Tez Arşivi

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özetlere göre tezleri arayabilirsiniz.


İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Anabilim Dalı

2014

A study on pressure transient testing under oil-water flow conditions

Petrol-su fazlı akış koşullarında kararsız basınç testi çalışması

Bu tez, YÖK tez merkezinde bulunmaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi'ndeki tarama bölümünde tez numarasını arayabilirsiniz. Tez numarası: 384938

Tezi Bul
Özet:

Azeri Çırag Güneşli (AÇG) petrol sahası Azerbaycan Cumhuriyetinin Hazar denizindeki tanınmış sahalarından bir tanesidir. AÇG sahası Güney Hazarın kuzey sınırlarında yerleşmiştir. İlk olarak 70'lerin sonlarında AÇG sahasının Güneşli kısmı keşfedilmiş, daha sonra 80'lerin ikinci yarısında diğer Azeri ve Çırag kısımları keşf edilmiş ve onaylanmıştır. Hidrokarbon rezervlerinin üretimi için altı farklı ülkeden yerli ve yabancı petrol şirketlerinden kurulu "Azerbaijan International Oil Company" (AIOC) şirketi kurulmuştur. Bu şirketler birliğinin üyesi olan BP şirketi AÇG sahasının operatörü olarak yapılan ve planlanan işleri yürütmektedir. AÇG sahasının petrol rezervleri 13 milyardan fazla olarak değerlendirilmektedir. 2013 yılında AÇG'den elde edilen petrol üretimi 239 milyon varil olmuştur. Rezervuar performansını değerlendirmek için bir çok farklı yöntemler ve testler yapılmaktadır. Petrol endüstrisinde kuyu testleri rezervuar ve kuyu parametrelerinin değerlendirilmesinde geniş bir şekilde uygulanmaktadır. Aynı zamanda kuyu testleri petrol mühendislerinin rezervuarda geniş ölçeklerde dinamik ortamlarda araştırmalar yapabilmesi için en önemli araçlardan bir tanesidir. Kuyu testleri bir sıra parametrelerin ölçülmesi ve hesaplanması için olanaklar yaratılmaktadır. Bunlara örnek olarak geçirgenliğin, ortalama rezervuar basıncının ve verimliliğin hesaplanmasını, kuyu civarının değerlendirilmesini, zar faktörünün hesaplanmasını ve kuyudan drenaj sınırlarına kadar olan uzaklığın tahminini gösterebiliriz. Genellikle kuyu testlerinde, parametrelerin hesaplanması ve sistemin yorumlanması bir fazlı akış sistemlerine dayanmaktadır. Bilindiği gibi AÇG rezervuarında akış çok fazlı ortamda olmaktadır. Su fazının kuyu testi değerlendirilmesini nasıl etkilediğini bilmek son derece önemlidir. Bu bakımdan bu tezde su durumunun test değerlendirmesine etkileri incelenmektedir. Bu amaçla "Ecrin Rubis" bilgisayar programında basitleştirilmiş saha modeli kurulmuştur. "Rubis" programı kuyu ve rezervuar özelliklerini yansıtan parametrelerin kolay dahil edilmesi, sahanın gridlenmesi, rezervuarın bulunduğu koşulları da göz önüne alarak petrol sahasının modelinin kurulmasına olanak yaratmaktadır. "Rubis'de" kurulan basitleştirilmiş saha modeli çalıştırıldıktan sonra sahada ölçülen kuyu dibi basıncı ve üretim debisi verileri değerlendirilmiştir. "Rubis'ten" alınan basınç ve debi verilerinin analizi için "Ecrin Sapphire" bilgisayar programı kullanılmıştır. "Sapphire" programı genel olarak kuyu testlerinin yorumlanmasında kullanılan bilgisayar programlarından biridir. Tek fazlı sistemlerin testlerinin değerlendirilmesinin dışında "Sapphire" programında, program dahilinde sisteme su fazını da eklemek mümkündür. "Rubis" programından elde edilen veriler "Sapphire" programına aktarılmış ve değerlendirilmiştir. Bu tezde iki durum için araştırma yapılmıştır. Birinci durumda "Rubis" kullanılarak sınırları kapalı olan petrol-su akışlı iki fazlı bir rezervuar modeli kurulmuştur. Su doymuşluğu sıfırdan başlayarak 0.7'ye kadar yükseltilmiş ve elde edilen kuyu dibi basıncı ve kuyu başı üretim debisi verileri "Sapphire" programında analiz edilmiştir. "Sapphire"de analizin nasıl yapıldığına dair açıklamalar tezde gösterilmiştir. Genellikle her iki durum için yapılan araştırmalarda "Sapphire"de basınç analizleri bir fazlı akış varsayımına göre yapılmıştır. Birinci durum için yapılan araştırmada "Rubis"de rezervuar modeli kurulurken petrol akmazlığı 0.45 cp ve su akmazlığı 0.35 cp olarak varsayılmıştır. Araştırma sonucunda elde edilmiş sonuçlar Perrine yaklaşımına göre analiz edilmiştir. Çok fazlı akış sistemleri için Perrine'nin yaklaşımı tez içeriğinde verilmiştir. Bununla ilgili olarak uygun su doymuşluğuna göre sistemin toplam mobiliteleri hesaplanmış ve bu çalışmada önerdiğimiz ilişkiyle veriler analiz edilmiştir. Akifersiz sistemin araştırılmasından çıkan genel sonuçta iki fazlı petrol-su akışlı sistemlerinden elde edilen basınç verilerinin bir fazlı akış modeline göre analiz edildiğinde elde edilen geçirgenlik değerinin aslında tek fazlı sistemin geçirgenliğini vermediğini, iki fazlı sistemin petrol-su karışımının efektif gecirgenliğini verdiği görüldü. Aynı zamanda sistem dahilinde su doymuşluğunun yükselmesinin basınç testi analizinden elde olunan geçirgenlik değerine etki ettiği görüldü. Fazların akmazlık değerlerindeki değişikliğin araştırma sonucuna olan etkisini öğrenmek için ayni araştırma prosedürleri farklı akmazlık değerlerinde yeniden yapılmıştır. Bu sefer petrolün akmazlığı 0.45'ten 4.5 cp'e çıkarılırken suyun akmazlığı aynı 0.35 cp olarak modele girilmiştir. Fazlar arasındaki yüksek akmazlık farkının oluşması, akmazlığı daha düşük olan su fazının sistem dahilinde daha mobil olmasına ve sonuç olarak da su doymuşluğunun daha küçük değerlerinde su üretiminin yükselmesine sebep olduğu gözlemlenmiştir. İkinci durumda akifer olduğu zaman için araştırma yapılmıştır. "Rubis" programı kullanılarak iki fazlı petrol-su akışlı rezervuar modeli rezervuarın doğu tarafına akifer yerleştirilerek kurulmuştur. Rezervuara bir sınırdan su girişi olduğu için, sistemin su doymuşluğu akifersiz sistemin araştırılmasındaki gibi tüm rezervuar içinde eşit olarak yayılmamaktadır. Bu durumda sistem kısmen su ile doymuş olmaktadır. Akiferli sistemin araştırılması üç koşula göre yapılmıştır. Birinci koşulda su fazı çok az miktarda rezervuara girmekte, ama henüz üretim kuyusuna varmamış durumdadır. İkinci koşulda akiferden rezervuara giren olan su üretim kuyusuna kadar ulaşıyor, ama rezervuardan üretilen suyun debisi çok küçük miktarlarda oluyor. Üçüncü koşulda akiferden rezervuara giren olan su üretim kuyusuna varıyor ve üretilen suyun miktarı yüksek seviyelere ulaşmış oluyor. Bu koşullarda çalıştırılan rezervuar modelinden elde olunan kuyu dibi basıncı ve kuyu başı üretim debisi verileri "Sapphire"e aktarılmış ve bir fazlı akış sistemine göre varsayım yapılarak analiz edilmiştir. Akiferli sistemin araştırılmasından elde olunan sonuçlar hacimsel denge yaklaşımıyla yorumlanmıştır. Bununla ilgili olarak ortalama hacimsel mobiliteleri hesaplamak için bir ilişki önerilmiştir. Bu araştırmada da akifersiz sistemde olduğu gibi akmazlık değerinde olan değişimin sonuçlara olan etkisine bakılmıştır. Akifersiz sistemin araştırılmasından elde edilen genel sonuç; iki fazlı petrol-su akışlı sistemlerin verilerinin bir fazlı sisteme göre varsayım yapılarak basınç testi analizi yapılmasından bulunan geçirgenlik değerinin aslında iki fazlı sistemin geçirgenlik değerini vermediğidir. Basınç testi analizinden alınan geçirgenliğin aslında iki fazlı sistemdeki petrol-su karışımı için toplam bir geçirgenlik değeri olduğu sonucuna varılmıştır. Hem akifersiz ve hem de akiferli sistemin araştırılmasında su fazının basınç testi analızıne olan etkisine dair ayrıntılı açıklamalar tezde verilmiştir.

Summary:

Azeri Chirag Gunashli (ACG) field complex is one of the well known hydrocarbon fields of Azerbaijan at the Caspian Sea. ACG is located at the northern margin of the South Caspian Basin. At the end of 70's the first part Gunashli was discovered and at 80's the rest of Azeri and Chirag sectors were confirmed. For extracting the hydrocarbon reserves, a production sharing agreement was established by Azerbaijan International Oil Company (AIOC). BP company is operating the ACG field complex on behalf of the companies, which includes the AIOC. ACG's oil reserves are estimated to be more than 13 billion stock tank barrels. In 2013 the total production from the field was over 239 million barrel. To determine the reservoir performance different measurements and tests have been conducted. Well transient testing (WTT) provides indirect determination of reservoir and well parameters. It is one of the most important diagnostic tools used by petroleum engineers to characterize hydrocarbon presence and predict their future performance. Well testing is an important tool used in the industry to obtain data representing well/reservoir system under in‐situ and dynamic conditions on a larger scale. Well transient test provides knowledge to determine several parameters, such as permeability under in-situ conditions, average reservoir pressure, productivity index, conditions near the wellbore such as skin factor, as well as distances to outher boundaries. In WTT interpretation and calculation of parameters, usually single phase conditions are assumed. The fluid flow in Azeri field sector is in multiphase state. But WTT interpretations in Azeri are conducted by using single phase interpretation methods. In this thesis studies were conducted to learn how the water presence would influence the permeability value of test interpretations. The results of this study provides us knowledge that would be used in interpretations in the wells of Azeri field sector. The study commenced by creating the simplified model using the Ecrin Rubis software. Rubis software allows us to create field model and divide it into numerous grids. Also it is easy to enter parameter inputs and run different simulations. After simulating the field model the measured pressure and rate data were transferred to the Ecrin Sapphire software. Using Sapphire it is possible to interpret pressure test data and also to investigate the effects of water.