NO319817B1 - Modelleringsmetode som tillater a forutsi som en funksjon av en tid den detaljerte sammensetning av fluider produsert av et undergrunnsreservoar under produksjon - Google Patents
Modelleringsmetode som tillater a forutsi som en funksjon av en tid den detaljerte sammensetning av fluider produsert av et undergrunnsreservoar under produksjon Download PDFInfo
- Publication number
- NO319817B1 NO319817B1 NO20013391A NO20013391A NO319817B1 NO 319817 B1 NO319817 B1 NO 319817B1 NO 20013391 A NO20013391 A NO 20013391A NO 20013391 A NO20013391 A NO 20013391A NO 319817 B1 NO319817 B1 NO 319817B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- thermodynamic
- fluids
- reservoir
- deconcentration
- phases
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 33
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 26
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 claims abstract description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 48
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 23
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract description 5
- 206010000269 abscess Diseases 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 23
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 238000004514 thermodynamic simulation Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011165 process development Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
- G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
- G01N33/2823—Raw oil, drilling fluid or polyphasic mixtures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Det er beskrevet en modellering av "Black Oil"-typen for å forutsi, som en. funksjon av tid, den detaljerte sammensetning av fluider produsert av et undergrunnsreservoar under produksjon, kombinert med et dekonsentreringstrinn som muliggjør detaljert termodynamisk representasjon av reservoarfluidene. De inndata som innføres i modellen er de termodynamiske. parametere for fluidene, slik som viskositet, volumfaktor, densitet, gass/olje-oppløsningsforhold, osv. (i form av diagrammer og/eller ved hjelp av korrelasjon som en funksjon av trykket, av temperaturen om den varierer) og, om nødvendig, en ytterligere parameter som bevarer sammensetningen av gassen, slik som f.eks. densiteten til gassen), samt data vedrørende variasjonene, som en funksjon av de samme "abscisser"for de faseparametere som er nødvendige for dekonsentrering, uten at sistnevnte blir brukt under "Black Oil"-simuleringen av strømningene. Anvendelse: prediktive profiler av den detaljerte sammensetning av hydrokarboner produsert av f.eks. et reservoar.
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for modellering som gjør det mulig å forutsi, som en funksjon av tid, den detaljerte sammensetning av fluider produsert av et undergrunnsreservoar under produksjon, og spesielt et hydrokarbonreservoar under produksjon.
En slik modell gjør det mulig for reservoarteknikere å etablere detaljerte sammensetningsprofiler som spesielt er nødvendige for prediktiv dimensjonering og styring av overflateinstallasjoner, slik som separatorer, behandlingsanlegg, transportledninger, osv., og er derfor nyttig i forbindelse med overflate- og prosess-utvikling.
Modellering av strømmer i et petroleumsreservoar er hovedsakelig basert på anvendelse, på det tidligere gitterbelagte reservoar (eller en del av dette), av den velkjente Darcys lov som beskriver strømningen i fluider i porøse medier, av loven om massebevaring i hver volumenhet, av de termodynamiske relasjoner som styrer utviklingen av faseparameterne til fluidene, slik som viskositet, densitet av innledende betingelser, av strukturelle grensebetingelser og av forhold på bun-nen av borehullet.
"Black Oil"-modellen som heretter kalles B.O., er én av de vanligst benytt-ede modeller til petroleumssimulering. Den gjør det mulig å beskrive en kompri-merbar tredimensjonal og trefase strømning (vann-olje-gass). De petroleumsefflu-enter som inngår i denne modellen, blir vanligvis beskrevet ved hjelp av en vannbestanddel og av to bestanddeler for reservoarfluidet, idet uttykket bestanddel her dekker begrepet komponent (slik som H20 for vann) og begrepet pseudokomponent (gruppe av komponenter). Bestanddelene som inngår i denne modellen, er tre i antall: en vannbestanddel (E), en tung hydrokarbonbestanddel (L) og en lett hydrokarbonbestanddel (V). I en modell av B.O.-typen som kalles "streng", er bestanddel (E) bare til stede i vannfasen, bestanddel (L) er tilstede bare i den flyt-ende hydrokarbonfase (referert til som olje eller kondensat), og bestanddelen (V) er fordelt blant væske- og damp-hydrokarbonfasene (fase referert til som gass). Selv om bruken av B.O.-modeller ikke er anbefalt i visse kondensatgass-tilfeller, kan den imidlertid anvendes på et stort antall industrielle tilfeller.
En annen velkjent simuleringsmodell, kalt en "bestanddelsmodell", blir også brukt, hvor hydrokarbonfluidene er representert av et stort antall komponenter, minst tre og ofte flere. Modellering av strømningene av disse mer detaljerte fluider fører til meget lange beregningstider (meget lenger enn de som er nødvendig for B.O.-modellering) som et resultat av det større antall bestanddeler, men også fordi det ofte er nødvendig å redusere størrelsen av gittercellene for å begrense numer-iske feil og følgelig øke antallet celler.
Av praktiske grunner blir fluidene i stedet beskrevet som bestående av et
antall komponenter eller pseudokomponenter som er meget mindre enn det virke-lige antall komponenter, slik at modelleringsberegningene kan utføres innenfor en rimelig tidsperiode. En sammensetning redusert til omkring 5 eller 10 pseudokomponenter er vanligvis tilstrekkelig til å representere fluidenes oppførsel i reservoaret.
