سایت شخصی صادق سلمانی

ولتست، بهینه‌سازی تولید و عملکرد چاه، یادگیری ماشین، پایتون، چاه‌های هوشمند، تحلیل داده، فرازآوری مصنوعی

سایت شخصی صادق سلمانی

ولتست، بهینه‌سازی تولید و عملکرد چاه، یادگیری ماشین، پایتون، چاه‌های هوشمند، تحلیل داده، فرازآوری مصنوعی

سایت شخصی صادق سلمانی

مطالبی که در این سایت نوشته می‌شود به منزله تخصص من در آن‌ها نمی‌باشد، بلکه صرفاً آغازی است در مسیری طولانی برای یادگیری بهتر و عمیق‌تر.

آخرین نظرات

۲۲ مطلب با موضوع «مهندسی مخازن گاز میعانی» ثبت شده است

اگر بخواهم به صورت خیلی ساده توضیح بدهم، در چاه‌آزمایی مخازن را به دو دسته کلی تقسیم می‌کنیم:

  1. مخازن همگن (Homogeneous) 
  2. مخازن ناهمگن (Heterogeneous)

مخازن ناهمگن هم به چند دسته تقسیم می‌شوند که معمول‌ترین آن‌ها عبارتند از:

  • مخازن تخلخل دوگانه
  • مخازن تراوایی دوگانه
  • مخازن ترکیبی
قبلاً در این پست توضیح داده‌ام که دو پارامتر مهم در تحلیل مخازن گاز میعانی وجود دارد که عبارتند از: اثر اینرسی و اثر کوپلینک مثبت.
بحث من در اینجا مرتبط با مخازن گاز میعانی (Gas Condensate Reservoirs) هست. مخازن گاز میعانی نوعی از مخازن ترکیبی هستند. در این مخازن، با تولید از مخزن به تدریج در اطراف چاه میعانات تشکیل می‌شود و باعث ایجاد یک حلقه از میعانات در اطراف چاه می‌گردد. این حلقه دارای خواصی متفات از بقیه مخزن است و به همین جهت به این مخازن، مخازن ترکیبی گفته می‌شود. در شکل زیر یک مخزن ترکیبی نشان داده شده است که دارای چهار ناحیه می‌باشد.

در تفسیر داده‌های مخازن گاز میعانی چند نمودار بسیار مهم وجود دارد که اگر شما هر مقاله مرتبط با مخازن گاز میعانی را مطالعه کنید، این نمودارها را در آن‌ها خواهید دید:

1) پروفایل اشباع میعانات بر حسب فاصله از چاه: این نمودار به طور کلی چهار بخش دارد که در شکل زیر نمایش داده شده است. یکی از قسمت‌های مهم آن نیز مربوط به velocity stripping zone می‌باشد.


ناحیه 4: در این ناحیه فقط گاز تک فاز مخزن وجود دارد (همان گاز اولیه مخزن).

ناحیه 3: در این ناحیه میعانات شروع به تشکیل می‌کنند ولی هنوز اشباع آن‌ها کمتر از اشباع بحرانی است. بنابراین در این ناحیه گاز + میعانات غیرمتحرک وجود دارد.

ناحیه 2: در این ناحیه اشباع میعانات بیشتر از اشباع بحرانی شده است و به همین دلیل علاوه بر گاز، میعانات نیز حرکت می‌کنند.

ناحیه 1: در این ناحیه گاز و میعانات متحرک هستند و این ناحیه به دلیل اثر عدد موئینگی بوجود می‌آید. دقت داشته باشید که این ناحیه لزوماً در همه چاه‌ها وجود نخواهد داشت.

2) نمودار فشار و مشتق فشار در مخازن ترکیبی (یا مخازن گاز میعانی): این نمودار بر حسب اینکه رفتار مخزن چگونه بوده است، ممکن است دو ناحیه‌ای، سه ناحیه‌ای و یا چهار ناحیه‌ای باشد. خط‌های افقی و تثبیت شده (stabilized line) نشان دهنده هر کدام از این نواحی می‌باشند. این خطوط افقی بیانگر تراوایی در هر کدام از نواحی می‌باشند. بنابراین تعیین محل دقیق آن‌ها اهمیت بسیار زیادی در محاسبه تراوایی این نواحی دارد.



