Thông tin tài liệu
- KHÍ CONDENSATE Chuyên CBHD: TS Mai Cao Lân - -HCM ngày tháng yên I GIA TP.HCM H C BÁCH KHOA NH - M V L tên h c viên: Nguy sinh: 13/05/1988 Chuyên ngành: I TÊN TH S MSHV: 12373023 N i sinh: Tp HCM Mã s : TÀI: XÂY D NG MƠ HÌNH NG X PHA CHO V A KHÍ CONDENSATE- NG D KHAI THÁC CHO M KHÍ CONDENSATE , B N TR U LONG NHI M V VÀ N I DUNG: mô hình condensate PVT, ph X e Kim II NGÀY GIAO NHI M V : III NGÀY HOÀN THÀNH NHI M TS MAI CAO LÂN ( TP, HCM, CH NH ( ý) TR M B ( ) MÔN ) T O Sau t th i gian h c t p, nghiên c u làm vi c t cách nghiêm túc cao i nghiên c u XÂY D NG MƠ HÌNH NG X tài PHA CHO V A KHÍ CONDENSATE- NG D KHAI THÁC CHO M TR KHÍ CONDENSATE ,B N U LONG c a h c viên Nguy n ch t D u khí - i h c Bách Khoa TPHCM, th b ph Ban, Phòng th Nguy i Trong trình khai thác, th hi , g mô , condensate ng thái EOS mơ hình khí condensate sau (1) Hasan ii mơ hình Petalas Aziz L iii XÂY D NG MƠ HÌNH NG X PHA CHO V A KHÍ CONDENSATE- NG D KHAI THÁC CHO M KHÍ CONDENSATE TR U LONG cơng trình ng Chun iv ,B N .i vii ix 1.1 1.1.1 1.1.2 -Volume Depletion (CVD) 11 17 1.1.3 25 1.1.4 1.2 32 1.2.1 32 1.2.2 33 1.2.3 39 48 2.1 48 2.2 63 v 70 72 77 3.3 82 93 96 vi chi u dài c a ng khai thác t sâu depth = 200 ft lên b m t) Vì v y, kho gi ng khí condensate c a m khơng th sâu u dịng ch y nút t pha l ng condensate lên b m slug u d ng khai thác hi n t i c a gi ng khơng th trì lâu dài Gi gi i quy t v c a gi ng khí condensate thu c m c a ng khai thác xu ng nh m làm gi m áp su ng kính ng Áp su ng gi m d n ng t i h n c a gi ng khí condensate t i m su m xu ng b i áp ng gi m làm cho hai tính ch t PVT c a khí condensate ch y ng khai thác gi m Gas Density T s condensate hịa tan khí (Condensate Gas Ratio - CGR, rs) T , ng khai thác gi ng s (Hình 3.8 th hi n s gi gi ng t i h n c a gi ng khí condensate t i m ng kính ng khai thác Hình 3.9, 3.10 l hai tính ch t PVT rs kh o sát s ng khai thác nh n th y: gi m cn ng t i m s gi m n m t giá tr nh t Ngoài ra, gi nh 5.98 inch áp su c dòng ch y lên b m t ng t i h n c a gi ng khí condensate m n 3.58 inch, c th hi n ch nhi u so v a, n u gi khai thác nh s t o t n hao áp su t c a dịng ch áp su m t Vì v ch n l i v i giá tr thích h p kho ng 5.98 u c th hi n Hình 3.11) ng kho ng t khí condensate ng khai thác m ng ng kính ng ng ng l n, lúc ng kính ng khai thác c n 6.58 inch Trong th c t ng kính ng khai thác c a gi ng khí condensate m 84 chênh áp v i áp su th gi m xu ng 30 Hình 3.12); Tuy nhiên, giá tr dịng ch ng khơng cịn ng kính ng khai thác xu ng giá tr t 5.98 cn ng kính ng kính ng khai thác c a gi ng khí condensate t i m Kim t giá tr 5798 psi Giá tr m i t o gi MMSCD t th hi n m i quan h gi a ng kính ng khai thác); Tuy nhiên, i c a áp su t gi m c trì nâng cao c gi m 7.18 inch xu ng 5.98 6.58 inch, m n chu i ng c chèn thêm vào lòng gi gi m ti t di n c a ng khai thác Critical Flow Rate, MMSCFD 80 70 60 50 40 FWHP3000psia_CGR200 30 20 10 0 10 12 Tubing size, inch Hình th m i quan h gi a giá tr ng t i h condensate m ng kính ng khai