
جدول 4‑13: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد با فشار ثابت مخزن گاز میعانی متوسط 118
جدول 4‑14: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت فشار و دبی متغیر مخزن گاز میعانی متوسط 120
جدول 4‑15: اجزا و درصد مولی گاز میعانی مورد بررسی برای مخزن با گاز میعانی غنی 121
جدول 4‑16: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد با دبی ثابت مخزن گاز میعانی غنی 122
جدول 4‑17: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد با فشار ثابت مخزن گاز میعانی غنی 124
جدول 4‑18: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد با فشار و دبی متغیر مخزن گاز میعانی غنی 125
جدول4‑19: پارامترهای استاتیکی و تولیدی مخزن دارای سیال میعانی رقیق جهت بررسی تاثیر تراوایی 127
جدول 4‑20: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد با دبی ثابت سیال نمونه 1 و تراوایی md 10 127
جدول 4‑21: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد با دبی ثابت سیال نمونه 1 و تراوایی md 30 128
جدول 4‑22: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد با دبی ثابت سیال نمونه 1 و تراوایی md 300 128
جدول4‑23: پارامترهای استاتیکی و تولیدی مخزن دارای سیال میعانی رقیق جهت بررسی تاثیر تخلخل 128
جدول 4‑24: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد با دبی ثابت سیال نمونه 1 و تخلخل 10 درصد 129
جدول 4‑25: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد با دبی ثابت سیال نمونه 1 و تخلخل 30 درصد 129
جدول4‑26: پارامترهای استاتیکی و تولیدی مخزن دارای سیال میعانی رقیق جهت بررسی تاثیر ارتفاع مخزن 130
جدول 4‑27: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد با دبی ثابت سیال نمونه 1 و ارتفاع مخزن 100 متر 130
جدول4‑28: پارامترهای استاتیکی و تولیدی مخزن دارای سیال میعانی رقیق جهت بررسی تاثیر ارتفاع مخزن 131
جدول 4‑29: خروجی تحلیل داده تولید براي حالت توليد با دبی ثابت 1.3 میلیون متر مکعب سیال نمونه 1 131
فهرست علائم واختصارات
A |
مساحت ناحیه تخلیه (acres)، مساحت سطح مقطع لوله (Ft2) |
Bo,g |
عامل حجمی سازند (نفت-گاز) (Rbbl/STB) |
b |
توان افت |
C |
تراکم پذیری (psia–1)، گرمای ویژه (Ft2/sec2-kelvin)، ضریب جریان |
d |
قطر (Ft) |
EUR |
بازیابی نهایی مورد انتظار |
G |
گاز درجا (bcf)، شار جرمی (Lbm/ft2-sec) |
Gp |
گاز تولیدی (bcf) |
g |
شتاب به علت جاذبه (Ft/sec2) |
gc |
پارامتر تبدیل واحد |
GE |
معادل گاز (Scf/STB) |
h |
ارتفاع (ft) |
J |
شاخص تولید |
k |
تراوایی ((md |
Kr |
تراکم پذیری نسبی |
m(p) |
تابع شبه فشار |
MW |
وزن مولکولی(Lbm) |
N |
نفت درجا (Mbbls)، پارامتر بی بعد |
Nc |
عدد بدون بعد مویینگی |
n |
تعداد مول (mol) |
p |
فشار (psia) |
q |
دبی (scf or bbl/day) |
Q |
تولید تجمعی (bcf) |
R |
نسبت گاز به نفت(Scf/STB) |
Rv |
نفت تبخیر شده در گاز |
Rs |
گاز حل شده در نفت |
Rp |
نسبت گاز به نفت تولیدی (Scf/STB) |
r |
شعاع (Ft) |
S |
اشباع، ضریب پوسته، محیط (Ft) |
t |
زمان (day) |
T |
گروه بدون بعد، دما (R) |
WI |
شاخص چاه |
We |
میزان آب جابه جا شده (m3) |
Z |
عامل تراکم پذیری |
f |
تخلخل، ضریب تصحیح |
µ |
ویسکوزیته (cp) |
g |
ثابت اویلر، وزن مخصوص |
ρ |
چگالی (lb/ft3) |
θ |
زاویه |
h |
ضریب ژول-تامسون (Kelvin (ft sec2)/lbm) |
s |
کشش سطحی (Lbf/Ft) |
زیروند
ab |
در زمان ترک چاه |
crit |
بحرانی |
D |
بدون بعد |
eff |
موثر |
f |
در زمان پیش بینی، فیلم مایع، اصطکاکی، سازند |
g |
گاز |
H |
افقی |
i |
اولیه |
L |
مایع |
MP |
نقطه انطباق |
Max |
ماکزیمم |
m |
مخلوط |
n |
بدون لغزش، نرمالیزه |
ND |
غیر دارسی |
o |
نفت |
p |
فاز موردنظر، تولیدی |
Pss |
شبه پایدار |
R |
شرایط مخزنی |
sc |
شرایط استاندارد |
TP |
دوفازی |
tot |
کلی |
t |
کل، سر لوله |
tp |
دوفاز |
x |
جهت افقی |
v |
عمودی |
y |
جهت عمودی |
wf |
جریانی ته چاه |
w |
چاه، دیواره |