3) نمودار اشباع میعانات بر حسب فاصله از چاه: با گذشت زمان و افزایش تولید از مخزن، میزان میعانات تشکیل شده نیز افزایش می‌یابد و نمودار اشباع به سمت بالا می‌رود. این نمودار توسط شبیه‌سازی در اکلیپس بدست می‌آید و شما ابتدا باید مدل تک چاه را ساخته، آن را اجرا کرده و خروجی آن را به صورت زیر مشاهده کنید.



یکی از بهترین مقاله‌ها برای یادگیری مباحث «چاه‌آزمایی در مخازن گاز میعانی» این مقاله می‌باشد. کلاً برای تسلط بر مخازن گاز میعانی مقالات پروفسور گرینگارتن، دکتر عبدالنبی هاشمی، Mott و Henderson را نگاهی بکنید.


و اما در ادامه نمودار مشتق فشار مربوط به چند چاه واقعی از مخازن گاز میعانی ایران را می آورم تا در عمل نیز با این نمودارها آشنا شوید.


الف) نمودار مشتق فشار برای یکی از مخازن گاز میعانی جنوب ایران: مدل 3 ناحیه‌ای با داده‌ها منطبق شده است.


ب) نمودار مشتق فشار برای یکی از مخازن گاز میعانی جنوب ایران: مدل 2 ناحیه‌ای با داده‌ها منطبق شده است.


پی نوشت: برای مشاهده تمام پست های سایت در مورد مخازن گاز میعانی به این لینک مراجعه کنید.

یکی از نرم‌افزارهای بسیار خوب برای آنالیز داده‌های چاه‌آزمایی نرم‌افزار سفیر هست که من آموزش ویدئویی آن را تهیه کرده‌ام و در سایت نیز قرار داده‌ام. برای تهیه این محصول می‌توانید به لینک زیر مراجعه کنید:

آموزش ویدئویی نرم‌افزار سفیر

در صورتی که در تفسیر داده‌های چاه‌آزمایی در نرم‌افزار سفیر مشکلی داشتید، لینک زیر را مطالعه کنید:

اجرای پروژه های چاه آزمایی


کانال سایت در تلگرام


لینک دانلود فایل PDF این مطلب:
دریافت
حجم: 457 کیلوبایت

۰ نظر ۲۵ فروردين ۹۶ ، ۱۲:۵۱
صادق سلمانی


به دلیل علاقه ای که به ولتست و مخازن گاز میعانی دارم، پروژه ارشد خودم را در همین رابطه و در راستای کار با نرم افزار تعریف کردم. در ابتدا تصور میکردم که چون باید با نرم افزار کار کنم، نیاز زیادی به مرور مقالات وجود ندارد و باید تمرکز را بر روی تحلیل داده ها بگذارم. ولی این یک اشتباه محض است. اتفاقاً کسانی که قرار است با استفاده از نرم افزار، بر روی داده های واقعی میادین نفت و گاز ایران کار کنند حتما باید مقالات زیادی را مطالعه کنند؛ مخصوصاً مقالات مطالعه موردی (case study).

با هر مقاله ای که مطالعه می کنید، یک سری نمودار و چالش های جدیدی را می بینید و اگر مقالات بیشتری را بخوانید، بعد از مدتی متوجه می شوید که یک دایرة المعارف از حالت های خاص موضوع مورد علاقه خودتان هستید و با یک نگاه به نمودار می توانید مشکل آن را حدس بزنید. پس تا حد امکان مقاله بخوانید. این کار را هم قبل از کار با نرم افزار و هم در حین اینکه دارید با داده ها کار می کنید ادامه دهید. به مرور دید بهتری پیدا خواهید کرد.

۰ نظر ۱۰ مهر ۹۵ ، ۱۱:۴۲
صادق سلمانی

در فایل زیر که خودم تهیه کرده‌ام، انواع اسکین (Skin) را به صورت اجمالی توضیح داده‌ام. این مواردی را که ذکر کرده‌ام در آنالیز داده‌های چاه‌آزمایی به کار خواهند رفت:

1- اسکین ناشی از آسیب سازند

2- اسکین ناشی از شیب و انحراف چاه از حالت عمودی

3- اسکین ناشی از تکمیل ناقص چاه

4- اسکین ناشی از جریان غیردارسی

5- اسکین دوفازی

6- اسکین سطح شکاف

7- اسکین ناشی از طول بال شکاف هیدرولیکی

8- اسکین در طول گسل

9- اسکین کل (یا ظاهری)

اسکین بر روی شکل نمودار مشتق فشار تأثیر زیادی می گذارد که در پست‌های بعدی حتماً اشاره‌ای به آن خواهم داشت.

برای گردآوری این مطالب از Help نرم افزار ولتست IHS WellTest استفاده کرده‌ام. 


تعداد اسلاید: 25

زبان: انگلیسی

لینک دانلود فایل

۰ نظر ۰۷ تیر ۹۵ ، ۰۱:۱۱
صادق سلمانی


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:

  1. تعیین گاز درجای اولیه مخزن (Initial Gas in Place)
  2. محاسبه میزان آب ورودی به مخزن (Water Influx)
  3. برآورد فشار اولیه مخزن
  4. پیش‌بینی عملکرد و بهره‌دهی چاه‌ها
در این میان بهره‌دهی چاه در توسعه مخازن گاز میعانی با نفوذپذیری متوسط و پایین، موضوع مهمی است. اما پیش‌بینی دقیق بهره‌دهی چاه به دلیل نیاز به درک فرایندهای پیچیده‌ای که در نواحی نزدیک به چاه اتفاق می‌افتد، کار دشواری است. زمانی که فشار چاه به زیر نقطه شبنم می‌افتد یک ناحیه با اشباع بالای مایع در اطراف چاه بوجود می‌آید که موجب اختلال در جریان گاز و کاهش بهره‌دهی چاه می‌شود. ضروری است که این اثر انسداد میعانی در محاسبه بهره‌دهی چاه لحاظ شود زیرا قسمت عمده‌ای از افت فشار در چاه میعانی در نزدیکی چاه اتفاق می‌افتد.

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:

  • استفاده از محاسبات تک‌چاهی برای برآورد ضرایب پوسته
  • ریز کردن موضعی گره‌ها (Local Grid Refinement) در مدل
  • روش‌های شبه‌فشار
دو رویکرد اول مبتنی بر شبیه‌سازی مخزن هستند اما روش‌های شبه‌فشار مبتنی بر استفاده از محاسبات موازنه مواد می‌باشند. دقیق‌ترین روش محاسبه بهره‌دهی چاه گاز میعانی شبیه‌سازی عددی ریزگره است (چه به صورت مدل‌های تک‌چاه با گره‌های ریز در اطراف چاه و چه به صورت مدل‌های کامل میدان با استفاده از ریز کردن موضعی گره‌ها در اطراف چاه). مدل ریزگره اجازه خواهد داد که اثرات سرعت‌های بالا مدلسازی شوند. امروزه اغلب شبیه‌سازی‌های تجاری گزینه‌هایی را برای به حساب آوردن اثرات جریان غیردارسی و افزایش تحرک‌پذیری در عدد موئینگی بالا دارا هستند. اگرچه شبیه‌سازی عددی برای پیش‌بینی رفتار مخزن با جزئیات و دقت بالا، مناسب است اما مواردی هم وجود دارد که مدلسازی تا این حد توجیه ندارد و محاسبات مهندسی ساده‌تر کافی و مناسب هستند.

روش‌های جدید محاسبه بهره‌دهی چاه‌های گاز میعانی:

  • روش Fevang و Whitson
  • روش Mott
  • روش Guehria
  • روش Xiao و همکاران
پی‌نوشت: خودم هم قراره که در روزهای آینده وقت بذارم و کمی در رابطه موازنه مواد در مخازن گاز میعانی مطالعه کنم؛ چون از یکی از مهندس‌های با تجربه و کاربلد مناطق نفت خیز جنوب شنیدم که هر مهندس مخزنی باید به این مبحث مسلط باشه.
۰ نظر ۲۱ خرداد ۹۵ ، ۱۹:۴۹
صادق سلمانی

برای سیستم‌های چندفازی، نفوذپذیری نسبی نقش مهمی در تعریف بهره‌دهی چاه ایفا می‌کند. رفتار جریان سیستم‌های گاز میعانی با توجه به وابستگی شدید نفوذپذیری نسبی در نزدیک چاه به سرعت و کشش سطحی، پیچیده‌تر است. پدیده‌های اینرسی منفی (Negative Inertia) و کوپلینگ مثبت (Positive Coupling) در ناحیه نزدیک چاه که در سرعت‌های بالای جریان رخ می‌دهند، بر روی بهره‌دهی چاه گاز میعانی تأثیر می‌گذارند. در ادامه اثر این پدیده‌ها بررسی می‌شود.


اثر اینرسی:

در نرخ‌های بالای تولید، علاوه بر مؤلفه نیروی ویسکوز حاضر در معادله دارسی، یک نیروی اینرسی نیز به شتاب ذرات سیال در گذر از فضاهای خالی بر جریان سیال عمل می‌کند. در دهانه چاه که سرعت بالاترین مقدار را دارد، نفوذپذیری نسبی ممکن است با اثرات جریان غیردارسی کاهش یابد. کاهش نفوذپذیری مؤثر در سرعت‌های بالا به علت اینرسی منفی (جریان غیردارسی) برای اولین بار توسط Forchhiemer معرفی شد. از معادله Forchhiemer برای مدل کردن جریان دارای سرعت بالا (غیر دارسی) استفاده می‌شود:

اثر کوپلینگ مثبت:

اثر کوپلینگ مثبت به بهبود نفوذپذیری نسبی با افزایش سرعت و یا کاهش کشش سطحی اشاره دارد. از لحاظ تئوری و تجربی ثابت شده است که اثر کوپلینگ مثبت به علت جریان همزمان فاز گاز و میعانات با باز و بسته شدن متناوب مسیر عبور گاز توسط میعانات در سطح حفره می‌باشد. میکرومدل جامی‌الاحمدی و همکاران نشان داد زمانی که برخی از حفره‌ها توسط میعانات پر شده بودند، گاز و میعانات هر دو از طریق حفره‌ها، جریان دارند. در برخی از نقاط، فاز میعانات به شکل یک پل در گلوگاه حفره‌ها در می‌آید و مسدود کننده راه جریان گاز است. در این مرحله، به نظر می‌رسد گاز در پشت پل میعانات به تدریج دچار ساخت فشار می‌شود تا زمانی که بر مقاومت در برابر جریان غلبه می‌کند و راه خود را از طریق پل مایع باز می‌کند.


تقابل اینرسی و کوپلینگ مثبت:

این دو پدیده مربوط به سرعت‌های بالا بوده و در خلاف جهت یکدیگر عمل می‌کنند. پدیده کوپلینگ مثبت تراوایی نسبی گاز و در نتیجه بهره‌دهی چاه را افزایش می‌دهد، در حالیکه پدیده اینرسی تراوایی نسبی گاز را کاهش می‌دهد و در نتیجه این پدیده تمایل دارد که بهره‌دهی چاه را کمتر کند. در واقع این دو اثر مخالف همواره در حال رقابت هستند.

