Hình 3.26 Dịng c hy phân đo nv is khác b it Krwmax
B ng 2.1.Các mô-đun trong Eclipse
RUNSPEC Mô t thông tin chung c a mơ hình
GRID Hình d ng l i và các đ c tính c b n c a đá l u tr
EDIT i u ch nh quá trình x lý d li u l i (GRID)
PROPS Thu c tính PVT và SCAL
REGIONS Xác đ nh đ c tính v a ch a các khu v c khác nhau SOLUTION Xác đnh các giá tr đi u ki n ban đ u
SUMMARY Ch n giá tr đ xu t k t qu
SCHEDULE Các thông s liên quan đ n gi ng nh v trí, lo i gi ng, l u l ng, tình tr ng khai thác (phun), thông tin liên quan đ n thi t b b m t.
2.2.2. Xây d ng mơ hình th y đ ng l c h c b ng mơ hình Eclipse:
ECLIPSE là ch ng trình x lý h u k cho ph n m m xây d ng các mơ hình
đa ch t tr c đây nh Petrel, Roxar, v.v. Ng i dùng t o m t t p đ u vào duy nh t, ch a mô t đ y đ v mơ hình, bao g m thơng tin v c u trúc c a v a, đ c đi m ch t
14
l ng, đá ch a, đi u ki n ban đ u, gi ng và dòng pha trong gi ng và các thi t b b m t.
đ n gi n cho vi c tính tốn dịng ch y, c n ph i mô ph ng các đ c tr ng
hình h c và l i. T i m i ơ l i, ECLIPSE s tính tốn th tích l r ng, đ d n ba chi u, đ sâu tâm l i và k t n i các ô l i v i nhau cho t ng dòng ch t l u đ i v i dòng ch t l ng.
Vi c xác đ nh các đ c tính c a đá và ch t l u ph i đ c th c hi n. c tính dịng ch y xác đ nh hành vi dòng ch y c a m i pha. Các đ c tính c a đá va cho th y
đ th m t ng đ i và áp su t mao d n đ i v i s bão hòa. Các đ c tính c a đá và
ch t l u xác đ nh hàm l ng n c, đ bão hòa t i h n và t i đa c a m i pha, cung c p thông tin đ xác đ nh các vùng chuy n ti p và đi u ki n dòng ch y c a các pha
này sang các pha khác (tác đ ng đ n l ng l n n c khai thác và GOR).
i u ki n ban đ u đ c xác đ nh b i đ sâu c a ti p xúc d u - n c (OWC) ho c ti p xúc khí - d u (GOC) và áp su t t i đ sâu đó. ECLIPSE s d ng thơng tin
b c này k t h p v i thông tin t các b c tr c đ tính tốn đ d c áp su t th y
t nh ban đ u cho m i vùng ch a và phân b bão hòa ban đ u cho m i pha trong m i
l i đi n tr c khi khai thác ho c b m. T t c các quá trình trên đ c g i là quá trình "kh i đ ng".
B c cu i cùng là xác đnh v trí mơ ph ng, gi ng khoan, khoan và hồn thi n gi ng, v trí khai thác và đ t gi ng khai thác, b n m v a và dòng ch t l u t v a ch a sang gi ng do chênh l ch áp su t.
Hình d i đây cho th y các ph ng trình c b n và ch c n ng c a t ng b ph n trong vi c xác đ nh l u l ng ch t l u trong v a ch a:
15
Hình 2.1.Mơ hình dịng ch y chung [1]
2.2.3. Quy trình xây d ng mơ hình th y đ ng l c h c s b ng ph n m m Eclipse
Mơ t mơ hình v a ch a tr ng thái t nh
Hình d ng mơ hình ph thu c vào m t s y u t :
• Kích th c c a mơ hình, s l ng và kho ng cách gi a các gi ng. • M c đ chi ti t đ c yêu c u trong nghiên c u.
• M c đ ph c t p c a các đ t gãy và kho ng cách gi a các đ t gãy. • Thay đ i đ th m theo đ sâu.
• Mơ hình th i gian th c.
Các v a ch a c ng th ng đ c chia thành các khu v c riêng bi t:
• Báo cáo l u l ng và ch t l u t i ch , c ng nh quá trình tách đá ch n. • Xác đ nh khu v c ti p xúc c a ch t l u riêng l , c ng nh s khác bi t c a các kh i đ t gãy.
• Xác đnh khu v c mà ch t l u có các đ c tính PVT khác nhau (áp su t, nhi t đ và nhi t đ ), c ng nh s khác bi t v API c a d u.
• Xác đnh các khu v c mà các thu c tính c a đá khác nhau, c ng nh
s s n có và đ bão hòa n c t i thi u.
16
D li u PVT là k t qu phân tích ch t l u v a trong phịng thí nghi m. T p d li u yêu c u:
• Mơ t ho t đ ng c a các v a ch a ch t l u trong c th i k . • Tính kh i l ng riêng c a m i pha
• PVT c a ch t l u có th thay đ i theo đ sâu c ng nh khác nhau
các khu v c khác nhau c a v a ch a. D li u tóm t t bao g m nh ng đi u sau:
• Th tích c a pha đã t o thành Bo (H s th tích t o d u), Bg (H s th tích t o khí), Bw (H s th tích t o n c) khi thớch h p.
ã à0, àg, àw (ph i ch n phù h p v i đ c tính c a ch t l ng). • T l khí-d u RSor T l d u-khí Rv.
• D li u v đá là k t qu c a thí nghi m phân tích c t lõi. D li u này yêu c u:
• t đ bão hòa t i thi u và t i đa c a t ng giai đo n, l n l t đ c s d ng đ xác đnh cân b ng bão hịa pha.
• Xác đnh s chuy n đ i quy mô và đ c đi m c a các khu.
• Mơ t tr ng thái ch y c a ch t l u theo th t c a các pha, l u l ng gi a các kh i có th đ c tính tốn
D li u gi ng
D li u gi ng đ c trình bày d i hai d ng khác nhau tùy thu c vào mô ph ng d a trên tích h p thơng tin l ch s ho c m t d đoán. D a trên thông tin l ch s , các k s đ c cung c p l u l ng khai thác trong t ng giai đo n c a m i gi ng d a trên gi ng c b n và đ c đi m c a v a ch a. Trong d đoán, thu c tính c a v a ch a là thơng tin t t nh t hi n có và ng i s d ng s t i u hóa đ i t ng khai thác và ti t ki m kinh t .
S d ng thông tin l ch s , v trí đ u gi ng, d li u và l u l ng b m ép trong quá trình khai thác đ c ch đnh. Các l u l ng này có th thay đ i khá th ng
17
Trong d đốn, các v trí đ u gi ng và các đi m m r ng th ng đ c xác đ nh cùng v i các m i quan h c a dòng ch t l u trong thân gi ng và thi t b b m t.
Hình 2.2. Quy trình xây d ng mơ hình th y đ ng l c h c b ng Eclipse [9] FloGrid FloGrid
T mơ hình t nh, xây d ng l i c a v a ch a (dòng ch y) bao g m t t c các
đi m:
th m c a đá, đ r ng, đ th m t ng đ i, áp su t mao d n, áp su t bão hịa. V trí, kh i l ng, các lo i đá ho c đ c đi m lân c n.
PVTi
Phân tích PVT và mơ t các đ c tính c a ch t l ng:
S d ng ph ng trình tr ng thái và quy trình PVT đ mơ t tính phù h p c a d u và / ho c khí đ i v i ng x c a pha trong phịng thí nghi m.
Xu t các t p PVT cho blackoil, mô ph ng thành ph n ho c nhi t.
SCAL
Phân tích m t s lo i đá, đ th m t ng đ i, áp su t mao d n, và gán chúng vào
ô l i.
SCHEDULE
Chu n b d li u gi ng: V trí gi ng trong ô l i.
18
Gán các t khóa cho t t c các gi ng, ki m soát, và các b c th i gian cho d li u ECLIPSE.
VFPi
T o b ng liên k t gi a BHP và THP:
Thi t k gi ng - đ sâu, ID, đ nhám, nhi t đ . T l d u khí (GOR), watercut.
L u l ng dịng d u.
Máy b m ép, máy nâng khí, máy nén khí
Tích h p t t c d li u vào ECLIPSE Office và ki m soát phiên b n c ng nh
quá trình ch y mơ ph ng.
2.3. Phân tích đ ng cong suy gi m 2.3.1. M i quan h th c nghi m c a Arps
Nh đã đ c p trên, vào n m 1944, Arps đã t ng k t đánh giá toàn di n t t c nh ng n l c phân tích s suy gi m khai thác tr c đó. Ơng đã ch ra cách th c s suy gi m trong d li u khai thác l ch s có th đ c phân tích b ng các ph ng trình vi phân thơng th ng, cái g i là s s t gi m exponential và đi u hòa. Arps c ng bao
g m trong bài báo c a mình, khơng tính d n xu t, m t ph ng trình t ng quát h n
cho s suy gi m hypebol và đ c p r ng s suy gi m exponential và đi u hòa là nh ng tr ng h p đ c bi t c a công th c suy gi m hypebol t ng quát. Ph ng trình
Arps d a trên m i quan h th c nghi m c a l u l ng so v i th i gian đ i v i các gi ng d u, nh sau: [2]
圏(建) = 槌日
(怠袋長帖日痛)迭/弐 (1)
q(t): l u l ng d u t i th i đi m t qi: l u l ng khai thác ban đ u t: th i gian
b: S m đ ng cong suy gi m Arps Di: t l suy gi m ban đ u
19
Ph m vi s m c a đ ng cong suy gi m, đ i v i “b”, thay đ i t 0 đ n 1 và giá tr khác nhau s đ i di n cho các lo i suy gi m khác nhau. B ng 1 d i đây tóm
t t các ph ng trình đ ng cong suy gi m khác nhau:
B ng 2.2. Bi u th c cho t ng lo i đ ng cong suy gi m c a Arps [4]
Tr ng h p b M i quan h t l th i gian s m b = 0 圏痛 = 圏沈exp (伐経沈建) Hyperbolic 0 <b <1 圏痛 = 圏沈 (1 +決経沈建)怠/長 Harmonic b = 1 圏痛 = 圏沈 (1 + 経沈建)
Hình 2.3 minh h a d ng t ng quát c a ba công th c đ ng cong suy gi m, cho các giá tr có th có khác nhau c a “b”.
20
Hình 2.3. ng cong suy gi m: bi u đ t l so v i th i gian (harmonic, exponential, hypebol) [4]
M i lo i đ ng cong suy gi m có m t đ cong khác nhau nh hình 2.3 trên. Hình 2.4 mơ t hình d ng đ c tr ng c a t ng lo i suy gi m khi l u l ng dòng ch y
đ c v bi u đ theo th i gian ho c so v i s n l ng tích l y trên thang Descartes,
semi log và log – log. Các đ c đi m chính c a các đ ng cong suy gi m này đ c th o lu n d i đây và có th đ c s d ng đ ch n mơ hình suy gi m l u l ng dịng ch y thích h p đ mô t m i quan h l u l ng - th i gian c a m t v a ch a hydrocacbon c th :
• i v i suy gi m exponential (b = 0): M i quan h đ ng th ng s d n
đ n khi l u l ng dòng ch y đ c l p bi u đ so v i th i gian trên bi u đ
semi - log và c ng khi l u l ng dòng ch y so v i s n l ng tích l y đ c v trên thang Descartes.
21
• i v i suy gi m đi u hòa (b = 1): T l so v i s n l ng tích l y là
m t đ ng th ng trên bi u đ semi - log, v i t t c các lo i đ ng suy gi m
khác đ u có m t s đ cong.
• i v i s suy gi m hypebol t ng quát (0 <b <1): Khơng có bi u đ
Descartes, semi log ho c log-log nào d n đ n m i quan h đ ng th ng.
Hình 2.4. Phân lo i đ ng cong suy gi m khai thác [4]
C ng c n ph i ch ra r ng các d ng ph ng trình đ ng cong suy gi m trên ch có th áp d ng đ c khi gi ng / v a đi u ki n dòng ch y tr ng thái gi n đ nh. Khi m t gi ng m ra đ ch y l n đ u tiên, nó trong các tr ng thái chuy n đ i (tr ng thái không n đnh). M t gi ng s duy trì trong các đi u ki n này cho đ n khi s n
l ng t gi ng nh h ng đ n t ng h th ng v a ch a b ng cách đ t đ n ranh gi i khai thác c a nó; thì gi ng đ c cho là ch y trong đi u ki n dòng ch y tr ng thái gi
n đnh. Sau đây là danh sách các gi đnh ph i đ c th a mãn tr c khi th c hi n
phân tích đ ng cong l u l ng theo th i gian suy gi m:
• Gi ng trong đi u ki n dòng ch y tr ng thái gi n đ nh • Gi ng đ c khai thác b ng ho c g n công su t
22
2.3.2. ng cong lo i Fetkovich
Fetkovich (1980) đã s d ng ph ng pháp ti p c n bi n không th nguyên đ xác đnh tr l ng và mô t hi u su t thu h i c a h th ng hydrocacbon theo th i
gian. Ph ng pháp này d a trên vi c xác đnh m t t p h p các "bi n không th nguyên c a đ ng cong suy gi m" bao g m:
• Gi m t l khơng có th ngun c a đ ng cong qDd
• ng cong suy gi m khai thác tích l y khơng th nguyên QDd • ng cong suy gi m th i gian khơng th ngun tDd
Ph ng trình đ ng cong suy gi m t ng quát c a Arps có th đ c bi u di n d ng không th nguyên:
圏帖鳥 = 怠
(怠袋長痛呑匂)迭/弐 (2)
đây: 圏帖鳥 = 槌禰
槌日 và 建帖鳥 = 経沈建
So sánh đ ng cong suy gi m c a Arps v i ph ng pháp lu n c a Fetkovich cho th y có ba ph ng trình t ng ng, nh sau:
B ng 2.3. So sánh ph ng trình đ ng cong suy gi m c a Arps và ph ng trình đ ng cong lo i c a Fetkovich [6] trình đ ng cong lo i c a Fetkovich [6] Tr ng h p b M i quan h t l th i gian Exponential b = 0 槌禰 槌日 = 怠 奪淡丹 [帖日痛]ho c圏帖鳥 = 怠 奪淡丹 [痛呑匂] Hyperbolic 0 <b <1 圏痛 = 槌日 (怠袋長帖日痛)迭/弐ho c圏帖鳥 = 怠 (怠袋長痛呑匂)迭/弐 Harmonic b = 1 圏痛 = 槌日 (怠袋帖日痛)ho c圏帖鳥 = 怠 怠袋痛呑匂
23
Hình 2.5. ng cong ki u Fetkovich [6]
Các đ ng cong lo i c a Fetkovich đ c th hi n trong Hình 2.5 trên, đ c v theo l u l ng dịng suy gi m khơng th nguyên, qDd so v i th i gian không th nguyên, tDd. Ơ có th đ c chia thành hai vùng: thân trái ng v i ch đ dòng ch y nh t th i, cho bi t bán kính khơng th ngun, reD; các đ ng log phía bên ph i c a ô t ng ng v i dòng ch y chi ph i ranh gi i, đ c mô t b ng s m suy gi m “b”. Vùng k t n i c a t t c các đ ng log có th đ c hi u là s chuy n đ i gi a dòng ch y t m th i và tr ng thái gi n đ nh. [4]
2.4. Buckley - Lý thuy t chuy n v Leverett
Lý thuy t chuy n v c a n c-d u do Buckley và Leverett (BL) trình bày, đ
tính tốn kh n ng thu h i d u trong đi u ki n b m ép, có m t s gi thi t:
• B o tồn kh i l ng - khơng có s chuy n giao kh i l ng gi a các pha
• Dịng ch y tuy n tính và tr ng thái n đ nh • Áp su t mao d n ch là hàm c a đ bão hòa n c
24
2.4.1. T o ra s d ch chuy n b t kh kháng đ i v i h th ng d u-n c m t chi u m t chi u
Hình 2.6. M t v a ch a v i s s t gi m hình thành
Xét s d ch chuy n c a d u theo n c trong m t h th ng có góc nghiêng .