Patentsøknad WO-99/42,937 og artikkelen av C. Leibovici og J. Barker "A Method for Delumping the Resultats of a Compositional Reservoir Simulation", SPE 49068, presentert på SPE Annual Technical Conference and Exhibition New Orleans, 27-30. september 1998, beskriver en fremgangsmåte for å forutsi utviklingen av den detaljerte sammensetning i tid fra beregninger utført i en simulering av bestanddelstypen for fluider beskrevet ved hjelp av et visst redusert antall pseudokomponenter (prinsippet med en "konsentreringsoperasjon"), idet antall komponenter er minst tre. Fremgangsmåten gjør det således mulig å forutsi de resultater som ville ha blitt oppnådd med en reservoarsimulering under anvendelse av en findetaljert modell hvor fluidene er representert av et større antall komponenter. Denne operasjonen er velkjent for fagfolk på området som dekonsentre-rer (delumping).
Prinsippet bak det tidligere kjente dekonsentreringstrinn består i å beregne en koeffisient ADo og de n koeffisientene ADP (dvs. n+1 koeffisienter hvor n er antallet parametere i tilstandsligningen) for en kjent generell ligning, tidligere publi-sert i en artikkel av CF. Leibovici, E.H. Stenby, K. Knudsen, "A Consistent Procedure for Pseudo-Component Delumping", Fluid Phase Equilibria, 1996,117, 225-232:
hvor nPi er faste karakteriseringsparametere for bestanddel i tilstandsligningen for en gitt termodynamisk representasjon, fra likevektskonstantene kj for hver bestanddel i den konsentrerte termodynamiske representasjon som er beregnet under bestanddelssimulering i hver gittercelle og ved hvert tidsintervall. Hvis Nrg er antallet komponenter i den konsentrerte termodynamiske representasjon, har vi således ligninger til å bestemme n+1 koeffisienter. En nødvendig betingelse er derfor at N^ minst er lik n+1. For Peng-Robinsons tilstandsligning med to parametere er det derfor nødvendig med en konsentrert termodynamisk representasjon med minst tre komponenter.
Når koeffisient AD0 og de n koeffisientene ADP er beregnet, blir de brukt til å beregne likevektskontantene for komponentene til den detaljerte termodynamiske representasjon (Nrd komponenter) ved å anvende ligning (1) på de Nrd komponenter med deres egne faste karakteriseringsparametere i den detaljerte termodynamiske representasjon.
Ved å bruke a) de likevektskontanter som således er bestemt for den detaljerte termodynamiske representasjon, b) strømningene mellom hver gittercelle og i brønnene, c) dampandelen i hver gittercelle fra den konsentrerte bestanddelssimulering og d) den globale detaljerte komponent i hver gittercelle og i injeksjons-brønnene ved begynnelsen av hvert tidsintervall, den detaljerte sammensetning av hver hyrdokarbonfase ved tidsintervallet t og den globale detaljerte sammensetning av hver celle ved neste tidsintervall (t+1) blir så estimert i hver celle.
Én av fordelene ved denne fremgangsmåten er at det ikke er nødvendig, i dekonsentreringstrinnet ved hvert tidsintervall, å løse tilstandsligningen enten for den konsentrerte representasjon eller for den detaljerte representasjon, noe som gjør det mulig å spare beregningstid. En ulempe ved fremgangsmåten er at den ikke kan anvendes på simuleringer av B.O.-typen siden hensiktsmessige tilstands-ligninger har minst to parametere.
Patentsøknad WO-98/5,710,726 beskriver en fremgangsmåte for å forutsi utviklingen av den detaljerte sammensetning i tid fra de strømningsberegninger som utføres i en simulering av B.O-typen, hvor hydrokarbonfasene er beskrevet ved hjelp av bare to komponenter (L) og (V). Ulempen ved denne fremgangsmåten er at den krever bruk av tilstandsligningen for den detaljerte representasjon ved hvert tidsintervall, og den er derfor tidkrevende under dekonsentreringstrinnet.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kombinerer en prediktiv simulering av oppførselen til reservoaret ved hjelp av modellering av B.O.-typen, noe som er for-delaktig ved at det ikke kreves noen tilstandsligning, og et dekonsentreringstrinn hvor ingen løsning av en tilstandsligning er nødvendig ved noe tidsintervall.
I modellering av B.O.-typen blir de termodynamiske parameterne for fluidene (slik som viskositet, volumfaktor, densitet, gass/olje-oppløsningsforhold, osv.) blir innført blant andre parametere, i en inn-datafil i simulatoren (i form av diagrammer og/eller ved hjelp av korrelasjon, som en funksjon av trykket, av temperaturen hvis den varierer) samt, om det er nødvendig (for den utvidede modell av B.O.-typen), en ytterligere parameter som holder rede på gassens sammensetning, slik som f.eks. dens densitet.
Hovedidéen er her ganske enkelt å innføre i inn-dataene de (n+1) ytterligere kolonner eller korrelasjoner som svarer til differansene ADP, f.eks. ved å inn-befatte dem i fil inne i hovedfilen som brukes ved simuleringen. Det er også mulig å innføre 2 x (n+1) ytterligere kolonner eller korrelasjoner som svarer til parametere Dp for hver fase. En praktisk betingelse for data som skal innføres i form av kurver, er at de funksjonsmessige avhengigheter som innføres, er tilstrekkelig kon-tinuerlige.
Beregning av likevektskonstantene ved hjelp av modellen er således ikke lenger nødvendig.
Simuleringsmetoden ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å forutsi, som en funksjon av tid og i minst én termodynamisk sone, en detaljert sammensetning av et fluid som produseres av et reservoar, og mer spesielt, en detaljert sammensetning av et fluid som befinner seg i og produseres av et oljereservoar hvor én eller flere produksjonsbrønner er installert.
Den er karakterisert ved at den omfatter følgende trinn:
å diskretisere reservoaret ved hjelp av et gitter hvor hver gittercelle innehol-der én eller flere faser, omfattende minst én ikke-vanndig fase;
å bestemme variasjonen av termodynamiske parametere for de ikke-vann-dige faser som er nødvendige for modellering av "Black Oil"-typen (B.O.-typen) under trinn av en termodynamisk bane fulgt av fluidene i reservoaret (slik som f.eks. viskositeten til fasene, gass/olje-oppløsningsforholdet, volumfaktorene for oljen eller gassens komprimerbarhet, osv.);
å definere fluidene ved hjelp av en detaljert representasjon med Nrd komponenter og/eller pseudokomponenter;
å bestemme minst én tilstandsligning med n parametere som gjør det mulig å simulere, i det minste under det forberedende trinn med innføring av data (en simulering som er strengt nødvendig bare under dette forberedelsestrinnet med innføring av data, og som derfor ikke er nødvendig å gjenta under eller etter simuleringen av B.O.-typen), den termodynamiske oppførselen til fluidene under trinnene i en termodynamisk bane som gjør det mulig å generere, for hvert termodynamisk område eller sone, n+1 ytterligere funksjonsrelasjoner (i form av kurver eller korrelasjoner);
å omforme den termodynamiske oppførselen til hver ikke-vanndig fase til inngangsdata egnet for en termodynamisk representasjon av B.O.-typen, i det disse inngangsdata blir komplettert av de ytterligere inngangsdata som er egnet for dekonsentreringsoperasjonen;
å utføre modellering av B.O.-typen som gjør det mulig å bestemme, i hver gittercelle og ved suksessive tidsintervaller, termodynamiske karakteristikker for hver ikke-vanndig fase og data som er representative for faseforskyvninger i reservoaret; og
å utføre en dekonsentreringsoperasjon for å fremskaffe den detaljerte sammensetning av fluidene i hver celle.
For å karakterisere den termodynamiske bane blir f.eks. variasjonene i sammensetningen av fluidene og i egenskapene til de forskjellige faser bestemt.
Under simulering av B.O.-typen blir termodynamiske parametere f.eks. bestemt i hver celle, slik som trykk (p), temperatur (T™) hvis den varierer, metningene til væske (So-") og damp-tSg-") hydrokarbonfasene, injeksjons- eller produksjons-hastighetene, og for hvert par med celler (j,h), volumstrømningshastighetene til væske-(uJJjh) og damp-(u£jh) fasene.
Dekonsentreringsoperasjonen omfatter f.eks. å bestemme likevektskonstantene fra inngangsdata som er spesifikke for dekonsentreringsoperasjonen, og å omforme resultater uttrykt i volum til resultater som kan brukes som moll- eller masse-størrelser i konserveringsligninger.
Oppfinnelsen er angitt i de vedføyde patentkrav.
Andre trekk og fordeler ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse som er gitt ved hjelp et ikke begrensende eksempel under henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: fig. 1 til 3 henholdsvis viser variasjonene, som en funksjon av trykk, av tre koeffisienter AD0, AD-i, AD2 under den differensielle fordampning av en reservoarolje simulert ved hjelp av Peng-Robinsons toparameter-ligning.
De forskjellige trinn i modelleringsmetoden som spesielt gjør det mulig å forutsi, som en funksjon av tid, den detaljerte sammensetning av fluider produsert av et hydrokarbonreservoar under produksjon, er som følger: a) Reservoaret blir først representert i form av et nettverk av gitterceller (j), hvor hver celle utgjør et elementærvolum fylt med ett eller flere fluider i form av én eller flere faser, med minst én ikke-vandig fase. De ikke-vandige faser blir referert til som hydrokarbonfaser selv om de kan inneholde visse andre komponenter enn hydrokarboner, slik som nitrogen, karbondioksid, svoveldioksid.
b) Den termodynamiske oppførselen til den eller de ikke-vandige faser som er nødvendig for en termodynamisk representasjon av B.O.-typen blir etablert på
en kjent måte. Formålet er å beskrive avhengigheten til faseparameterne av trykket, temperaturen hvis den varierer under simuleringen, og eventuelt for modellering av B.O.-typen som ikke er streng, en indikator for utviklingen av sammensetningen (f.eks. innholdet av kondensat som er oppløst i gassfasen) under en termodynamisk bane (utvikling) som er representativ for den bane som vil bli fulgt av fluidet i reservoaret. Den vanligste termodynamiske bane er den til den differensielle operasjon under hvilken trykket til blandingen senkes progressivt ved konstant temperatur: under metningspunktet, én av fasene blir fjernet ved hvert trykktrinn
(for den differensielle fordampning av en væskefase, gassfasen blir fjernet); under denne operasjonen blir sammensetningene og egenskapene til fasene (viskositeten, densiteter, volumfaktor, gass/olje-oppløsningsforhold i væskefasen, osv.) bestemt.
Det skal bemerkes at det også er mulig å håndtere tilfeller som krever bruk av f.eks. flere termodynamiske "Black Oil"-representasjoner hvis sammensetningen ved begynnelsen av simuleringen varierer med dybden eller lateralt inne i reservoaret, eller hvis flere lokale termodynamiske baner kan skjelnes under modellering. Flere soner eller variasjonsområder av de termodynamiske eller sam-mensetningsmessige størrelser, ofte kalt termodynamiske soner av spesialister, kan således bestemmes og brukes.
Opprinnelsen til dataene i forhold til oppførselen av reservoarfluidet kan være av eksperimentell beskaffenhet (laboratorieforsøk), den kan være et resultat av målinger i feltet eller forutsagt fra rådata og fra komplementære hypoteser ved numerisk simulering av oppførselen til reservoarfluidet. Eksempler på faseegen-skapene som derfor vanligvis beskrives som inngangsdata for modellering av B.O.-typen, er viskositeten til fasene, gass/olje-oppløsningsforholdet, volumfakto-ren til oljen, komprimerbarhetsfaktoren til gassen.
c) Fluidet blir definert, forut for B.O.-simulering og for hver termodynamisk sone eller hvert termodynamisk område, ved hjelp av en detaljert representasjon
med Nrd komponenter og/eller pseudokomponenter.
d) For hver termodynamisk sone blir en tilstandsligning som gjør det mulig først å reprodusere, forut for B.O.-simulering, den termodynamiske oppførselen til
fluidet under den termodynamiske bane som er representativ for den bane som vil bli fulgt av fluidet i reservoaret, bestemt.
e) Trinnene (ofte trykktrinnene) for den termodynamiske banen for hver sone blir reprodusert med tilstandsligningen, spesielt under metningstrykket hvor to faser er tilstede. Denne forutgående termodynamiske simulering benytter, ved metningstrykket til fluidet og under, ved hvert trinn i den termodynamiske bane, likevektskonstantene som er fremskaffet fra simuleringsresultatene, for å beregne koeffisient AD0 og de n koeffisientene ADP i ligning (1) som svarer til den tilstandsligning som er valgt til å beskrive oppførselen til f.eks. hydrokarbonfluidet ved å minimalisere funksjonen:
Ligning (1) som er oppnådd fra en ligning for fugasiteten til bestanddel i
i en fase hvor koeffisientene Do og de n koeffisientene Dp som er spesifikke for fasen, opptrer:
Alternativt er det mulig å bestemme disse koeffisientene som opptrer, som faseparametere, men ulempen er at volumet av inngangsdata blir øket.
Vi har således, ved hvert trinn av den termodynamiske bane som antas å være representative for den bane som vil bli fulgt av fluidet i reservoaret, avhengigheten som en funksjon av trykket, av temperaturen og eventuelt andre nødven-dige indikatorer, egenskapene til fasene som er nødvendige for B.O.-simulering, og under metningstrykket, koeffisienten AD0 og de n koeffisientene ADP (eller de n+1 likevektskonstantene under dekonsentreringstrinnet som er beskrevet neden-for.
Variasjonene av differansene ADP (p - 0 til 2) for en differensialoperasjon på en reservoarolje simulert ved hjelp av Peng-Robinsons toparameter-ligning er
illustrert på fig. 1 til 3. Det kan ses at oppførselen for disse parameterne er tilstrekkelig kontinuerlig til lett å bli innført i form av et diagram, eller ved hjelp av en enkel korrelasjon, som en funksjon av trykket. I det foreliggende tilfelle for AD0, blir f.eks:
Det kan være hensiktsmessig å tilføye de data som er lagret for senere
bruk, i forhold til utviklingen av verdiene av disse koeffisientene som en funksjon avtrykket, temperaturen og abscissen til sammensetningsindikatoren, utviklingen av verdiene av oljedensiteten i de termodynamiske betingelser for hvert trinn av den termodynamiske bane som følges, over så vel som under metningstrykket. Det er også mulig å lagre, i tillegg til eller istedenfor disse data, andre parametere for olje- og/eller gass-fasene, men dette er ikke avgjørende.
f) Den termodynamiske oppførselen til hydrokarbonfasen eller -fasene blir på en måte som er kjent på området, transponert til én eller flere termodynamiske
representasjoner av B.O.-type i modellens inngangsdata. Disse avhengighetene er beskrevet over metningstrykket av blandingen av hydrokarboner og under met-
ningstrykket, enten punkt for punkt i diagrammer med en interpolasjonsmetode og, om nødvendig, en ekstrapoleringsmetode, eller ved analytiske korrelasjoner, eller ved hjelp av en kombinasjon av diagrammer og korrelasjoner.
g) En simulering av B.O.-typen blir utført på en måte som er kjent på området, idet simuleringen gjør det mulig å beregne i det minste i hver gittercelle (j) og
ved suksessive tidsintervaller (m, m+1, osv.), trykk (p-<1>), temperatur (T™) (om den varierer), væske-( SO™) og damp-fSgj") hydrokarbonfasemetninger, injeksjons-eller produksjons-hastighetene, og, for hvert par med celler (j,h), volumstrøm-ningshastighetene til væske-(u£jh) og damp-(u£jh) fasene.
h) Likevektskonstantene (kj<1>) til komponent i blir bestemt, ved hvert tidsintervall (m) og i hver celle (j), fra avhengigheten til koeffisientene (AD0, ADi
ADP ADn) i ligning (1), eller av koeffisientene (Do, Di Dp,..., Dn) i ligning (3) ved hjelp av fase, etablert ved e) med trykk (p™), temperatur (T-<11>) og, om nød-vendig, med B.O.-modellering av den ikke strenge type, med en sammensetnings-indikator slik som innholdet av kondensat oppløst i gassfasen.
