Июн 17
Уважаемые коллеги, добрый день.
Возникла необходимость оценки МУН(смешив. выт-е).
В литературе для предварительной оценки рекомендуют проведение slim-tube теста.
Кто сталкивался с оценкой, обоснованием и проведением МУН смеш. агентом? Какой правильный порядок действий? На какие методические документы лучше опираться?
Просьба подсказать если с данной темой так или иначе пересекались.
Спасибо.
Опубликовано
23 Июн 2017
Активность
42
ответа
7194
просмотра
8
участников
10
Рейтинг
Мелькал где-то недавно дисер с губкинского - как раз лаб исследования по смешиванию... Вот это: http://www.oilgasjournal.ru/issue_14/liang-meng.pdf И здесь: http://www.ipng.ru/thesis/lyan-man/Thesis_Lyan_Man_IPNG_20.12.pdf
Если не эксперимент, то можно предварительно сделать compositional slimtube simulation при давлениях несколько меньше и больше minimum miscibility pressure. Затем для каждого случая можно анализировать как изменяется профиль мольной концентрации компонентов нефти и профиль насыщения с увеличением закачанного порового объема газа. Ну и другие графики можно получить, коэфф вытеснения против закачанного порового объема газа, сравнить с "заводнением" например. Для этого нужно хотя бы настроить PVT(swelling test) модель нефти и пластового газа (если будешь использовать для закачки).
Если на slim tube денег нет, то можно воспользоваться рядом корреляций для получения MMP и далее обыгрывать сценарии на композитной модели. Промежуточным вариантом будет расчет MMP в композитном симуляторе для 1D резервуара с большим количеством (>100-1000) ячеек.
Расчет дополнительной добычи может быть проведен в формате сценарий "с МУН" минус сценарий "с простым заводнением".
Пишите на parsegov@tamu.edu, если будут более детальные вопросы.
При моделировании смешиваемого вытеснения важно правильное воспроизведение фазовых переходов, без этого не возможно верно оценить коэффициенты извлечения и вытеснения. Уравнения состояния без настройки на эксперимент дают большую погрешность. Для настройки, как уже указали, нужен, как минимум, эксперимент Swelling Test, Slim Tube тоже хорошо иметь.
В РФ нет методических документов на эту тему. В связи с чем, наблюдается широкий разлет фантазии при планировании и выполнении экспериментов, когда заказчики и исполнители не понимают целей этих экспериментов...
Спасибо Гоша за ссылки - интересно почитать, где мы в этой теме... Хотя зарубежом это методические наработки уже почти 30 летней давности... Керновые модели - это не slim tube и не подходят для смешиваемого вытесения, т.к. не позволяют создать достаточное время для достижения смешиваемости.
В диссертации с терминологией вышла беда. Объяснение механизмов верное, но "локализация" терминов неудачная. "vaporizing gas drive" назвали "вытеснение испаряющимся газом", а "condensing gas drive" назвали "вытеснение конденсирующим газом". И тут не получается правильно совместить откуда переход и чем вытесняется с сохранением локаничности формулировок. В обоих случаях в исходном термине "gas drive" должно относиться к одному и тому же - вытесняющему агенту - газу (закачки).
В случае с "конденсирующим газом" получается правильно - газ (закачки) вытесняет и из него же конденсируются компоненты в нефть, что приводит к развитию смешиваемости. А вот в случае "испаряющимся газом" получается не правильно - испаряющийся (из нефти) газ вытесняет? Нет, вытесняет тот же газ (закачки), но он испаряет из нефти компоненты, что приводит к развитию смешиваемости. Т.е. если перевести этот зарубежный термин с сохранением смысла, то лучше получается не "испаряющимся", а "испаряющим".
Син Яз, вы в итоге планируете ли эксперименты slim tube? В начале 10-ых установка была в некой ООО «Объединенный центр исследований и разработок» в мск. Не уверен, была ли у них тогда устоявшаяся методика эксперимента. Сейчас slim tube, возможно, у большего числа институтов есть. А так, в плане методик, есть, например, работы с того же TAMU(1, 2) для определения MMP, в основном, для СО2. Какой газ планируете или из какого набора газов планируете выбирать?
Есть более дешевый и простой способ замера ММР, тут подробности написаны
http://www.glossary.oilfield.slb.com/Terms/r/rising-bubble_apparatus.aspx
Я конечно извиняюсь, Рушан, но зачем рекомендовать тезисы как экспериментальные методики?
По первой ссылке TAMU нет методики эксперимента. Предложен еще один вариант расчетного определения МДС. По второй ссылке суть работы показать, что можно для СО2 использовать более короткую трубку, а сама установка "классическая".
Что-то более приближенное к методике изложено в статье Flock, D.L. and Nouar, A. 1984. Parametric Analysis on the Determination of the Minimum Miscibility Pressure in Slim Tube Displacements.
Это одна из наиболее цитируемых работ по экспериментальным методам определения МДС.
А методики наших институтов надо тщательно изучать. Она может гласить "...метод определения МДС..." а на деле ничего общего с этим не иметь. Без конкрентых имен, но например, умудряются выполнять все замеры ниже МДС, или тонкую трубку набивать моделью пласта и т.п.
Подробности в словарике Шлюмберже. Серьезно?
Если это касается только определения First Contact Minimum Miscible Pressure.
Серьезная статья на эту тему Measuring Minimum Miscibility Pressure: Slim-Tube or Rising-Bubble Method? A.M. Elsharkawy, F.H. Poettmann, R.L. Christiansen, 1992
Но не стоит обольщаться выводами. На сегодняшний день, подавляющее число экспериментов на стороне Slim Tube.
Евген, в чем видишь проблему тезисов - то что это университеты (в US), м.б. недостаточно подробны, неверно изложены или может другая причина.
А так из исходного сообщения ТС не совсем ясно, конкретные ли ему методики нужны или расчеты и какие ресурсы, включая время, у Син Яза есть. По второй ссылке автор приводит, что Flock и Noar рекомендовали в свое время не менее 40ft, т.е. 60-80ft, что занимает не менее 5 недель. Затем выполняет эксперимент на 20ft(по длит-ти м.б. менее 2 недель) и сравнивает с 80ft.
Также в свое время обращали внимание на работу из NMT.
В некотором смысле тезисы - создание и решение проблемы.
Приведенные работы: первая - нашли недостаток в существующем мат аппарате и предложили другое решение, также не лишенное недостатков. Во второй, предложили "частное" решение отдельной задачи для СО2. В статье Флока нет прямой рекомендации использовать не менее 40 фт, авторы рассматривали длины 20, 40, 60 фт. и рекомендовали, что длина должна быть достаточной для достижения смешиваемости. В случае с СО2 в университете нашли решение, что это можно достичь на короткой трубке.
Относительно темы топика, в идеальном случае, это должен быть стандарт на подобие ASTM, но такого для МДС и для PVT в целом нет. Поэтому у каждой лаборатории/института есть своя методика. Но есть общепринятые в отрасли ожидания результатов, основанные на исследованиях, в том числе университетских.
У Флока упоминается вроде не сами 40ft, 12.2 метра по тексту и затем в выводах.
по моему мы делали слим тюб тест в тюмени в 2009 году. по нашему заказу изготовили слимтюб и произвели тесты. потом не знаю что они с этой трубой сделали.
Делали. И возможно даже я писал спецификации для этой трубки. Потом ее использовали для других проектов, я видел некоторые ТЗ под нее.
Газпромнефть делает сейчас проект со смешиваются вытеснением для МУН. Остановились на лаборатории в Сколтехе, там трубка 10м.
