Το έργο με τίτλο Evaluation of the performance of physical model based miscible displacement modelling techniques από τον/τους δημιουργό/ούς Tiptiris Ioannis διατίθεται με την άδεια Creative Commons Αναφορά Δημιουργού 4.0 Διεθνές
Βιβλιογραφική Αναφορά
Ioannis Tiptiris, "Evaluation of the performance of physical model based miscible displacement modelling techniques", Master Thesis, School of Mineral Resources Engineering, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2020
https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.85094
Η βιομηχανία πετρελαίου έχει αναπτύξει δυνατά και αξιόπιστα εργαλεία (π.χ. Προσομοιωτές Ταμιευτήρων) για να προσομοιώσει τις διαδικασίες απόληψης πετρελαίου. Πολύπλοκα σενάρια παραγωγής, όπως έργα Βελτιωμένης Αποληψιμότητας (ΕΟR) και ειδικότερα έργα που αφορούν εισπίεση CO2 μπορούν πλέον να προσομοιωθούν λεπτομερώς. Παρόλα αυτά, τα συγκεκριμένα εργαλεία είναι πολυσύνθετα και απαιτούν πολύ λεπτομερή δεδομένα εισόδου, που πολλές φορές δεν είναι διαθέσιμα. Επιπλέον, ο χρόνος καθώς και ανθρώπινοι και οικονομικοί πόροι που απαιτούνται είναι τεράστιου μεγέθους, για να παραχθεί ένα αποτέλεσμα που πολλές φορές μπορεί να αποδειχθεί μη κερδοφόρο. Επομένως υπάρχει η ανάγκη ανάπτυξης γρήγορων, εύχρηστων και φθηνών εργαλείων για να μπορεί να γίνει μια πρώτη εκτίμηση και να αποφασίζεται ποιες επιλογές είναι πιθανώς κερδοφόρες και χρήζουν περαιτέρω διερεύνησης και ποιες απορρίπτονται λόγω πολύ μικρής αναμενόμενης απόληψης. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι να συνδυάσει δύο υπάρχουσες μεθοδολογίες προσομοίωσης βασισμένες αφενός σε βασικές αναλυτικές σχέσεις και αφετέρου σε θεμελιώδεις τεχνικές προσομοίωσης 2D, σε ένα εφαρμοσμένο εργαλείο πρώτου ελέγχου, που θα επιτρέπει στον μηχανικό να κάνει μια πρώτη ταξινόμηση και να αποφασίζει ποια έργα απαιτούν περαιτέρω έρευνα. Η εργασία αυτή εστιάζει σε έργα EOR και συγκεκριμένα σε τεχνικές έγχυσης CO2Η πρώτη μεθοδολογία που συνθέτει το εργαλείο πρώτου ελέγχου, βασίζεται στη Αντιστοίχιση Μηδενικής Διάστασης (Zero-Dimensional Mapping), μία ογκομετρική μέθοδο που στηρίζεται σε υπολογισμούς Διατήρησης Μάζας. Η δεύτερη μεθοδολογία βασίζεται στην αριθμητική προσομοίωση του τύπου «Γραμμών Ροής – Σωλήνων Ροής» και υλοποιείται με χρήση του λογισμικού της Texaco Exploration and Production Technology Department,“CO2 Prophet”. Δύο παραδείγματα από το κλασσικό εγχειρίδιο των Green και Willhite “Enhanced Oil Recovery”, που αφορούν σε δευτερογενή και τριτογενή παραγωγή αντίστοιχα, χρησιμοποιήθηκαν προκειμένου να πιστοποιηθεί η αξιοπιστία της προτεινόμενης μεθοδολογίας. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το αναπτυχθέν εργαλείο προβλέπει με ακρίβεια τη μορφή της καμπύλης απόληψης αλλά και σε ποσοτικό επίπεδο η προσομοίωση θεωρείται επιτυχημένη καθώς οι αποκλίσεις που παρατηρούνται είναι της τάξεως του 4% κατά μέσο όρο.Παρόλο που το εργαλείο πρώτου ελέγχου προβλέπει επιτυχημένα τα δύο βασικά εξετασθέντα σενάρια, τα πραγματικά σενάρια εκμετάλλευσης εμπεριέχουν αβεβαιότητα σε πολλές μεταβλητές (π.χ. ετερογένεια ταμιευτήρα) που η μεθοδολογία της «Απεικόνισης Μηδενικής Διάστασης» δεν μπορεί να λάβει υπόψιν. Όμως το λογισμικό “CO2 Prophet” χρησιμοποιεί τέτοιες μεταβλητές σαν δεδομένα εισόδου, γεγονός που επιτρέπει στον χρήστη να ελέγξει την «ευαισθησία» σε αυτές. Σε αυτό το πνεύμα έρευνας των δυνατοτήτων του λογισμικού, διεξήχθησαν τρεις μελέτες περιπτώσεων (case studies) που αφορούν το συντελεστή Dykstra-Parsons (V), τον αριθμό των γεωλογικών στρωμάτων του ταμιευτήρα και την εκτιμώμενη τιμή της ελάχιστης πίεσης αναμιξιμότητας (ΜΜP). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο συντελεστής V έχει τεράστια επιρροή στην απόληψη δίνοντας πολύ μεγάλες διαφορές μεταξύ των διαφόρων περιπτώσεων. Αντίθετα ο αριθμός των γεωλογικών στρωμάτων επηρεάζει πολύ λιγότερο την αποληψιμότητα. Τέλος όσον αφορά την εκτιμώμενη τιμή της ελάχιστης πίεσης αναμιξημότητας (ΜΜP), τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μορφή ροής (αναμίξιμη, μη αναμίξιμη) που ορίζεται από την MMP παίζει καίριο ρόλο στην μορφή της καμπύλης απόληψης και ενώ υπάρχει ανοχή στην αβεβαιότητά της, η μορφή ροής πρέπει να παραμένει αναμφισβήτητη.