i) Den fordampede fraksjon (Ø™) blir bestemt ved hvert tidsintervall (m), i hver celle (j), enten fra simuleringsresultatene av B.O.-typen eller, for høyere nøy-aktighet i tilfelle av sameksistens mellom olje- og gass-faser, ved å løse Rachford-Rices ligning som er kjent for spesialister, som f.eks. er anvendt i følgende dokument:
- Rachford H.H.Jr og Rice J.D.; "Procedure for Use of Electronic Digital Computers in Calculating Flash Vaporization Hydrocarbon Equilibrium", J. Pet. Technol, 1952, 14,19,
fra molarfraksjonene av hver komponent i den globale detaljerte sammensetning (z™) av hydrokarbonfluidet i celle 0) ved tidsintervall (m) i) Den detaljerte sammensetning av hver hydrokarbonfase blir estimert ved hvert tidsintervall (m) og i hver celle 0) ved hjelp av følgende relasjoner: k) Den molare densiteten til oljefasen ^o-" blir estimert i celle (j) ved tidsintervall (m) f.eks. fra densiteten til oljen poj", i celle (j) ved tidsintervall (m), fra følg-ende relasjon:
hvor MMo er den molare massen til den væskeformige hydrokarbonfase (kalt "olje").
I ligning (7) kan densiteten po™ derfor tilveiebringes fra resultatene, ved tidsintervall (m), fra B.O.-simuleringen eller fra de inngangsdata som er spesifikke for dekonsentreringstrinnet og som er lagret under den forutgående termodynamiske simulering. MMo kan beregnes fra resultatene av B.O.-simuleringene hvis den molare massen til den tunge hydrokarbonbestanddelen er definert som nor-mal eller i brukerinngangsdataene, eller fra:
hvor MMj er den molare massen til komponenten eller pseudokomponenten i, og størrelsene x™ er beregnet i det foregående trinn. I) Den molare densiteten til gassfasen ^gj" blir estimert i hver celle Q) ved hvert tidsintervall (m), enten fra inngangsdata som er spesifikke for konsentre-ringstrinnet og som er lagret under den foregående termodynamiske simulering, eller fra resultatene av B.O.-simuleringen ved trykk P-<11>, temperatur Tj"1, f.eks. når komprimeringsfaktoren til gassen er innbefattet i inngangsdataene for den termodynamiske representasjon av B.O.-typen, med følgende relasjon: hvor ZgJ" er komprimerbarhetsfaktoren til gassen, R er den perfekte gasskon-stant, eller hvis det f.eks. er gassens volumfaktor som er innbefattet i inngangsdataene i den termodynamiske representasjon av B.O.-typen, med følgende relasjon: hvor Vmolst er det molare volum av gassen under standardbetingelser og Bg™ er gassens volumfaktor. m) De molare strømningshastighetene til væske-(u^Jh )damp-(u[jjh)fasene blir evaluert i hver celle Q) ved hvert tidsintervall (m) fra volumstrømningshastighet-ene til væske-(ujjjh)og damp-(u^Jh) fasene som er tilveiebrakt under B.O.-simulering og de molare densiteter som er oppnådd i trinn k) og I). n) Den molare fraksjon av hver komponent eller pseudokomponent i blir estimert ved tidsintervall m+1 i den globale, detaljerte sammensetning (z™<4>"<1>) for hydrokarbonfluidet i celle (j), idet den molare fraksjon (z™) ved tidsintervallet m er kjent fra følgende ligninger:
Ligning (12) uttrykker den totale molare hydrokarbonbalanse på celle (j), idet Nj"
er den molare hydrokarbonlengde som inneholdes i celle Q) ved tidsintervall (m), tatt i betraktning stoffutvekslingene med alle de celler (h) som grenser til (j) og som utgjør settet J(j).
I ligning (11) betegner uttrykkene (yj?) og (xjj<1>), hvor j'<=>j, en strømning fra celle 0) til celle (h) eller i brønnen, og j-h for en strømning fra celle (h) til celle 0), idet j' svarer til det fluid som injiseres i tilfelle av injeksjonsbrønner, S er da nega-tiv, implisitt forutsettes bruk av et enkelt oppstrømsmønster for de sammenset-ningsmessige strømninger. En mer generell skrivemåte av disse uttrykkene er (y|£) og (xj^), hvor x|£ og yj£ beskriver sammensetningene av væske- og gass-fasene som er fremskaffet på en måte som er kjent på området, som strømmer mellom cellene Q) og (h).
Kildeuttrykk (molare strømningshastigheter) (Sjjj) og (S^j) blir tilveiebrakt fra kildeuttrykk (volumstrømningshastigheter) (SJJ) og (SJJj) i B.O.-simuleringen ved å gjenta trinn j) til m) for kildeuttrykkene.
Trinnene h) til n) beskriver dekonsentreringsoperasjonen. De fremskaffede detaljer er basert på konserveringsligninger i moll; de kunne like godt vært basert på konserveringsligninger i masse.
Fra det øyeblikk da man kjenner hvordan den detaljerte sammensetning r hver celle i simuleringsmodulen av B.O.-typen skal beskrives ved tidspunktet t, som spesielt kan være begynnelsestidspunktet, kan man beskrive, ved hjelp av foreliggende fremgangsmåte, utviklingen av den detaljerte sammensetning i hver celle under den utviklingsprosess som modelleres i en modell av "Black Oil"-typen.
