Bài tập môn công nghệ khai thác production logging IMP MBAL

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍ PRODUCTION LOGGING IPM-MBAL Bộ mơn: Cơng nghệ khai thác GVHD: Thầy Phạm Sơn Tùng Châu Ngọc Sơn (1512825) – Vũ Lê Hoàn (31304880) – Nguyễn Thế Phục (31303082) – Võ Hà Nhật Quang (1720046) – Trương Minh Tâm (1512936) – Trần Quốc Huy (31301536) Contents Phần I Production logging I Nhiệm vụ II Các loại log: 1) Nhiệt độ 2) Áp suất 3) Lưu lượng dòng 10 4) Tỷ trọng: 13 5) Radioactive tracer 14 6) Cement Evaluation log 15 Phần II IPM MBAL 18 I Giới thiệu sơ lược phần mềm IPM sử dụng công cụ MBAL 18 II Các bước thực 19 1) Chọn chất lưu khảo sát 19 2) Make certain data is available 19 3) Enter data & check validity of data 22 4) Find the best possible match 24 5) Confirm the quality and correctness of the match 27 6) Run simulation 27 7) Forecasting 28 Phần III Sources: 30 Phần I I Production logging Nhiệm vụ • Được tiến hành giếng hoàn thiện giai đoạn khai thác • Để xác định tính chất tự nhiên ứng xử chất lưu xung quanh giếng trình khai thác hay bơm ép để kiểm sốt thơng số mức ổn định (cho dòng ổn định, chống vấn đề lúc khai thác rò rỉ, áp,…) • Chẩn đốn vấn đề xảy lúc khai thác rò rỉ, mòn ống, crossflow (tình trạng xi măng ống chống) • Dựa vào thơng số để dự đốn trữ lượng khai thác tương lai, để lập kế hoạch khai thác tăng cường • Cung cấp thơng tin để có kế hoạch bảo dưỡng thiết bị • Chẩn đốn vấn đề khai thác xác định sản phẩm: ❖ Mục tiêu: ▪ Theo dõi chuyển động chất lưu ống chống ▪ Nhằm xác định vấn đề lúc khai thác (VD: nhiều nước/khí khai thác) ảnh hưởng trình hoàn thiện giếng hay vấn đề vỉa ❖ Phương pháp: • ▪ Đo nhiệt độ (Temperature) ▪ Đo lưu lượng học (Flowrate) ▪ Đo tỷ trọng điện dung chất lưu (Density) ▪ Xác định vị trí acid vật liệu nứt vỉa thủy lực (Gamma ray) Theo dõi vị trí xi măng: ❖ Mục tiêu: ▪ Xác định vị trí xi măng qua ▪ Xác định xi măng có tạo khơng gian kín hay không ❖ Phương pháp: ▪ Đo nhiệt độ (Temperature) ▪ Unfocused gamma ray log (respond to behind-pipe density) • Kiểm sốt ăn mịn: ❖ Mục tiêu: ▪ Đảm bảo khơng có crossflow chất lưu từ vỉa sang vỉa khác chênh áp cách đảm bảo xi măng ống chống khơng bị rị rỉ ❖ Phương pháp: ▪ Cement bond log (CBL) ▪ Nhiệt (ghi nhận thay đổi nhiệt gây thay đổi dòng chảy) ▪ Tiếng ồn (ghi nhận âm hỗn độn dòng) ▪ Radioactive Tracer (xác định vị trí chất lưu bên ngồi ống chống) II Các loại log: 1) Nhiệt độ • Nguyên lý: ❖ Sử dụng độ dẫn điện khác sợi dây mỏng kèm theo với thay đổi nhiệt độ mơi trường xung quanh • Dựa công thức: Rt= R0(1 + AT + BT2) A=a(1 + 0.01d); B= - ad.10-4 • Với T nhiệt độ (0oC) Rt : điện trở nhiệt độ T (Ohm) R0: Điện trở nhiệt độ 0oC (Ohm) a=3.9*10-3 d=1.49 • Thiết bị: • Phạm vi đo: 13oF tới 347oF • Độ chia nhỏ nhất: 0.0014oF 1800ft • Công dụng: • Phát liquid channel sau ống chống • Làm thông số sở cho phép đo khác 2) Áp suất • Nguyên lý: ❖ Chuyển đổi thay đổi áp suất thành thay đổi tín hiệu điện thơng qua việc biến dạng phần tử cảm biến (để đo Pressure Buildup) ❖ Khi vật dẫn điện kéo dãn ra, vật trở nên hẹp dài hơn, làm tăng điện trở ❖ Ngược lại, vật bị nén, vật nở rộng ngắn lại, nên làm giảm điện trở • Cơng thức: ∆𝑅 ∆𝐿 = 𝐾𝑆 ∗ = 𝐾𝑆 ∗ 𝜀 𝑅 𝐿 • Với: Δ𝑅 : biến thiên điện trở chiều dài thay đổi R : điện trở cảm biến 𝐾𝑆 : hệ số Gauss Δ𝐿 : biến thiên chiều dài đo L: chiều dài ban đầu cảm biến 𝜀 : ứng suất gây cảm biến • Cơng dụng: ❖ Đo áp suất vỉa, áp suất dòng, gradient áp lực ❖ Đo Pressure Buildup để xác định độ thấm độ hư hại thành hệ ❖ Kết hợp với thơng số nhiệt độ ta xác định tỷ trọng chất lưu đáy giếng • VDL & MSG: ❖ VDL (Variable Density Log) by Schlumberger ❖ MSG (Micro–Seismogram) by Halliburton ❖ Đo thông qua hình ảnh sóng thu ❖ Để xác định độ dính cement với thành hệ • Cơng dụng: ❖ Đánh giá chất lượng cement ❖ Thẩm định độ kín khu vực ❖ Định vị cement top ❖ Phát kiểm sốt độ ăn mịn ❖ Xác định độ hư hại thành hệ 16 17 Phần II I • IPM MBAL Giới thiệu sơ lược phần mềm IPM sử dụng công cụ MBAL Giới thiệu khái quát MBAL ❖ MBAL, được thương mạ i hoá và o thâp niên 1990s – là môt phà n mè m sử dung cho kĩ sư công nghê ̣mỏ giúp cho họ nghiên cứu phân tích vỉa MBAL bao gò m cá c công cu ̣như: Material Balance, Decline curve Analysis, 1D model, mô phỏ ng Monte Carlo, Coal Bed Methane, Reservoir Allocation, Tight Reservoir Modelling và Streamlines ❖ Tá t cả cá c chức có sã n có thẻ sử dung đẻ cô lâp hoăc ké t hợp đươc giữa cá c đó i tương kĩ thuật Ngoà i từ viêc cho phé p kĩ sư ước lượng đươc nguò n gó c củ a dà u và khí vỉa và hiẻ u đươc ché hoaṭ đông củ a vỉa, có nhiẻ u cá ch mới đẻ tié p cân biẻ u diẽ n dự đoá n sử dung đọ thá m tương đó i và mô hình multi – tank đả m bả o rà ng MBAL có thẻ cung cá p môt nè n tả ng vững chá c dựa viêc vât lý vỉa và ké hoach khai thá c có thẻ nghiên cứu chi tié t ❖ Phần mềm Petex – Petroleum Expert ❖ Workflow Make certain data is available Enter data Check validity of data Find the best possible match Confirm the quality and correctness of the match Run simulation Go to production prediction 18 II Các bước thực 1) Chọn chất lưu khảo sát 2) Make certain data is available • PVT ❖ Từ công cụ, tiến hành chọn PVT | Fluid Properties để nhập sớ liệu PVT 19 • Nhập thông số bể chứa ❖ Tiến hành định nghĩa các tḥc tính vỉa u cầu cho tính tốn cân vật chất Từ giao diện MBAL, ❖ chọn Input | Tank Data để tiến hành nhập liệu giao diện bên ❖ Tiếp tục thiết lập tḥc tính water influx, Rock Properties, Relative permeabilities Lưu ý, thông số “Resiadual Saturation” cho nước tương ứng với nước đồng sinh bão hòa vỉa 20 • Nhập liệu lịch sử khai thác ❖ Dữ liẹ u khai thá c được nhập với mô hình nước vỉa ❖ Chọn Input | Tank Data | Production History tab ❖ Có thể tié n hành nhập cách chọ n tập tin chứa só liẹ u khai thác dạ ng excel, sau đó có thể chép dán vào MBAL sử dụng “nút click chuọ t phả i” và o trung tập bả ng nhập Lưu ý, cần phải cẩn trọng kiểm tra lại đơn vị liệu đầu vào Đơn vị liệu bị thay đởi MBAL từ hình cách chọn tab Units 21 3) Enter data & check validity of data • Dữ liệu đầu vào 22 • Matching PVT correlations ❖ Để điều chỉnh tương quan chất lỏng thực nghiệm để phù hợp với số liệu đo thực tế phịng thí nghiệm PVT ❖ Pb ❖ GOR ❖ Bo ❖ Oil viscosity 23 4) Find the best possible match • Graphical method: ❖ Để xác định trực quan khác Reservoir and Aquifer Parameters ❖ Để chỉnh tất điểm liệu đường thẳng ❖ Mbal sử dụng phương trình sau: ▪ Trong đó : ▪ F: Lưu lượng khai thác tính điè u kiẹ n vỉa ▪ N: Thể tích chất lưu ban đà u tạ i chỗ ▪ Et: Hẹ só dãn nở chá t lưu ▪ We: Thể tích nước đá y thâm nhập vỉa 24 • Analytical method ❖ Sử dụng hồi quy tuyến tính ❖ Ước lượng thông số reservoir aquifer Input Vỉa dầu Vỉa khí Vỉa condensate Tank pressure Tank pressure Tank pressure Lượng khí khai thác Lượng nước bơm ép Lượng Condensate khai thác Lượng nước khai thác Lượng nước khai thác Lượng nước bơm ép Lượng khí bơm ép Lượng nước bơm ép Output Lượng dầu khai thác Lượng nước xâm nhập Lượng khí khai thác tương đương Lượng nước xâm nhập 25 Lượng khí khai thác Lượng nước xâm nhập • Analytical method Result: 26 5) Confirm the quality and correctness of the match • Để kiểm tra ké t quả , chọn Regress | Parameters để hiển thị thông só ké t nó i • Né u ké t quả tỏ ng Water Breakthrough và Water End Point thu được hàm Corey mơ đã đá p ứng điè u kiẹ n để tié n hành dự báo cân vật chá t • Né u ngược lạ i, mọ t só thông só khai bá o ban đà u cà n phả i được hiẹ u chỉnh 6) Run simulation • Việc chạy mơ tự động dừng đạt đến điểm cuối liệu Cần đảm bảo việc chạy mô sau lần thông số PVT, vỉa, tầng nước đáy thay đổi 27 7) Forecasting • Chọn Production Prediction | Prediction Setup | Use Relative Permeabilities | End of Production History • Ké t quả thỏa mã n để tié n hành dự báo cân vật chá t cách ké t nó i mơ hình đọ thá m tương đó i • Tié p tục chọn Production Prediction | Production and Constraints chép liẹ u khai thác khí cách á n chọ n nút Copy vào sỏ liên ké t khai thác 28 • • • Tié p đó , chọn Production Prediction | Reporting Schedule Lúc này, cà n chỉ rõ tuà n suá t mà người thực hiẹ n cà n MBAL suá t ké t quả Chọn Automatic Sau đó , chọn Production Prediction | Run Prediction | Calc | Plot | Variables click chọ n Simulation and Prediction 29 Phần III Sources: • ‘Well Logging in Nontechnical Language 2nd edition’, David E Johnson & Kathryne E Pile • ‘Production logging’, Petrowiki • Báo cáo mơn học cơng nghệ mỏ dầu khí, ‘Phương Trình Cân Bằng Vật Chất Ứng Dụng phần mềm IPM-MBAL’ • ‘Cement Bond Logging Tools’, Schlumberger 30 ... Lượng khí khai thác Lượng nước bơm ép Lượng Condensate khai thác Lượng nước khai thác Lượng nước khai thác Lượng nước bơm ép Lượng khí bơm ép Lượng nước bơm ép Output Lượng dầu khai thác Lượng... sử khai thác ❖ Dữ liẹ u khai thá c được nhập với mơ hình nước vỉa ❖ Chọn Input | Tank Data | Production History tab ❖ Có thể tié n hành nhập cách chọ n tập tin chứa só liẹ u khai thác. .. Tié p tục chọn Production Prediction | Production and Constraints chép liẹ u khai thác khí cách á n chọ n nút Copy vào sỏ liên ké t khai thác 28 • • • Tié p đó , chọn Production Prediction