کار تجربی انجام شده توسط Henderson و همکاران نشان می‌دهد که اثر اینرسی برای مغزه‌های 100 درصد اشباع شده با گاز غالب است. با این حال زمانی که میعانات شکل می‌گیرد، اثر اینرسی کاهش می‌یابد. آن‌ها نشان دادند که افزایش سرعت در اشباع بالای میعانات، نفوذپذیری نسبی گاز را به علت کوپلینگ مثبت بهبود می‌بخشد، اما برای اشباع کم میعانات، همین تغییر سرعت باعث کاهش نفوذپذیری نسبی گاز به علت اینرسی خواهد شد.


منابع:

1. کتاب "مهندسی مخازن گاز میعانی" / تالیف: دکتر وطنی، دکتر صدایی و مهندس شیدایی مهر

2. کتاب "مهندسی مخازن گاز میعانی" / تالیف: دکتر خاکسار و مهندس محمدی

۰ نظر ۲۰ خرداد ۹۵ ، ۱۴:۲۰
صادق سلمانی

وقتی میانگین مسیر آزاد (mean free path) گاز بزرگ‌تر از قطر منافذی باشد که از آن عبور می‌کند، انرژی جنبشی تصادفی گاز موجب تسریع حرکت و جنبش مولکول‌های گاز در داخل منافذ یا لغزش مولکول‌های گاز بر روی دیواره منافذ می‌شود. این لغزش (Slippage) باعث می‌شود که مولکول‌های گاز با سرعت بیشتری در جهت انتقال خود، حرکت کنند. این پدیده را اثر کلینکنبرگ (Klinkenberg Effect) می‌نامند و باعث می‌شود نفوذپذیری بدست آمده توسط گاز، بزرگ تر از نفوذپذیری مطلق نمونه باشد.

نکته: میانگین مسیر آزاد گاز با افزایش فشار کاهش می‌یابد و زمانی که گاز در فشار بی‌نهایت مایع می شود، از بین می‌رود.

نکته: میانگین مسیر آزاد گاز تابعی از سایز مولکول های گاز و همچنین دانسیته گاز می باشد.

کلینکنبرگ نشان داد که فاز سیال جریانی مورد استفاده در آزمایشات اندازه‌گیری نفوذپذیری بر نتایج آزمایشات تأثیرگذار می‌باشد، به طوریکه نفوذپذیری اندازه‌گیری شده بوسیله جریان هوا با نفوذپذیری اندازه‌گیری شده بوسیله جریان یک مایع متفاوت خواهد بود. این محقق نشان داد که نفوذپذیری اندازه‌گیری شده یک مغزه با استفاده از جریان هوا همیشه مقداری بزرگتر از نفوذپذیری اندازه‌گیری شده همان مغزه با استفاده از جریان مایع می‌باشد. کلینکنبرگ به این نتیجه رسید که این تفاوت در مقدار نفوذپذیری اندازه‌گیری شده به دلیل متفاوت بودن مقدار سرعت سیالات در دیواره‌های مجراها (خلل و فرج) می‌باشد، زیرا سرعت مایعات در نزدیکی دیواره‌های خلل و فرج ناچیز و در حد صفر ولی سرعت گازها غیرصفر می‌باشد. به عبارتی دیگر، سرعت گازها بر روی سطح دیواره‌های خلل و فرج به صورت لغزشی می‌باشد. وجود این لغزش بر روی سطوح دیواره‌های خلل و فرج موجب می‌شود که در یک اختلاف فشار مشخص و یکسان، دبی جریانی گازها بیشتر از دبی جریان مایعات گردد. کلینکنبرگ همچنین دریافت که برای یک محیط متخلخل مشخص، با افزایش فشار متوسط، نفوذپذیری اندازه‌گیری شده کاهش خواهد یافت.

با کاهش فشار متوسط >> میانگین مسیر آزاد گاز بزرگتر از قطر منافذ می شود >> لغزش گاز بر روی دیواره های خلل و فرج >> اثر کلینکنبرگ

نکته: فشار متوسط به عنوان میانگین فشار ورودی و خروجی تعریف می‌شود.

همان‌گونه که در شکل زیر نشان داده شده است، اگر نفوذپذیری اندازه‌گیری شده بوسیله جریان گاز بر حسب معکوس فشار متوسط رسم شود، یک خط راست بدست خواهد آمد. چنانچه این خط راست تا نقطه فشار متوسط بی‌نهایت امتداد داده شود، نفوذپذیری مایع یا همان نفوذپذیری مطلق حاصل خواهد شد.


کلینکنبرگ معتقد بود که شیب خط (C) تابعی از عوامل زیر است:

  • نفوذپذیری مطلق
  • نوع گازی که در آزمایشات اندازه‌گیری نفوذپذیری به کار می‌رود
  • میانگین شعاع موئینگی سنگ


اگر فشار متوسط جریان گاز یا مایع زیاد باشد:

  • جریان دارسی مشاهده می شود
  • سرعت جریان در دیواره های خلل و فرج برابر صفر است (مانند شکل زیر)
                                                     


اگر فشار متوسط جریان سیال کم باشد:
  • جریان غیردارسی مشاهده می شود
  • سرعت جریان در دیواره های خلل و فرج غیرصفر می باشد (مانند شکل زیر)

منابع: 
1-کتاب طارق احمد
2- کتاب "آزمایشگاه خواص سنگ و سیال مخزن"، نوشته احمد فریدونی، محمدتقی رضایی و مسعود فریدونی - با همکاری دکتر عباس هلالی زاده
۳ نظر ۰۹ خرداد ۹۵ ، ۲۰:۳۹
صادق سلمانی

نمونه‌گیری ته‌چاهی (Bottom-hole Sampling)

نمونه‌های ته‌چاهی معمولاً در زمان حفاری چاه‌های اکتشافی و توصیفی در میادین در حال توسعه گرفته می‌شوند. نمونه‌های ته‌چاهی یا در زمان انجام تست ساق مته (DST) که چاه به صورت موقت جریان می‌یابد انجام می‌شود یا با فرستادن ابزارهای سیم (Wire-line Tools) به درون چاه اجرا می‌شود.

مهم‌ترین ابزارهایی که امروزه در صنعت نفت برای نمونه‌گیری سیال ته‌چاهی استفاده می‌شوند عبارتند از:

  • ابزار RFT یا همان Repeat Formation Tester
  • ابزار MDT یا همان Modular Dynamics Formation Tester
  • ابزار XPT یا همان Express Pressure Test

نمونه‌ای از ابزار MDT در زیر نشان داده شده است:


                   


این ابزارها که در واقع هر یک از آن ها نوع پیشرفته دیگری است، شامل ادواتی هستند که ایتدا به دیواره چاه می‌چسبند سپس یک میله کاوشگر (Probe) تا اندازه محدودی در سازند فرو می‌رود و به مانند یک سرنگ از یک نقطه مشخص سیال مخزن را نمونه‌گیری می‌کند. مهم‌ترین عامل در موفقیت بدست آوردن یک نمونه شاخص، تک فازی نگه داشتن سیال در خلال نمونه گیری و انتقال آن است. این کار را می‌توان با کنترل دقیق و حفظ فشار نمونه‌گیری در بالای فشار نقطه شبنم و نزدیک به شرایط مخزن تا بیشترین حد ممکن و حذف فرایند انتقال و جابجایی طولانی و نادرست نمونه در سطح، انجام داد.

تمیزسازی سیال نمونه‌گیری شده برای از بین بردن آلاینده‌های محلول در آن از قبیل گل حفاری پایه روغنی و مواد بازدارنده تشکیل هیدرات، ضروری می‌باشد. زمانی که فشار مخزن زیر نقطه شبنم یا نزدیک به آن باشد، بدست آوردن نمونه ته‌چاهی اگر غیرممکن نباشد، کار بسیار دشواری خواهد بود.


منبع: کتاب «مهندسی مخازن گاز میعانی»، نوشته دکتر وطنی، دکتر صدایی و مهندس شیدایی مهر

برای کسب اطلاعات بیشتر به این کتاب مراجعه کنید.

۰ نظر ۰۴ خرداد ۹۵ ، ۱۳:۵۶
صادق سلمانی

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)

۰ نظر ۲۴ ارديبهشت ۹۵ ، ۱۰:۲۲
صادق سلمانی

نمونه گیری سطحی


در نمونه گیری سطحی، نمونه ها را از دو قسمت می توانیم تهیه کنیم:

  • از خط لوله جریان، قبل از چوک؛ که این نمونه ها را نمونه سر چاهی (well head sample) می نامند.
  • از جریان نفت و گاز مربوط به تفکیک گر اول؛ که این نمونه ها را نمونه سطحی (separator sample) می نامند.
نمونه گیری سطحی معمولاً در طی عملیات DST یا Production Test صورت می گیرد. 

برای اینکه بتوانیم یک نمونه که نماینده مخزن باشد بدست آوریم، نیاز به شرایط زیر داریم:

  • باید چاه را از سیالاتی که در زمان حفاری و تحریک چاه هرز رفته اند، پاک کنیم.
  • دبی چاه بر حسب فشار باید به ثبات برسد.
1- نمونه گیری سر چاهی (Well Head Sampling):
در این نوع از نمونه گیری، ما نمونه را از خط جریان چاه و آن هم قبل از چوک تهیه می کنیم. این روش کمتر معمول است ولی به هر حال یک روش ارزشمند و جایگزین برای separator sampling می باشد. اگر سیال در شرایط دما و فشار سر چاهی تک فاز باشد، آنگاه نتایج این نوع نمونه گیری قابل اعتماد هستند. مشکل این روش این است که باید بدانیم که سیال در نقطه نمونه گیری، تک فاز است.

2- نمونه گیری سطحی (Separator Sampling):
نمونه گیری سطحی، مستلزم اندازه گیری همزمان و دقیق دبی های نفت و گاز مربوط به تفکیک گر می باشد؛ چرا که در این روش، نمونه ها را از تفکیک گر بدست می آوریم. تفکیک گرها ممکن است چندمرحله ای باشند؛ معمولاً نمونه گیری را از تفکیک گر مرحله اول انجام می دهیم.

اصلی ترین نقاط برای گرفتن نمونه گاز و میعانات در شکل زیر نمایش داده شده اند؛ نقطه B برای گاز و نقطه C برای نفت. علاوه بر آن، دو نقطه دیگر (D و E) نیز تعیین شده است. این دو نقطه احتمالاً برای چک کردن نمونه های گرفته شده از نقاط اصلی (B و C) هستند. 


  • تعیین میزان دبی باید دقیق باشد. بنابراین، تجهیزات باید در شرایط عالی باشند و توسط افرادی که به طور کامل آموزش دیده شده اند، اداره شوند.
  • در طول نمونه گیری، شرایط تفکیک گر نباید تغییر کند.
  • نقطه نمونه گیری برای گاز و میعانات باید به درستی انتخاب شود تا از نمونه های گاز بسیار غنی (rich gas) جلوگیری شود.
  • دبی چاه باید به اندازه کافی کم باشد تا فشار ته چاهی بالاتر از فشار نقطه شبنم باشد، و به اندازه کافی زیاد باشد تا بتواند سیال را از ته چاه به بالا بفرستد؛ جلوگیری از تشکیل میعانات در اطراف دهانه چاه.
  • ثبت دقیق دبی های گاز و میعانات و همچنین دما و فشار تفکیک گر بسیار مهم می باشد.
  • اندازه گیری گازهای اسیدی بویژه گاز H2S در محل چاه بسیار مهم است؛ چرا که اینچنین گازهایی در طول انجام تست های آزمایشگاهی به ظروف جذب می شوند.
  • نمونه ها را چک کنیم که ببینیم نشتی دارند یا خیر.
  • بسته بندی مناسب و حمل و نقل نمونه ها مهم هستند.
اگر در هر کدام از موارد بالا دچار اشتباه و خطایی شویم، ریسک اینکه نمونه گرفته شده قابل اعتماد نباشد بالا می رود.
با رعایت شرایط بالا، به تعداد کافی از گاز و میعانات تفکیک گر نمونه تهیه می کنیم. آن ها را بسته بنده کرده و به آزمایشگاه منتقل می کنیم. در آزمایشگاه، گاز و میعانات را با یک نسبت درست و اعمال ضریب تصحیح دما، مجدداً ترکیب می کنیم (recombine). مخلوطی که از ترکیب مجدد گاز و میعانات حاصل می شود را به عنوان نماینده ای از سیال مخزن در نظر می گیریم. سپس بر حسب نیازهای مشتری، بر روی recombined sample یک سری آزمایش ها انجام می شود.

منبع: https://www.linkedin.com/pulse/sampling-analysis-gas-condensates-part-i-sampling-nabi-mirzaee
۰ نظر ۲۳ ارديبهشت ۹۵ ، ۰۲:۴۵
صادق سلمانی

نمونه گیری از سیال یک مخزن گاز میعانی معمولاً در سطح چاه و یا ته چاه انجام می شود؛ و هر کدام از آنها معایب و مزایای خود را دارند. صرف نظر از اینکه از کدام روش استفاده می کنیم، هدف اصلی ما بدست آوردن نمونه ای است که بیانگر خواص مخزن باشد (representative sample).

حال سوال این است که «representative sample» چیست؟

هدف هر فرایند نمونه گیری داشتن نمونه ای است که بیانگر خواص مخزن باشد. یک نفر ممکن است که بگوید representative sample یعنی اینکه ترکیب نمونه دقیقاً مشابه ترکیب سیال مخزن باشد. چنین تعریفی مبهم و غیر واقع بینانه است؛ چرا که ترکیب سیال مخزن در طول زمان تغییر می کند.

در دو موقعیت ما برای رسیدن به یک نمونه که بیانگر شرایط مخزن باشد، محدودیت داریم:

  • زمانی که ترکیب سیال مخزن تغییر می کند.
  • زمانی که مخزن در شرایط خط مرزی قرار دارد و هرگونه کاهش فشاری می تواند منجر به تغییر ترکیب سیال مخزن شود (مثلاً زمانی که نزدیک فشار نقطه شبنم باشیم).
بهترین نمونه هایی که بیانگر شرایط مخزن هستند و می توان آنها را نماینده ای از مخزن دانست، آن هایی هستند که در موقعی که سیال مخزن تک فاز است بدست آمده اند. در حقیقت باید سعی کنیم نمونه گیری را زمانی انجام دهیم که سیال مخزن تک فاز است.

دقت کنید که باید بین یک «bad sample» و یک «unrepresentative sample» تفاوت قائل شویم.

زمانی یک «bad sample» داریم که:
  • نمونه را در شرایطی گرفته ایم که دبی گاز و به تبع آن افت فشار زیاد است و این باعث تشکیل میعانات در مخزن می شود؛ در حالیکه ما می توانیم نمونه گیری را در دبی کمتر و افت فشار کمتر و همچنین در بالای نقطه شبنم انجام دهیم.
  • ترکیب مجدد (recombining) گاز و میعانات با نسب نادرستی صورت بپذیرد.
  • نمونه ها آلوده باشند.
زمانی یک «unrepresentative sample» داریم که:
  • نمونه ها را از قسمت هایی از مخرن بگیریم که نماینده ای از خواص مخزن نیستند.
  • نمونه ها را در تحت شرایطی بدست بیاوریم که آن شرایط نماینده ای از شرایط تولید و عملیات نیستند.

منبع: https://www.linkedin.com/pulse/sampling-analysis-gas-condensates-part-i-sampling-nabi-mirzaee
۰ نظر ۲۱ ارديبهشت ۹۵ ، ۱۴:۰۱
صادق سلمانی