Claims (5)
1. Fremgangsmåte for modellering som gjør det mulig å forutsi, som en funksjon av tid, den detaljerte sammensetning av fluider produsert av et undergrunnsreservoar under produksjon, i minst én termodynamisk sone som er definert i modellen,
karakterisert ved at den omfatter: å diskretisere reservoaret ved hjelp av et gitter hvor hver gittercelle innehol-der én eller flere faser, omfattende minst én ikke-vanndig fase; å bestemme variasjonen av termodynamiske parametere for de ikke-vann-dige faser som er nødvendige for B.O.-type modellering under trinn av en termodynamisk bane fulgt av fluidene i reservoaret; å definere fluidene ved hjelp av en detaljert representasjon med Nnj komponenter og/eller pseudokomponenter; å bestemme minst én tilstandsligning med n parametere som gjør det mulig å simulere, i det minste under det forberedende trinn med innføring av data, den termodynamiske oppførselen til fluidene under trinnene i den fulgte termodynamisk bane for å generere, for hvert termodynamisk område eller sone der det er ønskelig å utføre en dekonsentreringsoperasjon, ytterligere inngangsdata; å omforme den termodynamiske oppførselen til hver ikke-vanndig fase til inngangsdata egnet for en termodynamisk representasjon av B.O.-typen, i det disse inngangsdata blir komplettert av de ytterligere inngangsdata som er egnet for dekonsentreringsoperasjonen; å utføre modellering av B.O.-typen som gjør det mulig å bestemme, i hver celle og ved suksessive tidsintervaller, termodynamiske karakteristikker for hver ikke-vanndig fase og data som er representative for faseforskyvninger i reservoaret; og å utføre en dekonsentreringsoperasjon for å fremskaffe den detaljerte sammensetning av fluidene i hver celle.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at den termodynamiske bane er kjennetegnet ved å bestemme variasjonen i sammensetningen av fluidene og egenskapene til de forskjellige faser.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,
karakterisert ved at termodynamiske parametere slik som trykk (p™), temperatur ( T™) hvis den varierer, metningene til de væskeformige (Sol") °9 c'e dampformige (Sg-") hydrokarbonfasene, injeksjons- eller projeksjons-hastighetene, og for hvert par med celler (j,h), volumstrømningshastighetene for væske-(u£jh) og damp-(u£jh) fasene blir bestemt i hver celle under en simulering av B.O.-typen.
4. Fremgangsmåte ifølge noen av de foregående krav,
karakterisert ved at dekonsentreringsoperasjonen omfatter å bestemme likevektskonstanter fra inngangsdata som er spesifikke for dekonsentreringsoperasjonen, og å omforme resultater uttrykt i volum til resultater som kan brukes i konserveringsligninger med molar- eller masse-størrelser.
5. Fremgangsmåte ifølge noen av de foregående krav,
karakterisert ved at hver tilstandsfunksjon blir brukt til å generere n+1 ytterligere funksjonelle relasjoner i form av datadiagrammer eller korrelasjoner, som er innbefattet i inngangsdataene.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0009008A FR2811430B1 (fr) | 2000-07-10 | 2000-07-10 | Methode de modelisation permettant de predire en fonction du temps la composition detaillee de fluides porudits par un gisement souterrain en cours de production |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20013391D0 NO20013391D0 (no) | 2001-07-09 |
| NO20013391L NO20013391L (no) | 2002-01-11 |
| NO319817B1 true NO319817B1 (no) | 2005-09-19 |
Family
ID=8852325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20013391A NO319817B1 (no) | 2000-07-10 | 2001-07-09 | Modelleringsmetode som tillater a forutsi som en funksjon av en tid den detaljerte sammensetning av fluider produsert av et undergrunnsreservoar under produksjon |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6985841B2 (no) |
| CA (1) | CA2352621C (no) |
| FR (1) | FR2811430B1 (no) |
| GB (1) | GB2369217B (no) |
| NL (1) | NL1018475C2 (no) |
| NO (1) | NO319817B1 (no) |
Families Citing this family (47)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9269043B2 (en) | 2002-03-12 | 2016-02-23 | Knowm Tech, Llc | Memristive neural processor utilizing anti-hebbian and hebbian technology |
| US8909580B2 (en) | 2011-01-26 | 2014-12-09 | Knowmtech, Llc | Methods and systems for thermodynamic evolution |
| GB2434235A (en) * | 2002-11-23 | 2007-07-18 | Schlumberger Technology Corp | Method and System of Black Oil Delumping |
| MXPA05005466A (es) * | 2002-11-23 | 2006-02-22 | Schlumberger Technology Corp | Metodo y sistema para simulaciones integradas de redes de instalaciones en depositos y en superficie. |
| WO2007142670A1 (en) * | 2005-10-06 | 2007-12-13 | Schlumberger Technology Corporation | Method, system and apparatus for numerical black oil delumping |
| US20100132450A1 (en) * | 2007-09-13 | 2010-06-03 | Pomerantz Andrew E | Methods for optimizing petroleum reservoir analysis |
| WO2009035918A1 (en) * | 2007-09-13 | 2009-03-19 | Schlumberger Canada Limited | Methods for optimizing petroleum reservoir analysis |
| BRPI0820870A2 (pt) | 2007-12-13 | 2015-06-16 | Exxonmobil Upstream Res Co | Método para simular um modelo de reservatório. |
| CA2705277C (en) * | 2007-12-18 | 2017-01-17 | Exxonmobil Upstream Research Company | Determining connectivity architecture in 2-d and 3-d heterogeneous data |