thác c a gi ng khí Condensate Gas Ratio - rs, stb/MMSCFD 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Depth, ft 2000 rs_ID7.18inch 4000 rs_ID6.58inch rs_ID3.58 6000 8000 10000 Hình 85 th m i quan h gi a tính ch t PVT Condensate Gas Ratio r s c a gi ng khí condensate m ng kính ng khai thác Gas Density150 170 190 210 230 g_depth_i, lb/ft 250 270 290 310 330 350 2000 Gasdensity_ID7.18inch Depth, ft 4000 Gasdensity_ID6.58inch Gasdensity_ID3.58 6000 8000 10000 Bottom Hole Pressure, MMSCFD Hình 10 th m i quan h gi a tính ch khí condensate m ng kính ng khai thác c a gi ng 7198 6998 6798 6598 FWHP3000psia_CGR 200_Flowrate30 6398 6198 5998 5798 5598 3.48 4.48 5.48 6.48 7.48 8.48 9.48 10.48 Tubing size, inch Hình 11 86 th m i quan h gi a áp su condensate m ng kính ng khai thác c a gi ng khí Critical Flow Rate, MMSCFD 10 15 20 25 30 35 20 40 Critical Flow Rate_ID3.58inch Depth, ft 60 Flow Rate_3.58inch Critical Flow Rate_ID5.98inch 80 Flow Rate_ID5.98inch 100 Critical Flow Rate_ID7.18inch 120 Flow Rate_ID7.18inch 140 160 180 200 Hình 12 th cho th ng t i h n ch gi ng kính xu ng giá tr t Sau l a ch n giá tr kho ng 31.5 n 3.58 inch 32 MMSCFD gi m ng kính phù h p cho ng khai thác c a gi ng khí condensate m Kim ng 5.98 n 6.58 inch, ng t i h n ng kính ng khai thác khí condensate gi ng c a m m ti p t c làm gi h n c a gi ng khí condensate m gi i quy t v im tránh t o ki u dòng ch y nút gi t pha l ng condensate xu theo m so v i lúc n áp su giá tr ng t i có th n i ng (Hình 3.12), thơng s khai thác ti p u gi ng (FWHP) t s CGR khai thác Các c ti i tính tốn mơ hình gi ng Hasan Kabir h t h p mơ hình Turner Droplet nh m kh o sát m i quan h gi a ng t i h n v i FWHP CGR c a gi ng khí condensate t i m Các k t qu mô ph c th hi n qua Hình 3.14 cho th khí condensate m khai thác, áp su c t hàm s theo bi n s bao g ng kính ng u gi ng (FWHP) t s CGR khai thác T i m t giá tr ng kính áp su 87 ng t i h n c a gi ng u gi ng, n u t s c gi m ng t i h n s gi m Hình 3.14 cho th y n u t s CGR ng t i h n th lên s d c gi m xu ng i CGR 200 stb/MMSCF B i n t tr ng c a pha khí t n ph i có m condensate gi ng l n m i có th ng h p m t c t pha l ng condensate lên b m t; ng kính t s CGR khai thác, áp su gi ng gi m s làm gi áp su ng khí ng t i h n c a khí condensate m u i vì, n u u gi ng gi m t n hao áp su t dòng ch y gi ng th p Lúc này, cv áp su ng khí 30 MMSCFD, áp su c n giá tr th u gi ng có giá tr cao Khi áp su Density s gi m, t l khai i ng gi m, tính ch t PVT Gas ng khí t v a vào gi ng s c trì m mong mu n (Hình 3.13 cho th y m i quan h gi a t tr ng t i h n c a gi ng khí condensate m su n trên, t i áp u gi ng hi n t i 3000 psi, lúc giá tr ng t i h n không gi thác hi n t i 30 MMSCFD Vì v y, áp su m c 2000 - 2500 psi v i CGR gi m xu ng c gi m xu i m c 5.98 inch c n a v u gi ng khai c xem xét gi m xu ng t i c gi m xu ng t i h n i m c 30 MMSCFD (theo Hình 3.14); Tuy nhiên, thi t b b m t, giá tr th p nh t c a áp su u gi ng có th v i t s CGR khai thác n m kho ng t 100 ng h p, áp su u gi ng v n gi t i m c u ki n v áp su t c gi m 2500 psi 200 stb/MMSCF Trong ng t i h n gi m xu ng i m c 30 MMSCFD, t s CGR ph i gi m t 200 stb/MMSCFD (là giá tr hi n t i c a gi ng t i m ng 100 stb/MMSCF Tóm l i, dòng ch ng ng khai thác gi ng khí condensate t i m có ki u dịng ch y nút lên b m t mà b t ng ng V lâu dài, m u d n gi m chênh áp gi c a khí t v a vào gi ng, gi có th 88 slug Vì v y, gi t l ng condensate không th a hi c ng l n condensate s tích t ng v a, c n tr dòng ch y ng khai thác khí condensate t i m ng này, d a k t qu tính tốn l p lu n ph n trên, thông s khai thác gi ng có th c l a ch n l i cho phù h p v khai thác hi n t i c a gi ng khí condensate m gi ng, m n th c chèn vào gi ng nh m làm gi 7.18 inch xu iv i l n nên su t nhi u) Áp su u gi ng có th c ch n 6.68 inch; dịng ch y khơng b t n hao áp c gi m xu ng 2500 psi CGR gi m xu ng kho ng 100 stb/MMSCFD Vi c làm gi m CGR khai thác có th b ng cách p qu ng v i thơng s Hình 3.15 cho th v ng kính ng kính ng khai thác t ng kính phù h p kho nhiên, u ki n i v i gi ng khí condensate K t c ch ng t i h c ti n hành c bi u di n m rõ r t (15 MMSCFD) th ng khai thác khí condensate c a gi ng t i m Critical Flow Rate, MMSCFD 80 70 60 FWHP2500psia_High Density 50 FWHP2500psia_Moderate Density 40 FWHP2500psia_Low Density 30 20 10 10 11 12 Tubing size, inch Hình 13 89 th cho th ng t i h n c a gi ng khí condensate hàm s theo t tr ng c a khí condensate m Critical Flow Rate, MMSCFD 100 90 80 70 60 FWHP3000psia_CGR100 FWHP3000psia_CGR200 50 FWHP2500psia_CGR100 40 FWHP2500psia_CGR200 FWHP2000psia_CGR200 30 FWHP2000psia_CGR100 20 10 10 11 12 Tubing size, inch Hình 14 th cho th thông s ng t i h n c a gi ng khí condensate t i m ng kính ng, áp su u gi ng t s CGR khai thác theo Critical Flow Rate, MMSCFD 0 10 15 20 25 30 35 - 20 40 Depth, ft 60 80 Qgas_WHP2500_CGR100_ID6.58 Qcrit_WHP2500_CGR100_ID6.58 100 120 140 160 180 200 Hình 15 90 th cho th ng t i h n c a gi ng khí condensate t i m sau ch n l i thông s khai thác thơng s gi ng ng khí hi n t i ng Vertical Lift Performance (VLP) c a gi ng khí condensate m ch n l i thơng s khai thác gi ng phù h ng di chuy n xu u Hình 3.16 cho th ng khai thác c a gi t 30 MMSCFD lên g n 50 MMSCFD sau i c nâng cao ng VLP c a gi i BOTTOM HOLE PRESSURE, PSI 7000 6500 6000 5500 VLP_WHP3000_CGR200_ID7.18 VLP_WHP2500_CGR100_ID6.58 5000 1st year IPR 4500 4000 3500 10 20 30 40 50 60 70 FLOW RATE, MMSCFD Hình 16 d ng hi n t i c a gi c nâng cao thác thông s gi ng phù h ng t i h ng VLP sau ch n l i thông s khai u t thông s khai thác gi ng phù h i ng v ng cong IPR c a v a khí condensate m D cd mc ng IPR c gi ng khí condensate m gi ng t i h ng VLP c a gi t c xá Hình 3.18 cho th y t ng t i h n v n th 91 ng v i áp su t v i ng nh (Hình 3.17) T mơ hình so sánh v (k t ng c a gi ng t i thông s gi ng khai ng c a gi ng khí condensate K t qu ng áp su ng, v i s ng khai thác c a gi ng m Critical Flow Rate, MMSCFD 10 15 20 25 30 35 40 45 50 20 1st year Qgas_WHP2500_CGR100_ID6.58 40 1st year Qcrit_WHP2500_CGR100_ID6.58 Depth, ft 60 2nd year Qgas_WHP2500_CGR100_ID6.58 2nd year Qcrit_WHP2500_CGR100_ID6.58 80 3rd year Qgas_WHP2500_CGR100_ID6.58 100 3rd year Qcrit_WHP2500_CGR100_ID6.58 120 7rd year Qgas_WHP2500_CGR100_ID6.58 7th year Qgas_WHP2500_CGR100_ID6.58 140 160 180 200 Hình 17 ng t i h n t v n th ng c a gi ng khí condensate m B ng 3 K t qu 92 ng, áp su ng s ng khai thác t K t lu n ki n ngh K t lu n: Ph n xây d ng mơ hình ng x pha b ng thái EOS mơ hình Black Oil hi u ch nh (MBO): Lu ng d lý thuy xây d ng mơ hình ng x pha cho m khí ng thái EOS mơ hình MBO theo m t quy trình c th , rõ ràng K t qu mô ph ng ng x pha khí condensate m Kim hai mơ hình sai s t c so sánh v i k t qu thí nghi m CVD K t qu cho th y ng thái EOS th hi u ch nh l i nh c mơ hình tin c y mô ph condensate m , h s Tc, Pc, h ng s l ch tâm kh condensate m n ch t c a khí c hi u ch nh giá tr t i h n ng phân t c a thành ph n n ng C12+ có khí s A, B, h p hi u ch nh l i h s c ch a cho ng a k t qu t t nh t (sai s t 10 %) so v h p cịn l i K t qu mơ ph ng tính ch ng ng thái EOS c hi u ch nh phù h p v i k t qu thí nghi m Vì v y, k t qu mơ ph ng tin c y cao u vào cho mô hình dịng ch y gi ng t i h n Ph n xây d ng mơ hình dịng ch y gi ng t i h n có áp d ng k t qu mô ph ng ng x pha c a khí condensate m trì nâng cao kh Lu n ng d a gi ng: lý thuy t xây d ng mơ hình dịng ch y gi ng cho m c Hasan Kabir, Petalas Aziz theo m t quy trình c th , rõ ràng K t qu t hai mơ hình so sánh v i k t qu áp su t th c t t MDT K t qu cho th có sai s th 93 c Hasan Kabir cho k t qu c ch ti n hành hi u ch nh l i T mơ hình tin c y cao condensate m mơ t ó, h s dịng ch y gi ng khí c hi u ch nh bao g m h s ma sát ki u dòng ch y nút t ng, h s liquid hold-up ki u dòng ch y nút t ng h p h s ma sát ki u dòng ch y t t t nh t (sai s t %) so v i c hi u ch nh cho k t qu ng h p cịn l i K t qu t mơ hình dòng ch y gi ng c hi u ch nh sát v i th c t Vì v y, mơ hình có th cs d tính tốn ti ph c v vi c trì nâng cao kh a gi ng t i m Kim ng t i h khí condensate m ng t i h n ng khai thác hi n t i c a gi ng cho th y dòng ch y gi ng không th v n chuy n gi t pha l ng condensate lên b m t b i dịng khí condensate có ki u dịng ch y d ng nút Lu cs khai thác, áp su ng c a thông s khai thác (CGR u gi ng, áp su ng), thông s gi ng t i h n T thích h p làm gi thông s n t o nút pha l ng dịng ch y khí condensate c a gi ng T ng t i h gi a u d ng h m rõ r t th n ng kính ng khai thác u gi ng b ng 2500 psi CGR có giá tr 100 stb/MMSCF dịng ch y gi ng hi n t m t c l a ch n v i giá tr ng t i h n nh b ng 6.68 inch, áp su ng kính ng ng khí gi ng hi n t i Do n chuy c t t c gi t pha l ng lên b ng gradient áp su t gi ng gi gi ng v a Vì v y, chênh áp ng khai thác c a gi ng t i m c trì nâng cao Ki n ngh : Trong trình khai thác th c t , mơ hình d ng ng t i h n c th c hi n thơng qua vi ts 94 c dịng ch y gi ng c ki m tra v c áp tin c y c ng khai thác c a gi ng khí condensate m c trì ho c nâng cao báo hay không sau l a ch n thông s khai thác thông s gi ng phù h p; Ngoài ra, gi ng c c ti o sát áp su vi c ki d mà ch có m m nh m gi ng c n ng c a nhi c ti o tin c y c a mơ hình T i v i gi ng khác m c áp Hi n t i, mơ hình gi ng có xem xét n dịng ch y; Tuy nhiên, nhi ch c tính tốn m t cách sâu Vì v y, mơ hình c qua vi c xem xét chi ti t ng c a nhi t gi ng khí condensate m ng c a dịng ch y cao y u t v nhi nh n t n hao áp su t c a dòng ch y ch khai thác c ift n t n hao áp su t dòng ch y u r t quan tr ng v l 95 d li u ph c v xác c a mơ hình gi ng so v i th c t Hi n t i, d li u áp su t sát t i nhi nh k nh m thu th p c nghiên c u chi ti t ng áp su ng h p n u c a dịng ch Ngồi ra, vi c i t s CGR thơng qua vi c t cho gi ng khí condensate TÀI LI U THAM KH O [1] Tarek Ahmed (1989) Hydrocacbon Phase Behavior Gulf Publishing Company, Houston, Texas [2] Whitson, Curtis H, Torp, Stein B (1983) Evaluating Constant Volume Depletion Data Inst of Technology SPE10067 [3] Curtis H Whitson, Michael R Brulé Phase Behavior Monograph (2000) U Trondheim, NTH Monograph Volume 20 SPE Henry L Doherty Series [4] Michael J Economides, A Daniel, Hill, Christine Ehlig Economides Petroleum Production Systems New Jersey 07458 [5] James P Brill, Hemanta Mukherjee (1999) Multiphase Flow in Wells Richardson, Texas [6] A S Kaya, C Sarica, J P Brill (2001) Mechanistic Modeling of Two-Phase Flow in Deviated Wells U of Tulsa SPE72998-PA [7] Nicholas Petalas, Khalid Aziz (2000) Development And Testing of A New Mechanistic Model For Multiphase Flow in Pipes Stanford University, California SPE00-06-04 [8] Hamza Al-Jamaan, Dr Zillur Rahim, Bandar H Al-Malki and Adnan A AlKanaan (2013) An Iterative Solution to Compute Critical Velocity and Rate Required to Unload Condensate-Rich Saudi Arabian Gas Fields and Maintain Field Potential and Optimal Production Saudi Aramco Journal of Technology [9] Vien, N M (2010) -condensat Tr Tp.HCM Tr HCM 96 LÝ L CH TRÍCH NGANG tên : Nguy n Ngày tháng n m sinh ch liên l c : 13/05/1988 N i sinh: TP H Chí Minh : Chi nhánh T ng cơng ty Th m dị Khai thác D u khí i Tp H Chí Minh, l u 21, tịa nhà Petroland Tower, 12 Tân Trào, Ph ng Tân Phú, Qu n 7, TP HCM T O QUÁ TRÌNH 2006-2011: Khoa k thu t ch t & d u khí, tr ng h c Bách Khoa TP H Chí Minh 9/2012-12/2014: Th s khoa k thu t ch t & d khí, tr ng i h c Bách Khoa TP H Chí Minh Q TRÌNH CƠNG TÁC 11/2011 97 Ban Cơ dò 98 ... mơ hình , thác cho khai trì nâng cao condensate T , condensate , qua mơ hình khí condensate C tốn condensate T qua , tính Tình hình nghiên c u Trong q trình khai t pha condensate ng mơ hình khai. .. , mơ hình condensate , CVD nh , mơ hình mơ M d tính tốn Vàng Nguy n Hùng, Xây d ng mơ hình tích h p h th ng khai thác m G u B , mô hình khai thác : mơ hình condensate qua tính tốn khai thác. .. trình tính tốn cân b ng pha c mơ t Hình 1.3 a tích lbmole khí 2b 2c: Tính lbmole pha khí 3a: Tính lbmole 3b: Tính lbmole pha khí 4: Tính lbmole tro 2d: Tính thành theo pha khí, yi i 6: i Hình 12 tính
Ngày đăng: 20/03/2022, 01:05
Xem thêm:
