Development of a capacitance-resistive model accounting for shut-in wells
Kuyularda akışa kapalı dönemlerde hesaba katan bir kapasitans – direnç modelinin geliştirilmesi
- Tez No: 517448
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT ÇINAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- 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: 99
Özet
Sınırlı sayıda bulunan konvensiyonel petrol rezervuarlarının üretim performansını artırmak amacıyla, birçok rezervuar mühendisi ve yerbilimcileri, rezervuar tanımlaması, tarihçe çakıştırma ve gelecek üretim performans tahmini konularına yönelmişlerdir. Artan enerji talebi ve gelişen teknolojilerle birlikte hidrokarbon rezervuarlarından petrol kurtarımını arttırmak, petrol endüstrisi için en önemli mesele haline gelmiştir. Bu amaçlara ulaşmak için ise geçmiş rezervuar davranışlarını doğru biçimde tanımlayan bir model aramalı ve bu modeli rezervuar üretim performansı tahminlerinde kullanmaları gerekmektedir. Rezervuar özelliklerini tahmin etmek için uygun bir modele sahip olmak en önemli prensiptir. Örneğin, uygun bir model kullanarak petrol üretim stratejisi en iyi hale getirebilir ve petrol kurtarımını arttırabilir. Bu nedenden dolayı, uygun bir model ile rezervuar heterojenliğinin ve kuyular arası ilişkilerinin değerlendirilmesi, petrol kurtarımı veriminin gelişmesiyle sonuçlanabilir. Su basma, kanıtlanmış başarı oranı, uygulanabilirlik kolaylığı ve maliyet verimi nedeniyle dünyada uygulanan en yaygın ikincil kurtarım yöntemi olarak bilinir. Su basmanın kurtarım verimi çoğunlukla süpürme verimine (petrol yatağındaki gözenekler ile başarılı etkileşim) ve petrol – su viskozitelerinin oranına bağlıdır. Klasik rezervuar simülatörlerinin güvenilebilir sonuçlar verebilmesi, girilen verilerin kalitesine bağlıdır. Bu bağlamda, bazen gerekli rezervuar giriş verilerinin toplanması zor, zaman alıcı ve maliyetli olabilmektedir. Dahası, simülasyonlar çok büyük bir rezervuar için milyonlarca bloğu ve yüzlerce kuyuyu içerdiğinde, sonuçlara ulaşmak hem zor hem de uzun sürebilmektedir. Bu nedenle, rezervuarın gelecekteki performansının hızlı ve doğru bir tahminini sağlayabilecek sadeleştirilmiş rezervuar modellerine olan talep önemli ölçüde artmaktadır. Uygulamada, rezervuarlar genellikle heterojendir ve rezervuar özellikleri ilgili bilgiler kısıtlı olabilmektedir. Bu nedenle, rezervuar mühendisleri enjeksiyon – üretim kuyuları arasındaki heterojenlik ve bağlantılar hakkında yararlı bilgiler elde etmek için enjeksiyon ve üretim miktarları gibi mevcut verileri kullanarak çalışan modelleri pratikuygulamalar için kullanabilmnektedir. Enjeksiyon ve üretim verilerine dayanan modeller, kuyular arası bağları ve akış mekanizmalarını anlamak için, farklı yaklaşımlar içermektedir. Bunlar; 1) istatistik, 2) yapay sinir ağları (YSA) ve 3) analitik ve sayısal hesaplara olarak gruplanabilir. Bununla birlikte, kurtarım oranlarının tahmini ve rezervuar performans tahmini için çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Hacimsel, deneysel ve klasik yöntemler, debi azalımı analizi ve sayısal rezervuar simülasyonu, su basma tahmin çalışmalarını yürütmek için kullanılan beş yaygın metodu oluşturmaktadır. Bu çalışmada rezervuar simülasyona bir seçenek olarak, veri güdümlü modeli kullanan ve yalnızca üretim, enjeksiyon ve basınç verisine ihtiyaç duyan bir kapasitans - direnç modeli (CRM) geliştirilmiştir. CRM enjeksiyon sinyallerini üretim verilerini ile ilişkilendirmek ve petrol rezervuarlarındaki kütle korunumunu sağlamak hedefiyle, elektrik devresindeki kapasitans ve dirence karşılık gelen akışkan biriktirme ve kuyular arasındaki bağlanırlık katsayıları kullanılmaktadır. Önceki sunulmuş modellerde, üretim verilerinde kuyu kapanma dönemleri olduğu takdirde hatalı sonuçlar vermektedir. Bu çalışmada, kuyu kapanma devreleri ayırt edebilen D-CRMP (Dynamic Capacitance Resistive Model) adlı yeni bir model sunulmaktadır. Üstelik, D-CRMP ile beraber farklı bir kısıtlama şartı kullanarak tahmin edilecek model parametrelerin doğruluğu ve tarihçe çakıştırma kalitesi yükselmektedir. Sonuçların belirsizlikleri ve rezervuar özellilkleri (geçirgenlik, porozite, vb.) arasındaki bağlantılar incelenmiştir. Bu çalışma sayesinde; kuyular arasındaki bağlantıları doğru belirlemek amacıyla su enjeksiyonu yapılan farklı yapay sahalar kullanılmıştır. Bu konuda, yapay rezervuarlarda üretim ve enjeksiyon verileri sağlamak için ticari simülatör CMG IMEX kullanılmıştır. Ayrıca, parametre optimizasyonu Levenberg-Marquardt algoritması ile Python'da gerçekleştirilmiştir. Levenberg-Marquardt algoritması, parametre optimizasyon ile beraber kuyular arasındaki ilişkilerin belirsizlikleri de sağlayabilmektedir. D-CRMP modeli farklı yönlerde yatay kuyular, kısmı aktif yatay kuyular veya hasarlı formasyonlar içeren rezervuarlarda uygulanıp gerçekçi sonuçlar alınmaktadır. Bu durumlar için model parametrelerinin nasıl farklılaştığı incelenmiştir. D-CRMP modelini onaylamak ve üretim verilerden bağımsız olduğunu göstermek için eşit yapay sahalarda iki farklı üretim tarihçesi kullanılıp farksız kuyular arasındaki bağlar elde edilmiştir. Yeni modeli oyanlandıktan sonra, bu model yatay kuyular içeren yapay sahalarda rezervuar tanımlaması için uygulanmıştır. Sonuçlar göstermektedir ki bu model farklı yatay kuyular içeren yapay rezervuarlarda uygulanabilir. Dikey kuyular içeren rezervuarlara göre, yatay kuyular içeren sahalarda enjeksiyon kuyular ve yatay kuyu arasındaki iletişim katsayıları yükselmektedir. Ayrıca, kısmı aktif yatay kuyularda enjeksiyon kuyularla bağlantılar azalmaktadır. Ayrıca, iki tür yapay sahada elde edilmiş kuyular arasındaki ilişkilerin belirsizlikleri incelenmiştir. Sonuçlar göstermektedir ki homojen sahalarda kuyular arasındaki ilişkilerin belirsizlik miktari azalmaktadır. Üstelik, belirsizlik miktarları rezervuarın geçirgenliği ve kuyular arasındaki mesafe ile değişmektedir. Bu sonuçlar, kuyular arasındaki akışkan tanımlaması için faydalı olmaktadır. Son olarak, zar faktorü ve kuyular arası iletişim katsayıların arasında matematiksel bir bağlantı elde edilmiştir. Homojen bir rezervuarda, bir dikey kuyu etrafında beş farklı zar faktor katsayıları uygulanmış. D-CRMP modeli bu sahada uygulanıp hasarlı kuyunun ilişkileri farklı zar faktor katsayılarına göre incelenmiştir. Sonuçlar göstermektedir ki kuyu etrafındaki zar faktorü yükselince, enjeksiyon kuyuları ve hasarlı kuyu arasındaki bağlar azalmaktadır. Kuyular arası ilettişim katsıların değişmesine rağmen, tarihçe çakıştırma bütün sahalarda etkili bir şekilde gerçekleşmiştir. Sonuçlar, D-CRMP modelinin etkili bir şekilde tarihçe çakıştırma, kapanma dönemleri, farklı yatay ve hasarlı kuyular içeren yapay rezervuarlarda uygulanabildiğini göstermektedir. Sonuçlar göstermektedir ki model yatay kuyular da ve kuyuların hasarlı olduğu durumlarda da çalışmaktadır. Sentetik verilerle yapılan çalışmalar, önerilen modelin üretim verisinde akışa kapalı dönemleri olduğu durumlarda çalıştığını da göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Capacitance-Resistance Model (CRM) is a nonlinear signal processing model which provides information about the interwell communication and reservoir heterogeneity. This method is a simple data-driven model which enables reservoir engineers to use injection and production historical data to perform history matching, forecast the future performance and find the optimum injection and production scenario. Although several versions of CRMs have been introduced, most of them would deliver erroneous model parameters if production history involves shut-in period(s). Given that production wells might be shut-in temporarily or permanently in real field applications, to address this issue of CRM with shut-in wells, this study presents a dynamic capacitance resistance model (D-CRMP) that is capable of distinguishing shut-in periods and determining the correct interwell connectivities in waterflooded reservoirs. As model parameters must be representative of geological information, two geologically identical synthetic examples are used in this work to validate D-CRMP; one case includes shut-in periods in historical production data of some producers, while in the other case all production wells are continuously operating. Results show that same model parameter as well as high-quality production match are obtained in both cases, which proves the reliability of D-CRMP and allows the utilization of historical data to characterize the reservoir behavior in real cases. Furthermore, we perform an investigation of the uncertainty on the fitted model parameters, which indicates that the confidence intervals of model parameters are dependent on two criteria; permeability distribution and interwell distance. It is shown that although the confidence intervals in the heterogeneous field are relatively higher than the homogeneous case, the higher permeability and the lower producer-injector distance reduce the uncertainty of model parameters in both cases. This study also verifies how D-CRMP can successfully characterize the reservoirs with horizontal wells and further evaluates the impact of different important factors (well direction and length of the productive interval) on the connectivities between wells. The sensitivity of D-CRMP parameters to skin factor has been analyzed and a correlation is proposed to exhibit the relationship between formation damage (skin factor) and connectivities of the damaged well.
Benzer Tezler
- Hopfield modeli yapay sinir ağları ve uygulamları
Hopfield model neural networks and applications
HÜSEYİN ERBİLGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. LEYLA GÖREN
- Bandwidth enhancement techniques for CMOS transimpedance amplifier
CMOS transferempedans kuvvetlendiricinin bant genişliği başarımını geliştirmeye yönelik teknikler
JAWDAT ABUTAHA
Doktora
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN YAZGI
- İçi boş poliester multifilamentlerden dokunmuş iletken polimerik kumaşların kapasitif ve rezistif basınç sensör özelliklerinin araştırılması
Investigation of capacitive and resistive pressure sensor features of conductive polymeric sensor fabrics woven with hollow polyester multifilament
HİDAYET BAĞCI
Doktora
Türkçe
2023
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUAT ÇETİNER
DOÇ. DR. HATİCE KÜBRA KAYNAK
- Yeni nesil anahtarlama elemanları kullanarak yüksek verimli ve geniş çalışma aralıklı LLC rezonans çevirici tasarımı
LLC resonance converter design with high efficiency and wide operating range using new generation switching elements
İBRAHİM ŞARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN
- Development of a glutathione S-transferase-based biosensor for the detection of heavy metals
Glutatyon S-transferase temelli biyosensör geliştirilmesi
EBRU SAATÇİ