Application of different optimization techniques to parameter estimation from interference well test data
Girişimli kuyu basınç testi verilerinden farklı optimizasyon tekniklerinin kullanılmasıyla parametre tahmini
- Tez No: 151563
- Danışmanlar: PROF.DR. MUSA ONUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 156
Özet
GİRİŞİMLİ KUYU BASINÇ TESTİ VERİLERİNDEN FARKLI OPTİMİZASYON TEKNİKLERİNİN KULLANILMASIYLA PARAMETRE TAHMİNİ ÖZET Bu çalışmada, çok tabakalı, tabakalar arasında geçirimsiz arayüzeylerin bulunduğu ve tabakalar arası iletişimin sadece kuyuiçi boyunca söz konusu olduğu ve tamamıyla üretime açık iki kuyum bir rezervuar sisteminde basınç girişim testi ele alınmaktadır. Birinci kuyu, sabit veya değişken debide üretim yapan aktif kuyudur ve ikinci kuyu da test boyunca tüm zamanlarda kapalı tutulan gözlem kuyusudur. Her iki kuyuda da kuyuiçi depolama etkilerinin hesaba katılmasının yanısıra, her tabaka için farklı zar faktörü değerlerinin olabileceği varsayılmaktadır. Sonuçlar iki ayrı kısımda tanımlanmaktadır, tik kısımda, tabakalara ait geçirgenlik, gözeneklilik, zar faktörü ve her iki kuyudaki kuyu içi depolama katsayıları gibi rezervuar parametrelerinin aktif ve/veya gözlem kuyusu basınç sinyali ve tüm tabakalara ait formasyon debileri üzerindeki etkileri, bu çalışma esnasında geliştirilen yan analitik bir model ile incelenmiştir. Geliştirilen yarı analitik model çizgi kaynak kuyular varsayımına dayanmaktadır ve N tabakadan oluşan bir rezervuar sisteminde girişim testlerinin simülasyonunda kullanılabilecek tarzda geneldir. İlk kısımda, tek ve çok tabakalı ve tabakalar arasında geçirimsiz arayüzeylerin bulunduğu rezervuarlarda girişim testlerinin değerlendirilmesi hakkında bilgi edinmek amacı ile göz önünde bulundurulmuştur. Bu durumlarda iki kuyudaki kuyuiçi depolama katsayıları, zar faktörleri ve tabakalar arası oluşan karşılıklı akışın her iki kuyudaki basınç sinyali ve tabakalara ait formasyon debileri üzerindeki etkileri gösterilmiştir. İlk kısımdaki sonuçlar, iyi bilinen Theis eğrisi (veya Çizgi Kaynak Çözümü) ve yan log doğru analizi yöntemlerine dayanan geleneksel tipte eğri çakıştırmanın, her iki kuyuda kuyu içi depolama ve zar faktörlerinin bulunduğu arayüzeyleri geçirimsiz çok tabakalı rezervuarlarda basınç girişim testlerinden bireysel tabaka özelliklerinin belirlenebilmesinin makul olmadığım göstermiştir. İkinci kısımda, doğrusal olmayan parametre tahmini yöntemleri, tek ve çok tabakalı (tabaka arayüzeyleri geçirimsiz) rezervuarlarda iki kuyulu girişim testlerinden elde edilen basınç ve/veya tabakalara ait formasyon debi verilerinden tabakalara ait parametreleri belirlemek için kullanılmaktadırlar. Parametre tahmini ters bir problem olduğu için çözümü optimizasyon tekniklerinin kullanılmasını gerekli kılar. Bu çalışmada düşünülen problem için sonuçların tekil olarak elde edilip edilemeyeceği ve hesaplama zamanı bakımından araştırmak amacıyla hem gradyent kökenli ve hem de gradyent kökenli olmayan optimizasyon algoritmaları göz önünde bulundurulmuştur. Yaygın kullanımı nedeniyle, sadece bir gradyent kökenli algoritma (Levenberg-Marquardt yöntemi) bu çalışmada düşünülmüştür. Bu çalışmada aynca gradyent kökenli olmayan iki farklı yöntem olarak, simulated annealing ve polytope yöntemleri düşünülmüştür. Levenberg-Marquardt algoritması türev bilgisini kullandığı için hedef fonksiyonun“global”minimumuna simulated annealing ve polytope yöntemlerinden çok daha hızlı yakınsadığı görülmüştür. xvuıAncak, özellikle tahmin edilecek parametre sayısının oldukça fazla olduğu durumlarda, Levenberg-Marquardt algoritması lokal minimumlara takılma problemi ile karşılaşmaktadır. Simulated annealing bir global optimizasyon yöntemi olmasına rağmen, hesaplama süresi verimsizliği yüzünden, bu çalışmada düşünülen parametre tahmini problemi için kullanılabilecek makul bir optimizasyon yöntemi olmadığı anlaşılmıştır. Her iki kuyudaki basınç ve formasyon debi verilerine eşzamanlı bir şekilde çakıştırma yapılması ve de özellikle tabaka sayısının fazla olduğu durumlarda ileri (forward) çözümlerden türevlerin hesaplanması Levenberg-Marquardt yöntemi için ağır bir hesaplama yükü getirdiği için, böyle durumlarda polytope algoritmasının Levenberg-Marquardt algoritmasına alternatif olarak kullanılabileceği görülmüştür. xıx
Özet (Çeviri)
APPLICATION OF DIFFERENT OPTIMIZATION TECHNIQUES TO PARAMETER ESTIMATION FROM İNTERFERENCE WELL TEST DATA SUMMARY This study considers pressure interference testing in a two-well system in an infinite-acting, multi-layered commingled reservoir where the layers are in communication only through the wellbore. The first well is an active well which is produced at a specifıed surface flow rate history, and the second well is an observation well which is shut-in for ali times during the test. Wellbore storage and individual layer skins in both wells are considered. The results are described in two parts. in the fîrst part, the effects of reservoir parameters such as layer permeabilities, layer skin factors and wellbore storage effects (in both wells) on the active/ observation wellbore pressures and layer sandfaces rates were examined through fonvard computations carried out by a semi-analytical model developed during the course of this study. The semi-analytical model developed is based on the assumption of line-source wells and is quite general in the sense that it can be used to sirnulate interference tests in a reservoir sytem consisting of N layers. in the first part, different case studies about evaluation of interference tests in single and multi- layer commingled reservoirs are given to show the effects of wellbore storage/skin and cross-flow among the layers in both wells on pressure responses and sandface flow rates at both wells. The results in the first part indicate that conventional type- curve matching based on the well-known Theis curve and semilog straight-line analysis methods are not feasible to determine individual layer parameters from pressure interference tests in multi-layer commingled systems with wellbore and skin effects in both wells. in the second part, nonlinear parameter estimation methods are used to determine layer parameters from pressure and/or sandface flow rate data obtained from two-well interference tests in single and multi-layered commingled systems. Since parameter estimation is an inverse problem, its solution needs to be found by optimization techniques. Both gradient and non-gradient based optimization algorithms are considered to identify which optimization methods can be effective and efficient in terms of uniqness and computation for the problem considered in this study. Due to its popular use, only the Levenberg-Marquardt method is considered as a gradient-based algorithm. Simulated annealing and ploytope methods are considered as rwo non-gradient based methods in the study. it is shown that the Levenberg-Marquardt algorithm uses gradient (ör derivative) information and thus converges to the global minimum of the objective function faster than simulated annealing and polytope methods. However, it has a problem related to sticking at local minima, particularly when the number of parameters to be estimated is quite large. Although it is a global optimizer method, simulated annealing does not appear to be a feasible optimization method to be used for the parameter estimation problem considered in this study due to its computational inefficiency. Because the computation of gradients from the fonvard solutions, particularly in cases vvhere the xvinumber of layers is large and pressure and sandface flow rates at both wells are matched simultaneously, întroduces a heavy computational overhead for the gradient based Levenberg-Marquardt method, polytope algorithm appears to be more efficient than the Levenberg-Marquardt method in such cases. xvii
Benzer Tezler
- Next generation physical layer security framework for wireless communications
Kablosuz iletişim için yeni nesil fiziksel katman güvenlik çerçevesi
ÖZGE CEPHELİ
Doktora
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT
- Biyolojik işaretler için adaptif gürültü azaltma sistemi
Adaptive noise canceller for biological signals
AYDIN AKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ERTUĞRUL YAZGAN
- Jeoistatistiksel, statik ve kararsız basınç testi verilerine koşullandırılmış heterojen geçirgenlik ve gözeneklilik sahalarının türetilmesi
Generation of porosity and permeability fields conditioned to geostatistical, and pressure transient data
ADİL GÜRKAN CEYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN SATMAN
- Doğal çatklaklı rezervarlara ait kuyu testi verilerinin doğrusal olmayan regrasyon yöntemleri ile analizi
Başlık çevirisi yok
KUBİLAY MENEKŞE
- Genetik algoritmaların meteorolojik uygulamaları
Başlık çevirisi yok
MEHMET ÖZTOPAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKAİ ŞEN