А вообще, как минимум, настроенная PVT модель, и моделирование эксперимента MMP нужно, что планировать эксперимент. Например у Педерсен, в PVTsim заложены численные методы, чёт типо 1д гидродинамики. Поэтому как альтернатива подойдёт моделька е300, у шлюмов есть такая, обучающая, кажется, её можно использовать для моделирование реального эксперимента, если настроенный флюид взять.
10 метров недостаточно для их нефтей. Зря потратят деньги и 9 месяцев времени. Когда одумаются, пусть присылают пробы в Хьюстон. Литров по 10 на MMP. Рекомбинацию сделаем.
Для УВ газов, в отличие от CO2, 20ft-40ft недостаточно. Насколько я понимаю в Губкина трубка 8.6 м, в Сколково - 10м.
Наилучшие данные (но и самые дорогие) будут при длине трубки 80ft. Если нужны публикации для обоснований эффективности менеджерам, обращайтесь.
Кроме длины, есть еще много тонких моментов очистки трубки, подготовки нефтей, процесса вытеснения.
Если Вы собрались проектировать многомиллионный проект с 3-4 стадиями компрессии с обогащением средней фракцией C2-C5, то зачем пытаться сэкономить на измерениях?
Видел работы, где показано, что важно отношение длины к диаметру, для определения ММР. Кроме того, работы выполняют при консультировании мирового эксперта по таким МУН, да и пока эксперимент вроде идёт по плану, совпадает с моделированием плюс минус. 9 месяцев очень долгий срок для такой работы.
Параметров, влияющих на результат, много. Нет единственного правильного решения. Так что можно и на 10 метрах сделать, если знать, что и как.
Но еще очень важный момент - опыт исполнителя... Никакой эксперт не поможет, если опыта нет... Не знал, что Сколтех - ведущая лаборатория по газовым МУН...
Вот тут, кстати, зарыта собака... На что была настроена модель для планирования эксперимента?
Без экспериментов МУН модель не способна давать надежный прогноз МДС... Как минимум нужен Swelling Test. И то в правильном исполнении. Если его нет, то прогнозы по МДС очень спорный момент... И никакие модели Педерсен и Е300 не помогут.
А если еще и результаты эксперимента будут с такими прогнозами совпадать, то беда - вам продают, то что хотите видеть...
Вроде всегда сложности(почти невозможно) где то в 00-ых были с экспортом образцов керна и нефти. Сейчас интересно как
А какая разница на что? Суть в том, чтобы модель была настроена на максимальное количество достоверных результатов и коэффициенты уравнения состояния удовлетворили все эксперименты. В частном случае настраивать именно на слимтюб или свеллинг как то мало эффективно, это подгонка)) а вот на все совокупность проб и эксперментов-маст. Сам по себе слимтюб тут не нужен, только как проверка, алгоритм расчёта все то же уравнение. Такая модель даст плюс минус тот же результат, что эксперимент. Ну промах окажется 10%, эксперимент все равно 100% попадание не даст, нужна статистика результатов.
Сама прокачка 1.2-1.5 PV занимает двое суток. 9 мес на всю работу по MMP и MME нескольких образцов. Мировыми экспертами не пугайте у нас лаба лет двадцать над EOR работает. Шеф еще в NM руками установку первую собирал. Если качество измерения определяется совпадением с моделью на несбитой EoS, то у меня вопрос - зачем Вам вообще мерить? В одной компании российской мне так и сказали.
Согласен, что Swelling tests нужны, но их-то российские компании не спрашивали. Может не знают.
Ну да, закачивать будете на 10% ниже MMP или состав сделаете ниже MME. Будет у ваших коллег сюрприз через 3-5 лет.
Нефть можно, керн - национальное достояние.
А если трубка <=40 ft на УВ газе... да с типичным GOR. Я бы проконтролировал точки во избежание подгона под корреляцию.
Rising bubble мерит не MMP, а давление при котором исчезает IFT (vanishing IFT - VIT). Dan Rao из LSU до сих пор утверждает, что VIT - это MMP. Далее процитирую шефа:
"Slim tube is the only tried and tested method to determine operating pressure in CO2 floods. Every company that operates CO2 floods determines the MMP via slim tube. Meanwhile, these inexperienced researchers continue to confuse the masses. There are NO fast and easy methods to determine MMP, whether by using a drop of crude and a puff of CO2 or calculating using analytical correlations that are proven to be misleading.
Furthermore, anyone with half a brain knows that a capital outlay of several tens of millions of dollars to inject gas requires very precise information regarding injection pressure and the subsequent compression, throughput ramifications, thus the extra tens of thousands of dollars required to determine MMP with slim tube is a minor, tiny investment for a major amount of design information. All of those papers claiming the VIT is the cheap and fast way have no clue how to cost out, design and operate a CO2 flood. Why use an untested method to design compression and processing rates?"
От себя добавлю, что с HC газами все еще веселее, т.к. метановая компонента сильно повышает MMP.
VIT это не MMP.
Отстали от жизни, ведущая по газовым МУН с июня 2017
http://www.skoltech.ru/2017/06/23597/
Там трубка L=9.9 m (32.5 ft), ID=8mm (5/16’’) with injection rate 12 cc/hour. Не знаю что они там намерили с такими показателями.
Жека это ты?
Эквейшен оф стейт, ай билив ю гайс?
Так с чего взяли, что на не сбитой? Или по вашему, swelling да slimtube единственные эксперименты, на которые можно настроиться? Хорошо, когда они есть,но чтобы спланировать сам эксперимент с трубкой, приходиться привлекать статистику по DLE и CCE. Корректно настроенное уравнение попадёт хорошо в MMP.
А вот ваши коллеги из Техаса считают наоборот. И я с ними солидарен, все будет зависеть от состава нефти. Спокойно у них результат получается на 20ft трубке.
https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-179673-MS
Ну дк кто еще, даже ник соответствующий :)
Вы глубоко заблуждаетесь, если считаете, что настройки на "стандартные" эксперименты (дифф разгазирование, сеператор и т.п.) достаточно, чтобы прогнозировать МДС. Фазовые превращения в области, где работают "стандартные" эксперименты далеки от того, что происходит при закачке газа и не описывают ту область достоверно... Верно обратное, если уравнение настроено на эксперименты с закачкой (например, Swelling), то оно будет хорошо прогнозировать "стандартные" эксперименты, например дифф разгазирование.
Есть SPE статья на эту тему (постараюсь найти номер), где сравнивали результаты прогнозов МДС по уравнениям с настройкой на эксперименты по закачке и без.
Спасибо. Интересная статья.
Молодцы! Пусть реализуют все как задумано. Непростая это задача, но как говорят "путь осилит идущий".
SPE-95332-MS-P
Три флюида с разными составами. Для первых двух были настроены два уравнения - включая эксперименты с закачкой и без, для третьего - без, но используя разные методы характеризации. Сравнены МДС с экспериментами по уравнениям и аналитически. Плюс смоделирован коэффициент вытеснения на секторной модели.
Разница в прогнозе МДС вылилась в разницу от 7 до 23% прироста коэффициента извлечения в пользу уравнений с учетом экспериментов с закачкой газа...
Я Имаду передам, что его статьи читают. Посмотрите только что там dead oil и CO2. Остальное верно, с какой то погрешностью можно на 20ft работать с CO2.
Ну так в статье ошибка между прогнозом 10%. 5500 и 5000 psi. Причём второй прогноз делали на более крупной модели флюида. Я более чем уверен, что при одинаковой подробности описания флюида ошибка будет меньше, из за специфики уравнения. К слову, чем крупнее у вас модель-то есть меньше компонент, тем хуже проходит моделирование, это уже доказано, отсюда большое количество методов делампинга. Не убедительная и скомконная статья. Много сравнений из разряда тёплого с мягким, когда эффект конкретно от настройки на эксперимент swelling или slimtube не раскрыт.