| EP2232406A4 (en) | 2007-12-21 | 2017-10-18 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method and apparatus for analyzing three-dimensional data |
| CN101903805B (zh) * | 2007-12-21 | 2013-09-25 | 埃克森美孚上游研究公司 | 沉积盆地中的建模 |
| US8437997B2 (en) * | 2008-01-22 | 2013-05-07 | Exxonmobil Upstream Research Company | Dynamic connectivity analysis |
| US7920970B2 (en) * | 2008-01-24 | 2011-04-05 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and apparatus for characterization of petroleum fluid and applications thereof |
| US7822554B2 (en) * | 2008-01-24 | 2010-10-26 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and apparatus for analysis of downhole compositional gradients and applications thereof |
| US9026418B2 (en) | 2008-03-10 | 2015-05-05 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for determining distinct alternative paths between two object sets in 2-D and 3-D heterogeneous data |
| AU2009229194B2 (en) * | 2008-03-28 | 2014-10-02 | Exxonmobil Upstream Research Company | Computing a consistent velocity vector field from a set of fluxes |
| AU2009244721B2 (en) | 2008-05-05 | 2013-09-26 | Exxonmobile Upstream Research Company | Systems and methods for connectivity analysis using functional obejects |
| US8352228B2 (en) * | 2008-12-23 | 2013-01-08 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for predicting petroleum expulsion |
| US9552462B2 (en) * | 2008-12-23 | 2017-01-24 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for predicting composition of petroleum |
| AU2010208105B2 (en) * | 2009-01-30 | 2015-01-22 | Chevron U.S.A. Inc. | System and method for predicting fluid flow in subterranean reservoirs |
| EP2406663A1 (en) | 2009-03-13 | 2012-01-18 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for predicting fluid flow |
| US8359163B2 (en) * | 2009-06-01 | 2013-01-22 | Schlumberger Technology Corporation | Estimating fluid flow in a reservoir |
| CA2774181A1 (en) | 2009-10-20 | 2011-04-28 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for quantitatively assessing connectivity for well pairs at varying frequencies |
| GB2498255B (en) | 2010-06-15 | 2018-11-14 | Exxonmobil Upstream Res Co | Method and system for stabilizing formulation methods |
| US9322268B2 (en) * | 2010-09-28 | 2016-04-26 | Schlumberger Technology Corporation | Methods for reservoir evaluation employing non-equilibrium compositional gradients |
| US8972232B2 (en) | 2011-02-17 | 2015-03-03 | Chevron U.S.A. Inc. | System and method for modeling a subterranean reservoir |
| WO2012141740A1 (en) | 2011-04-14 | 2012-10-18 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for preparing petroleum based sample for analysis of elemental and isotopic species |
| RU2608344C2 (ru) | 2011-11-11 | 2017-01-17 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | Способ разведки и система для обнаружения углеводородов с использованием подводного аппарата |
| EP2776667B1 (en) | 2011-11-11 | 2022-03-02 | ExxonMobil Upstream Research Company | Method and system for reservoir surveillance utilizing clumped isotope and noble gas data |
| US10677022B2 (en) | 2012-06-15 | 2020-06-09 | Landmark Graphics Corporation | Systems and methods for solving a multi-reservoir system with heterogeneous fluids coupled to a common gathering network |
| US9031822B2 (en) | 2012-06-15 | 2015-05-12 | Chevron U.S.A. Inc. | System and method for use in simulating a subterranean reservoir |
| CN103902752B (zh) * | 2012-12-27 | 2018-04-03 | 中国地质大学(北京) | 一种新型黑油、组分一体化混合数值模拟方法及装置 |
| CN103760306B (zh) * | 2014-01-15 | 2016-01-20 | 中国人民解放军后勤工程学院 | 一种受限空间油气热爆炸发生的预警和控制方法 |
| WO2015134090A1 (en) | 2014-03-07 | 2015-09-11 | Exxonmobil Upstream Research Company | Exploration method and system for detection of hydrocarbons from the water column |
| US10472960B2 (en) | 2014-12-30 | 2019-11-12 | Schlumberger Technology Corporation | Estimating contamination during focused sampling |
| WO2017058738A1 (en) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | Schlumberger Technology Corporation | Network based simulation workflows |
| US10571605B2 (en) | 2016-03-28 | 2020-02-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method and system for modeling and simulating a fractured reservoir |
| US10329905B2 (en) | 2016-04-07 | 2019-06-25 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Method to estimate the influence of pore-size distribution on phase equilibrium of multi-component hydrocarbon systems in unconventional shale gas and oil reservoirs |
| US10572611B2 (en) | 2016-04-29 | 2020-02-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method and system for characterizing fractures in a subsurface region |
| US10846447B2 (en) | 2016-04-29 | 2020-11-24 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method and system for stacking fracture prediction |
| US10712472B2 (en) | 2016-04-29 | 2020-07-14 | Exxonmobil Upstresm Research Company | Method and system for forming and using a subsurface model in hydrocarbon operations |
| WO2018160388A1 (en) | 2017-02-28 | 2018-09-07 | Exxonmobil Upstream Research Company | Metal isotope applications in hydrocarbon exploration, development, and production |
| CN107145671B (zh) * | 2017-05-09 | 2019-04-12 | 中国石油大学(华东) | 一种油藏数值模拟方法及系统 |
| CN107605474B (zh) * | 2017-09-15 | 2020-11-13 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种随钻预测气层产量的方法及装置 |
