CHƯƠNG 1: MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM PROSPER Hướng dẫn 1: Mô hình sản xuất khí khô và ướt Mục tiêu + Xây dựng mô hình PROSPER cho giếng khí + Ước tính lưu lượng dòng chảy với áp suất đầu giếng = 500 psi + Xây dựng đường cong hiệu suất giếng + Xây dựng VLP 1. Thiết lập Lựa chọn hệ thống cho mô hình đang xét ở đây là sản xuất khí khô và ướt: Dry and Wet Gas 5 Nhập dữ liệu PVT Thiết lập các thông số hệ thống, lần lượt là Deviation Survey, Downhole Equipment, Geothermal Gradient, Average Heat Capacities. Downhole Equipment Geothermal Gradient Average Heat Capacities 6 2. Tổng quát về thiết bị Equipment Summary Để quan sát mô hình khoan từ các dữ liệu thiết lập ở trên.
Xây dựng mô hình IPR Đầu tiên ta: Lựa chọn mô hình IPR cũng như các thông số cơ bản. Nhập dữ liệu đầu vào 8 Thêm thông số về Skin Từ đó cho ta kết quả là đồ thị IPR 9 4. Ước lượng lưu lượng dòng Nhập các thông số Từ đó ta tính được các giá trị E chỉ ra rằng giá trị vận tốc xói mòn tối đa đã vượt quá lưu lượng tương ứng. 10 Tính toán cho mô hình.
Từ kết quả có thể thấy lưu lượng khí là 19.921 MMscf/d với Solution Node Pressure là 2080. Kết quả đồ thị IPR và VLP Nhận xét: Lưu lượng khí khai thác tối ưu là 19.434 Mscf/d và vận tốc xói mòn tối đa bắt đầu lớn hơn lưu lượng khai thác tại giá trị khí khai thác là 33. Chứng tỏ cần hiệu chỉnh lại VLP nhằm tránh sạt lở giếng. Xây dựng đường cong hiệu suất giếng Hiệu suất giếng được đánh giá thông qua lưu lượng dòng chảy và áp suất đầu giếng.
Vì vậy việc đánh giá hiệu suất giếng sẽ thông qua đánh giá độ nhạy của áp suất đầu giếng (so với các yếu tố khác). First node ở đây quy định là áp suất đầu giếng và last node là áp suất ở chân casing. Nhập các thông số đầu vào để tính toán ra áp suất. 11 Ta được Từ đó ta có đồ thị Sensitivity.
Biều đồ giữa áp suất đáy giếng khi có dòng chảy và áp suất đầu giếng. 12 Tương ứng với biểu đồ giữa lưu lượng khí khai thác và áp suất đầu giếng. Xây dựng đường cong Lift Đường cong lift biểu thị độ sụt giảm áp suất trong ống tubing theo 1 biến cho trước. Trong tutorial 1 sẽ sử dụng lift curve VLP.
Thiết lập các Variables. Tính toán các giá trị cho mô hình VLP (Tubing curve) 14 Với đường cong VLP theo các thông số vừa tính toán được. Với T là lưu lượng bé hơn lưu lượng tối thiểu Turner. 15 Các đường VLP đều có dạng J thường gặp chứng tỏ mô hình được xây dựng đúng hướng.
T: minimum Turner velocity (vận tốc tối thiểu của chất lưu trong đường ống để lên bề mặt). E: vận tốc xói mòn tối đa (Erosional velocity). Lưu lượng vượt quá vận tốc này sẽ làm xói mòn thành hệ dẫn tới hệ số skin tăng hoặc làm sụp đổ thành hệ Hướng dẫn 5: Mô hình sản xuất khí khô phân nhánh 1. Thiết lập dữ liệu đầu vào Mục tiêu + Xây dựng mô hình giếng phân nhành trong PROSPER + Ước tính lưu lượng khí khai thác khi áp suất đầu giếng = 200psi + Xác định mức độ khai thác của từng nhánh + Xác định độ sụt giảm áp suất ở từng nhánh Lựa chọn hệ thống cho mô hình đang xét ở đây là sản xuất khí khô và ướt.
Fluid: Dry and Wet Gas Inflow Type: Multilateral Well 16 Nhập dữ liệu PVT Match Data 17 Parameters 18 Thiết lập thông số cho hệ thống, lần lượt là Deviation Survey, Downhole Equipment, Geothermal Gradient, Average Heat Capacities. Deviation Survey Downhole Equipment Geothermal Gradient 19 Average Heat Capacities 20 Để quan sát mô hình khoan từ các dữ liệu thiết lập ở trên 2. Xây dựng mô hình IPR phân nhánh Vẽ mô hình IPR bằng cách tạo điểm. Với Tie point: điểm bắt đầu; Joint: điểm phân nhánh; Lateral x,y: các nhánh.
Từ đó nhập các số liều đầu vào cho bài toán ứng với từng điểm : 21 22 Mô hình hóa các dữ liệu đầu vào tại các điểm. Với hình chiếu các hướng cho giếng phân nhánh theo thứ tự: trước, cạnh, bằng. Ta được kết quả như sau: Với đường cong IPR. 23 Nhận xét + Lưu lượng khí thu được khá cao đạt giá trị AOF (lưu lượng khai thác khi không có sự sụt giảm áp suất do chống ống hay trám xi măng).
+ Tại giá trị áp suất Tie point = 146.5 psi, IPR sẽ có dạng quay ngược trở lại do khi này áp suất tại Tie point quá thấp dẫn tới việc vận tốc khí tăng nhanh dẫn tới việc sụt giảm áp suất trong giếng khiên cho lưu lượng giảm. Ước lượng lưu lượng dòng Lưu lượng khai thác tối ưu sẽ là giao của 3 đường VLP, IPR và PVT. Nhập các thông số đã cho của bài toán. Vì không có pipeline nên áp suất top node sẽ là áp suất đầu giếng.
Từ đó ta vẽ được đồ thị IPR và VLP. 24 Nhận xét: Từ quan sát giao điểm giữa IPR và VLP có thể thấy lưu lượng khí là 56.647 MMscf/d với áp suất đầu giếng là 371. Vẽ đồ thị với các thông số Nhận xét: + Đường màu xanh là lưu lượng khai thác tích lũy, đường màu tím là áp suất ứng với mỗi nhánh. + Tại nhánh 1, lưu lượng khai thác theo ngày là 12.863 Mscf/day tại độ sâu đo được là 1940 ft kể từ điểm phân nhánh và tại áp suất 379 psi.
+ Tại nhánh 2, lưu lượng khai thác theo ngày là 43.286 Mscf/day tại độ sâu đo được là 2483 ft kể từ điểm phân nhánh và tại áp suất 467 psi. 25 Hướng dẫn 8: Mô hình giếng khí với đường ống 1. Thiết lập dữ liệu đầu vào Mục tiêu Thêm 5000 ft pipeline ID = 6 inch từ mô hình ở Tutorial 1 Dự đoán lưu lượng khi áp suất manifold = 350 psi Sử dụng kết quả từ Tutorial 01. Thiết kế đường ống: Surface equipment Tính toán và xây dựng mô hình IPR 26 Result calculate 27 IPR Curve.
Nhận xét: Lưu lượng khai thác tối ưu là 19.434 Mscf/day tại áp suất manifold là 2093. Hướng dẫn 13: Lập mô hình frac và packed well 1. Điều kiện tiên quyết và tuyên bố vấn đề Mục tiêu chính của hướng dẫn này là chỉ ra cách xây dựng mô hình PROSPER cho một bị nứt thủy lực và sỏi đóng gói tốt. Ví dụ này được xây dựng trên hướng dẫn 2.
Do đó, người mới bắt đầu nên xem hướng dẫn 2 trước khi giải ví dụ này. Dữ liệu Các thông số 28 3. Các bước thực hiện Các trang sau đây cung cấp quy trình từng bước sẽ dẫn đến giải pháp cho vấn đề: - Kích hoạt tùy chọn gói sỏi trong PROSPER - Kích hoạt mô hình IPR bị gãy thủy lực trong PROSPER - Mô tả cả ổ gãy và gói sỏi trong phần SHTT - Ước tính tốc độ dòng chảy của giếng đối với áp suất dòng chảy đầu giếng nhất định 3.1 Tùy chọn hệ thống Mở tệp PROSPER được tạo cho hướng dẫn 2 (Tutorial02. 29 Chọn | Tùy chọn | Tùy chọn và thực hiện các lựa chọn sau: Lưu ý rằng người ta có thể lập mô hình hoàn thiện lỗ mở bằng cách chọn loại hoàn thiện giếng "Open Hole" trên màn hình này.
Chọn | Xong để hoàn thành bước này.2 Mối quan hệ hiệu suất dòng vào (IPR) Việc hoàn thành gói frac ảnh hưởng đến Mối quan hệ hiệu suất dòng vào. Do đó, hãy chọn | Hệ thống | Hiệu suất dòng vào | Dữ liệu đầu vào | Kiểm soát cát và làm chocác mục sau: Mô hình vỉa: Giếng nứt thủy lực 30 Nhập dữ liệu đầu vào Thêm hệ số skin 31 Kết quả đồ thì IPR là 32 33 Bây giờ, chọn | Main và sau đó lưu tệp PROSPER với | Tập tin | Lưu để bảo mật tất cả những thay đổi đã làm.3 Ước tính tốc độ dòng chảy của giếng Phản ứng của giếng khoan kết hợp các thuộc tính chất lỏng (PVT), dữ liệu vỉa chứa (IPR) và phản ứng ống (VLP). Các đặc tính của chất lỏng được sử dụng để tính toán phản ứng bể chứa (IPR) và đường ống phản hồi (VLP). nĐối với một tập hợp các điều kiện biên nhất định (áp suất vỉa và lưu lượng đầu giếng áp suất), tốc độ dòng chảy của giếng là giao điểm giữa đường cong IPR và VLP đường cong.
Để tính giao điểm này với PROSPER, chỉ cần chọn | Tính toán | Hệ thống theo ảnh chụp màn hình bên dưới: Sau khi chọn tính toán hệ thống, người ta cần nhập áp suất dòng chảy đầu giếng theo ảnh chụp màn hình bên dưới: 34 Áp suất nút trên cùng là áp suất hạ lưu của hệ thống. Vì ở đây có không có đường ống trong mô hình PROSPER này, áp suất nút trên cùng là dòng chảy đầu giếng sức ép. Các thông số Water Cut và GOR đã được nhập trước đó trên màn hình IPR. Cho mô tả chất lỏng, cũng cần phải nhập GOR trên màn hình PVT.
Tuy nhiên, trong suốt vòng đời của giếng, bất kỳ thông số nào trong hai thông số này đều có thể thay đổi. Vì vậy, màn hình này cho phép nhạy cả hai. Khi nhạy cảm với việc cắt nước hoặc / và GOR, PROSPER sẽ sử dụng thiết bị mới giá trị độ nhạy cho các tính toán Nó sẽ không còn sử dụng GOR và cắt nước các giá trị được nhập trên màn hình IPR hoặc GOR từ màn hình PVT. cùng một nguyên tắc áp dụng cho tất cả các biến độ nhạy được chỉ định ở bất kỳ nơi nào khác.
Tương quan thiết bị bề mặt: Điều này áp dụng cho bất kỳ đường 35 ống nào trong mô hình. kể từ đây mô hình không bao gồm bất kỳ đường ống nào, việc lựa chọn bất kỳ mối tương quan đường ống nào là không liên quan. Tương quan thang máy dọc: Petroleum Expert 2. Nút giải pháp: Nút dưới cùng Phương pháp tỷ lệ: Tự động - Tuyến tính Giao lộ bên trái: Không cho phép | Continue | Continue và Tính toán với kết quả như sau: Lưu ý rằng PROSPER hiển thị bên dưới chi tiết giải pháp, tổng skin, dP do kiểm soát cát và kiểm soát skin cát.
Biểu đồ hệ thống có thể được tạo bằng | Plot | System: 36 Lưu ý: Đường cong trên biểu đồ hệ thống biểu thị độ giảm áp suất trên gói sỏi hoàn thành. Chọn | Main để thoát khỏi màn hình này. Điều này hoàn thành hướng dẫn này. Hướng dẫn 14: Lập mô hình giếng với Pre-packed screen 1.
Điều kiện tiên quyết và Tuyên bố về vấn đề Mục tiêu chính của hướng dẫn này là chỉ ra cách xây dựng mô hình PROSPER cho một giếng hoàn thành với màn hình quấn dây.