Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Γεωστατιστική ανάλυση πορώδους, διαπερατότητας και δεδομένων παραγωγής από πετρελαϊκό πεδίο του Burbank (Οκλαχόμα, ΗΠΑ)

Tsepetakis Ioannis

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Η παρούσα εργασία επικεντρώθηκε στην ανάλυση δεδομένων από κοίτασμα υδρογονανθράκων που βρίσκεται στην πολιτεία της Οκλαχόμα των Ηνωμένων Πολιτειών και συγκεκριμένα στο Burbank. Η μελέτη βασίζεται στην ανάλυση δεδομένων πορώδους, πάχους και διαπερατότητας ενός ταμιευτήρα. Οι ιδιότητες αυτές είναι βασικές παράμετροι στην μηχανική του πετρελαίου και μπορούν να διερευνηθούν με την επιστήμη της γεωστατιστικής. Υπολογίστηκαν εμπειρικές εξισώσεις άλλα και συγκεκριμένα μοντέλα τα οποία συσχετίζουν το πορώδες και την διαπερατότητα σε πορώδη μέσα. Επίσης χρησιμοποιήθηκαν αλλά και αναλύθηκαν δύο οικογένειες μεθόδων χωρικής παρεμβολής. Η μία ανήκει στην οικογένεια Kriging και η άλλη είναι μέθοδος αντίστροφης απόστασης (IDW). Κατόπιν, παρουσιάστηκαν εφαρμογές εκτίμησης αποθεμάτων πετρελαίου στο κοίτασμα σε κανονικές συνθήκες (OOIP) σε συγκεκριμένες ρεολογικές μονάδες του ταμιευτήρα.O ταμιευτήρας καθορίζεται από 79 χερσαίες γεωτρήσεις μικρού βάθους. Οι ρεολογικές μονάδες είναι γνωστές στην πετρελαϊκή βιομηχανία ως «flow units». Μία γεώτρηση μπορεί να διέρχεται από περισσότερες από μία ρεολογικές μονάδες. Στην διπλωματική εξετάστηκαν οι μονάδες: FU3 με 94 δεδομένα, FU5 με 103 δεδομένα, FU8 με 110 δεδομένα, FU9 με 110 δεδομένα, FU10 με 104 δεδομένα. Η παρούσα διπλωματική χρησιμοποιεί τα δεδομένα της ρεολογικής μονάδας FU5 και οι υπόλοιπες έχουν αναλυθεί στο παράρτημα.Το πρώτο σκέλος της διπλωματικής αφορά στη διερεύνηση εμπειρικών εξισώσεων και συγκεκριμένα στα μοντέλα Kozeny - Carman, Timur και Coates, τα οποία συσχετίζουν το πορώδες και την διαπερατότητα σε πορώδη μέσα. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα συγκεκριμένα μοντέλα χρησιμοποιούνται ευρέως για τον ποσοτικό προσδιορισμό της διαπερατότητας σε σημεία που είναι ανέφικτος ο υπολογισμός κορεσμού σε νερό (Sw). Ωστόσο, αυτά τα εμπειρικά μοντέλα δεν περιλαμβάνουν την δομή των πετρωμάτων, την χωρική κατανομή υγρών στο χώρο των πόρων του πετρώματος ή την επίδραση της κατανομής ορυκτών αργίλου στην διαπερατότητα. Η σύγκριση των μοντέλων έγινε με βάση την προσαρμογή τους στα υπάρχοντα δεδομένα. Χρησιμοποιήθηκε η ρίζα μέσης τετραγωνικής απόκλισης (RMSE) ως κριτήριο επίδοσης και ο συντελεστή συσχέτισης Spearman. Με βάση τα μέτρα αυτά, το μοντέλο Timur επέδειξε καλύτερη προσαρμογή στα δεδομένα πορώδους - διαπερατότητας.Στο δεύτερο σκέλος αυτής της διπλωματικής εργασίας εκπονήθηκε γεωστατιστική ανάλυση του πάχους του πετρώματος σε μια ρεολογική μονάδα (flow unit). Το πάχος σε συνδυασμό με το πορώδες συμβάλλουν στον υπολογισμό των αποθεμάτων και στην επιλογή του κατάλληλου σχεδιασμού για την εκμετάλλευση. Πραγματοποιήθηκε καθορισμός της ρεολογικής μονάδας με υπολογισμό διαφορετικών μοντέλων βαριογραμμάτων. Βρέθηκε ότι το σφαιρικό μοντέλο ήταν το βέλτιστο μοντέλο βαριογράμματος. Η ανάλυση ενός βαριογράμματος χαρακτηρίζει τη χωρική συνέχεια ενός συνόλου δεδομένων. Τα μονοδιάστατα στατιστικά στοιχεία για δύο σύνολα δεδομένων όπως το πορώδες και το πάχος, μπορεί να είναι σχεδόν ίδια, αλλά η χωρική συνέχεια μπορεί να είναι αρκετά διαφορετική.Στα πλαίσια της γεωστατιστικής ανάλυσης διεξήχθη σημειακή παρεμβολή στα δεδομένα και χρησιμοποιήθηκε ο στοχαστικός αλγόριθμος παρεμβολής του κανονικού kriging. Η μεθοδολογία αυτή είναι ο πιο αξιόπιστος γραμμικός τρόπος εκτίμησης όταν υπάρχουν αρκετά δεδομένα. Στον αντίποδα, υπάρχει η μέθοδος αντίστροφης απόστασης (IDW) που χρησιμοποιεί ένα εμπειρικό εκθέτη (συνήθως παίρνει τιμές αυθαίρετα μεταξύ 1 και 3). Η μέθοδος IDW αποτελεί ταχύτερο τρόπο εκτίμησης για τις συγκεκριμένες γεωτρήσεις στην ίδια ρεολογική μονάδα. Tα αποτελέσματα της χωρικής παρεμβολής αξιολογήθηκαν χρησιμοποιώντας στατιστικά μέτρα επικύρωσης (Validation Measures). Αυτές οι συγκρίσεις έδειξαν ότι με εκθέτη 1,5 για το πορώδες και 2,5 για το πάχος η μέθοδος αντίστροφης απόστασης (IDW) οδήγησε σε καλύτερη χωρική εκτίμηση από το kriging, σύμφωνα με μέτρο επίδοσης την ρίζα μέσης τετραγωνικής απόκλισης (RMSE).Προσδιορίστηκε το OOIP (συνολική ποσότητα πετρελαίου στο κοίτασμα σε κανονικές συνθήκες) βάση εμπειρικής εξίσωσης που συνδέει το πορώδες με το πάχος και τεχνικά τα χαρακτηριστικά του ταμιευτήρα. Κάνοντας χρήση τόσο της μεθόδου του Kriging όσο και του IDW, οι ογκομετρικοί υπολογισμοί έδειξαν 10,484,000 για την μία και 9,565,300 βαρέλια για την άλλη αντίστοιχα. Η διαφορά είναι 9.6% ή 918,700 βαρέλια. Η σύγκριση των μεθόδων έγινε με βάση τα στατιστικά μέτρα απόδοσης και συγκεκριμένα την ρίζα μέσης τετραγωνικής απόκλισης (RMSE). Σε αντίθεση με την IDW, το Kriging παρέχει την δυνατότητα να κατασκευαστούν χάρτες αβεβαιότητας των σημειακών εκτιμήσεων. Σε μελλοντι

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες