Стрелко Алексей Сергеевич, главный специалист отдела интегрированного моделирования
Модель скважин Модель пласта (ГГДМ) Экономическая модель Модель системы подготовки Интегрированная модель Модель системы сбора и ППД Модель системы сдачи Упрощенная модель пласта Конфигурация №1: « Оперативная» Интегрированная модель (НГДО) Конфигурация №2: «Среднесрочная» Интегрированная модель (НГДО-ЛИ) Состав интегрированной модели в зависимости от цели применения
Определение параметров притока Определение ограничений по конструкции скважин Определение свойств флюида Определение имеющихся внешних источников энергии Подбор конструкции скважины Оценка потенциала скважины Определение наиболее эффективного способа мех. отбора Определение возможных осложнений при эксплуатации оборудования Для чего нужна модель скважин?
Пересечение модели притока и модели оттока даёт нам рабочую точку – это точка, которая соответствует текущему/ожидаемому режиму работы скважины. Анализ пересечения этих кривых называется узловым анализом. Модель притока: Параметры пласта Параметры заканчивания скважины Параметры флюида Модель оттока: Конструкция скважины Наличие мех. отбора Используемая корреляция
Упрощенная модель пласта для ТЕКУЩИХ условий течения Для прогнозного моделирования используется серия кривых, рассчитанных при различных условиях течения (пластовое давление, обводненность, газовый фактор) Виды кривых: PI (линейная) Дарси С учетом поправки Вогеля Для горизонтальных скважин Для газовых скважин Модель притока
Зависимость забойного давления от устьевого для ТЕКУЩИХ условий течения Для прогнозного моделирования используется серия кривых, рассчитанных при различных условиях течения (буферное давление, обводненность, газовый фактор, параметры работы мех.отбора ) Виды корреляций: эмпирические механистические Модель оттока
- Подбор оптимального диаметра НКТ; - Перевод скважин в механизированный режим добычи; - Определение минимального дебита для выноса жидкости с забоя; - Анализ поведения скважины при снижении пластового/устьевого давлений; - Анализ поведения скважины при изменении фильтрационных характеристик пласта.
Параметры чувствительности Модель притока Модель оттока Расход газа Расход газа на газлифт Расход жидкости Расход жидкости Массовый расход Массовый расход Плотность флюида Давление на выходе Обводненность Плотность флюида Газовый фактор Обводненность Пластовое давление Газовый фактор Температура в пласте Диаметры труб Коэффициент продуктивности Шероховатость труб Температура газлифта Давление закачки газа
Эмпирические корреляции разрабатываются для установления математических отношений на основе экспериментальных данных. Важно отметить, что применение эмпирических корреляций ограничено диапазоном тех данных, которые были использованы при их разработке. Вертикальный поток Petroleum Experts 2, 3 Duns & Ros Orkiszewski Hagedorn & Brown Beggs & Brill Mukherjee & Brill Gray Горизонтальный поток Petroleum Experts 2, 3 Lockhart & Martinelli Beggs & Brill Mukherjee & Brill Dukler Flanigan Eaton Oliemans Эмпирические корреляции делятся на несколько категорий ( A, B, C). Разделение по категориям связано с учётом режима потока (однофазный/многофазный поток) и эффекта проскальзывания
Определение присутствующих фаз Определение угла наклона Определение режима течения Расчет количества жидкости Расчет потерь давления и температуры от перепада высот, шероховатости и ускорения Порядок расчета корреляций P вх., Т вх. Угол P вых., Т вых. Теплопередача через стенку P ср., Т ср.
Горизонтальный поток Petroleum Experts 5, 6 Taitel Dukler Xiao TUFFP OLGA-S Мультифазные модели потока. Механистические модели Механистические модели базируются на фундаментальных законах (на уравнении сохранения массы и импульса) и потому дают более точный прогноз при вариации геометрических параметров и параметров флюидов. Вертикальный поток Petroleum Experts 5, 6 Ansari Govier, Aziz & Fogarasi TUFFP OLGA-S
Корреляция Условия применимости Orkiszewski Для вертикальных скважин без обводнённости Hagedorn & Brown Для вертикальных скважин без обводнённости Duns & Ros Для скважин с обводненностью до 10% Beggs & Brill Для наклонно-направленных и искривленных скважин и для трубопроводов с обводненностью Mukherjee & Brill Для наклонно-направленных и искривленных скважин и для трубопроводов с обводненностью Petroleum Experts 5 Для трубопроводов с обводненностью LedaFlow Для трубопроводов с обводненностью Petroleum Experts 2 Для наклонно-направленных и искривленных скважин с обводненностью Petroleum Experts 3 Для наклонно-направленных и искривленных скважин с обводненностью
Узловой анализ: - Определение рабочих условий в любой точке системы; - Оценка необходимости перевода скважины в механизированный режим добычи; - Определение минимального дебита для выноса жидкости с забоя; - Анализ работы скважины при изменении параметров кривой притока (характеристики пласта, флюида) и кривой оттока (диаметр НКТ, устьевой штуцер, характеристики механизированной добычи).
Моделирование потока: - Детальное моделирование флюида (Режим моделирования «Черная нефть», Композиционный режим); - Все известные стандартные корреляции расчета PVT-свойств многофазных потоков, как эмпирические так и механистические; - Использование всех стандартных моделей притока флюида из пласта для вертикальных, горизонтальных скважин и скважин после ГРП; - Моделирование потока в НКТ, затрубном пространстве; - Создание профилей температуры и давления по всему стволу скважины.
Моделирование потока: - Сравнение корреляций потока; - Настройка модели на фактические данные (замеры давления и температуры); - Определение негативных факторов, связанных с потоком флюида в стволе скважины (эрозия, коррозия, выпадение твердой фазы: солеотложения, парафины, гидраты, асфальтены ); - Определение критических условий скопления жидкости в газовых скважинах и оценка возможных мероприятий по исключению этой проблемы.
Моделирование скважинного оборудования: - Моделирование скважинного оборудования: забойного штуцера, забойного клапана-отсекателя, сепаратора, забойные клапаны регуляторы; - Проектирование систем механизированной добычи включая: газлифт, ЭЦН, ЭВН, ШГН, сравнение относительных преимуществ каждой системы; - Оптимизация добычи посредством моделирования «Интеллектуального заканчивания».