| CN107908842B (zh) * | 2017-11-06 | 2021-01-29 | 齐鲁工业大学 | 润滑油动力黏度-温度模型建立方法 |
| CN108229095A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-06-29 | 华北理工大学 | 油中溶解气体体积分数的预测方法及终端设备 |
| CN109184677A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-11 | 西南石油大学 | 用于非均质互层砂体的储层评价方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5710726A (en) * | 1995-10-10 | 1998-01-20 | Atlantic Richfield Company | Semi-compositional simulation of hydrocarbon reservoirs |
| FR2756044B1 (fr) * | 1996-11-18 | 1998-12-24 | Inst Francais Du Petrole | Methode pour constituer un modele representatif d'ecoulements polyphasiques dans des conduites de production petroliere |
| US6101447A (en) * | 1998-02-12 | 2000-08-08 | Schlumberger Technology Corporation | Oil and gas reservoir production analysis apparatus and method |
| FR2775094B1 (fr) * | 1998-02-18 | 2000-03-24 | Elf Exploration Prod | Methode de simulation pour predire en fonction du temps une composition detaillee d'un fluide produit par un reservoir |
| FR2775095B1 (fr) * | 1998-02-18 | 2000-03-24 | Elf Exploration Prod | Methode de simulation pour predire en fonction du temps une composition detaillee d'un fluide produit par un reservoir |
| US6108608A (en) * | 1998-12-18 | 2000-08-22 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method of estimating properties of a multi-component fluid using pseudocomponents |
-
2000
- 2000-07-10 FR FR0009008A patent/FR2811430B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-07-06 NL NL1018475A patent/NL1018475C2/nl not_active IP Right Cessation
- 2001-07-06 GB GB0116518A patent/GB2369217B/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-07-06 US US09/899,105 patent/US6985841B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-09 NO NO20013391A patent/NO319817B1/no not_active IP Right Cessation
- 2001-07-09 CA CA2352621A patent/CA2352621C/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2811430B1 (fr) | 2002-09-06 |
| CA2352621C (fr) | 2011-10-18 |
| NO20013391L (no) | 2002-01-11 |
| FR2811430A1 (fr) | 2002-01-11 |
| GB2369217B (en) | 2004-07-21 |
| GB2369217A (en) | 2002-05-22 |
| NO20013391D0 (no) | 2001-07-09 |
| US20020016703A1 (en) | 2002-02-07 |
| NL1018475C2 (nl) | 2002-01-15 |
| US6985841B2 (en) | 2006-01-10 |
| GB0116518D0 (en) | 2001-08-29 |
| CA2352621A1 (fr) | 2002-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO319817B1 (no) | Modelleringsmetode som tillater a forutsi som en funksjon av en tid den detaljerte sammensetning av fluider produsert av et undergrunnsreservoar under produksjon | |
| Montel et al. | Initial state of petroleum reservoirs: A comprehensive approach | |
| Whitson et al. | Compositional gradients in petroleum reservoirs | |
| EP1313931B1 (en) | Method of determining fluid flow | |
| EP3350591B1 (en) | Phase predictions using geochemical data | |
| NO340640B1 (no) | Fremgangsmåte for klumping og avklumping, for å beskrive fluider som inneholder hydrokarboner | |
| Mansour et al. | A new estimating method of minimum miscibility pressure as a key parameter in designing CO2 gas injection process | |
| US11885790B2 (en) | Source productivity assay integrating pyrolysis data and X-ray diffraction data | |
| Baghooee et al. | A new approach to thermal segregation in petroleum reservoirs: Algorithm and case studies | |
| Peng et al. | Proper use of equations of state for compositional reservoir simulation | |
| Almehaideb et al. | EOS tuning to model full field crude oil properties using multiple well fluid PVT analysis | |
| Jammoul et al. | Numerical Modeling of CO 2 Storage: Applications to the FluidFlower Experimental Setup | |
| Sandve et al. | Dynamic PVT model for CO2-EOR black-oil simulations | |
| Moortgat et al. | A new approach to compositional modeling of CO2 injection in fractured media compared to experimental data | |
| Ma et al. | Diffusion-Based Multiphase Multicomponent Modeling of Cyclic Solvent Injection in Ultratight Reservoirs | |
| Begum et al. | A case study of reservoir parameter estimation in Norne oil field, Norway by using Ensemble Kalman Filter (EnKF) | |
| Hamoodi et al. | Modeling of a large gas-capped reservoir with areal and vertical variation in composition | |
| England | Empirical correlations to predict gas/gas condensate phase behaviour in sedimentary basins | |
| Esmaeilzadeh et al. | Modification of Esmaeilzadeh–Roshanfekr equation of state to improve volumetric predictions of gas condensate reservoir | |
| Peszynska et al. | Stability of a numerical scheme for methane transport in hydrate zone under equilibrium and non-equilibrium conditions | |
| US20180163515A1 (en) | Method for operating a plant of hydrocarbons containing organo-sulfur compounds by means of a thermo-cinetic model and a compositional tank simulation | |
| Alavi et al. | Production performance analysis of Sarkhoon gas condensate reservoir | |
| Battistelli et al. | Thermodynamics‐related processes during the migration of acid gases and methane in deep sedimentary formations | |
| James et al. | Application of numerical modeling of a gas condensate recovery using gas cycling | |
| US20170218755A1 (en) | Locally lumped equation of state fluid characterization in reservoir simulation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |