Investigation of pressure surges due to valve actions in wellbores to estimate reservoir parameters
Kuyularda rezervuar parametrelerini tahmin etmek amaciyla vana-kapama işlemlerine bağli basinç dalgalanmalarinin analizi
- Tez No: 959254
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İSMAİL DURGUT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Ani (doğal veya insan kaynaklı) hız değişimleri, kuyunun üretim borusu boyunca dalgalar hâlinde yayılan basınç atımlarına yol açar. Bunun en iyi bilinen örneği, vananın ani kapatılmasıyla oluşan su darbesi basınç dalgasıdır. Petrol mühendisliğinde bu geçici basınç sinyalleri; debi tahmini, boru içi daralma tespiti ve parafin, kireç ya da korozyon kaynaklı çap kısıtlarını belirlemek için kullanılmaktadır. Son yıllarda aynı dalgaların, kuyu çevresindeki rezervuar özellikleri hakkında da bilgi taşıdığı gösterilmiştir. Bu çalışmada, ani vana kapatılmasıyla oluşan basınç dalgası bir boyutlu geçici boru akış modeliyle çözümlenmiş, ardından hem analitik hem de sayısal rezervuar temsilleriyle eşleştirilmiştir. Sandface (kuyu-rezervuar ara yüzü) basınç-akıs ilişkilendirmesi sayesinde tek fazlı petrol, gaz ve çatlaklı formasyon senaryoları modellenmiştir. Önceki hibrid (sayısal boru/analitik rezervuar) yaklaşımlar yerine geliştirilen sonlu eleman şeması, boru hidrodinamiği ile gözenekli ortam akışını aynı anda çözerek basınç dalgası davranışını daha gerçekçi aktarmaktadır. Veri kalitesini artırmak amacıyla, hızlı kapanabilen vana ile kuvars basınç sensörü yüzey yerine kuyu dibine—perforasyonlara yakın—yerleştirilmiştir. Bu düzenleme sinyal zayıflamasını azaltır, yüksek frekanslı içeriği korur ve rezervuar parametrelerine duyarlılığı yükseltir. Ayrıca, akışkan sıkışabilirliği, akustik hız, boru geometrisi, çatlak iletkenliği ve vana kapama süresinin sinyal üzerindeki etkileri ayrıntılı hassasiyet analizleriyle incelenmiştir. Bulgular, geliştirilen eşleştirilmiş modelin hem boru koşullarındaki hem de rezervuar davranışındaki ince değişimleri ayırt edebildiğini göstererek yöntemin kuyu içi teşhis ve rezervuar karakterizasyonu için pratik bir araç sunduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Sudden velocity changes—whether natural or operational—generate pressure surges that travel as waves through pipes. The best-known example is the water-hammer pulse produced by a sudden valve closure. In petroleum engineering, such transients have been analyzed to estimate flow rate, detect diameter restrictions, and identify wax, scale, or corrosion. More recently, researchers have shown that the same waves also contain information about near-wellbore reservoir properties. This study models the surge created by rapid valve closure with a transient one-dimensional pipe-flow solver and couples it to both analytical and numerical representations of the reservoir. The framework captures single-phase oil, gas, and fractured formations by linking pressure and flux at the sand face. A finite-element implementation replaces earlier hybrid schemes, allowing pipe hydraulics and porous-medium flow to be solved simultaneously and thus representing pressure-wave behavior more accurately. To improve data quality, the work also proposes relocating the fast-acting valve and quartz gauge down-hole, close to the perforations. This configuration minimizes signal attenuation, preserves high-frequency content, and enhances sensitivity to reservoir parameters. Finally, sensitivity analyses examine how fluid compressibility, acoustic velocity, tubing geometry, fracture conductivity, and valve-closure timing influence the recorded response. Results demonstrate that the coupled model distinguishes subtle variations in both pipe conditions and reservoir behavior, providing a practical tool for down-hole diagnostics and reservoir characterization.
Benzer Tezler
- Francis Türbinli Tesislerde Dönen Vorteks Çekirdeğinin geçici rejimlere etkisinin rolü
An Investigation on the influence of rotating vortex rope on transiet working conditions for Francis turbine power plants
METİN GÜLEÇ
- Güneş enerjili kendinden pompalı sıcak su sisteminin analiz ve simülasyonu
Analysis and simulation of a two phase self pumping solar water heater
TUNCAY GÜVEN
- 3 LT dizel motorun çift kademeli turboşarj sisteminden tek kademeli turboşarj sistemine dönüştürülmesi
Investigation and optimization of the engine parameters when switching to single turbocharger from bi-turbocharger in the 3L V6 engine
VEYSEL TEKÇE
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HİKMET ARSLAN
- Yıldırım boşalmaları ve etkinlik bölgelerinin incelenmesi
Investigation of lightning discharges and their effective ranges
ŞULE EMRE
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. MUZAFFER ÖZKAYA
- Benzin ve metanol yakıtlı bazı ateşlemeli motorlarda performans ve emisyon karakteristiklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
İBRAHİM KORKMAZ