Bài thuyết trình Production logging & IPM Mbal

PRODUCTION LOGGING & IPM MBAL

NHÓM 4:

VÕ HÀ NHẬT QUANG – LÊ HOÀN VŨ – TRƯƠNG MINH TÂM – CHÂU NGỌC SƠN – NGUYỄN THẾ PHỤC – TRẦN QUỐC HUY

PRODUCTION LOGGING

•Nhiệm vụ •Các loại log

IPM MBAL

PRODUCTION LOGGING

NHIỆM VỤ

• Được tiến hành trong các giếng đã hoàn thiện và đang trong giai đoạn khai thác.

• Để xác định tính chất tự nhiên và các ứng xử của chất lưu trong và xung quanh giếng trong quá

trình khai thác hay bơm ép để kiểm soát các thông số ở mức ổn định (cho dòng ra ổn định, chống các vấn đề trong lúc khai thác như rò rỉ, mất áp,…).

• Chẩn đoán các vấn đề xảy ra trong lúc khai thác như rò rỉ, mòn ống, hoặc crossflow (tình trạng xi

măng ống chống).

• Dựa vào các thông số để dự đoán trữ lượng khai thác trong tương lai, để lập kế hoạch khai thác

tăng cường.

• Cung cấp thông tin để có kế hoạch bảo dưỡng thiết bị.

NHIỆM VỤ

• Chẩn đoán vấn đề khi khai thác và xác định sản phẩm:

• Mục tiêu:

• Theo dõi chuyển động của chất lưu trong hoặc ngay ngoài ống chống.

• Nhằm xác định một vấn đề trong lúc khai thác (VD: quá nhiều nước/khí khi khai thác) là do ảnh

• Phương pháp:

hưởng của quá trình hoàn thiện giếng hay vấn đề của vỉa.

• Đo nhiệt độ. (Temperature)

• Đo lưu lượng cơ học. (Flowrate)

• Đo tỷ trọng hoặc điện dung chất lưu. (Density)

• Xác định vị trí acid hoặc vật liệu nứt vỉa thủy lực. (Gamma ray)

NHIỆM VỤ

• Theo dõi vị trí xi măng:

• Mục tiêu:

• Xác định vị trí xi măng đã đi qua.

• Phương pháp:

• Xác định xi măng có tạo ra được không gian kín hay không.

• Đo nhiệt độ (Temperature)

• Unfocused gamma ray log (respond to behind-pipe density).

NHIỆM VỤ

• Kiểm soát sự ăn mòn:

• Mục tiêu:

• Đảm bảo không có sự crossflow của chất lưu từ vỉa này sang vỉa khác do chênh áp bằng

• Phương pháp:

cách đảm bảo xi măng ống chống không bị rò rỉ.

• Cement bond log (CBL) • Nhiệt (ghi nhận sự thay đổi nhiệt gây ra bởi sự thay đổi dòng chảy). • Tiếng ồn (ghi nhận âm thanh hỗn độn của dòng). • Radioactive Tracer (xác định vị trí chất lưu bên ngoài ống chống).

CÁC LOẠI LOG:

Cement Evaluation Log

Nhiệt độ

Áp suất

Lưu lượng

Tỷ trọng

Radio- active tracer logging

NHIỆT ĐỘ

Nguyên lý:

• Sử dụng các độ dẫn điện khác nhau của

một sợi dây mỏng kèm theo đó với sự

thay đổi nhiệt độ ở môi trường xung

quanh.

NHIỆT ĐỘ

• Dựa trên công thức:

Rt= R0(1 + AT + BT2) A=a(1 + 0.01d); B= - ad.10-4

• Với

T là nhiệt độ (0oC)

Rt : điện trở tại nhiệt độ T (Ohm)

R0: Điện trở tại nhiệt độ 0oC (Ohm) a=3.9*10-3

d=1.49

NHIỆT ĐỘ

• Thiết bị:

• Phạm vi đo: 13oF tới 347oF

• Độ chia nhỏ nhất: 0.0014oF tại 1800ft

NHIỆT ĐỘ

• Công dụng:

• Phát hiện liquid channel sau ống chống

• Làm thông số cơ sở cho các phép đo khác

ÁP SUẤT

• Nguyên lý:

suất thành sự thay đổi các

• Chuyển đổi sự thay đổi áp

tín hiệu điện thông qua việc

biến dạng của các phần tử

cảm biến.

ÁP SUẤT

• Nguyên lý:

ra, vật sẽ trở nên hẹp và dài hơn,

• Khi một vật dẫn điện được kéo dãn

làm tăng điện trở.

• Ngược lại, khi vật bị nén, vật sẽ nở

rộng và ngắn lại, nên làm giảm điện

trở.

ÁP SUẤT

• Công thức:

= 𝐾𝑆 ∗

= 𝐾𝑆 ∗ 𝜀

∆𝑅 𝑅

∆𝐿 𝐿

• Với:

Δ𝑅 : biến thiên điện trở khi chiều dài thay đổi

R : điện trở của cảm biến

𝐾𝑆 : hệ số Gauss Δ𝐿 : biến thiên chiều dài khi đo

L: chiều dài ban đầu của cảm biến

𝜀 : ứng suất gây ra trên cảm biến

ÁP SUẤT

• Công dụng:

• Đo Pressure Buildup để xác định độ thấm và độ hư hại của thành hệ.

• Đo áp suất vỉa, áp suất dòng, gradient áp lực.

• Kết hợp với thông số nhiệt độ ta có thể xác định được tỷ trọng của từng chất lưu đáy giếng

LƯU LƯỢNG DÒNG

• Nguyên lý:

đo được vận tốc của dòng chảy.

• Dòng chảy chất lưu đi qua cánh quạt làm quay cánh quạt, từ đó ta

• Thường được đo thông qua tốc độ quay của bánh xe quay

(impeller) hay thiết bị quay (spinner).

• Gồm các loại thiết bị như fullbored spinner, packer flowmeter,

basket flowmeter.

THIẾT BỊ ĐO

LƯU LƯỢNG DÒNG:

• Công dụng:

• Xác định quy mô và ranh giới vỉa

• Đánh giá tiềm năng của giếng

• Sự chuyển đổi chất lưu.

TỶ TRỌNG:

• Nguyên lý:

• Differential manometer

• Đo sự thay đổi áp suất khi đưa tool xuống sâu.

• Xác định độ chênh lệch áp giữa 2 cảm biến áp suất cực nhạy được

gắn cố định trên tools.

TỶ TRỌNG:

• Tuy nhiên số liệu thu được cần hiệu chỉnh do độ chính xác thiết bị kém

TỶ TRỌNG:

• Nguyên lý:

• Gamma Rays

• Đo sự hấp thụ tia gamma của chất

lưu

• Có thể thực hiện với giếng đứng

hoặc nghiêng.

• Số liệu thu được có thể có sai lệch.

TỶ TRỌNG:

• Công dụng:

• Là một trong các thông số quan

trọng nhất để xác định tỉ lệ thể tích chất lưu (holdup)

RADIOACTIVE TRACER

• Nguyên lý:

• Xác định vị trí rò rỉ.

• Dùng cho giếng bơm ép, giếng khai

thác.

• Bơm hỗn hợp dung dịch có chứa

chất phóng xạ vào vị trí nghi ngờ rò rỉ.

• Cho cảm biến gamma rays nhận biết

vị trí dung dịch đi qua

RADIOACTIVE TRACER

• Nguyên lý:

• Đo lưu lượng dòng:

RADIOACTIVE TRACER

• Công dụng :

dẫn ngoài ống chống mà các

• Xác định vị trí rò rỉ, nhận biết kênh

phương pháp khác không xác định

được.

• Đo lưu lượng dòng ở từng khu vực.

CEMENT EVALUATION LOG

• Nguyên lý:

• Đo độ bám dính của cement nằm

giữa thành hệ và ống chống.

• Dùng tool sử dụng sóng âm nghe

được (acoustic sonic) hoặc siêu âm (ultrasonic).

millivolt, đo được số càng thấp thì chất lượng cement càng tốt.

• Thông số thu về có đơn vị là

CEMENT EVALUATION LOG

• CBL (cement bond log)

• Đo thông qua sự thuyên giảm âm

thanh

• Để xác định độ dính giữa cement với

casing.

CEMENT EVALUATION LOG

• VDL & MSG:

• VDL (Variable Density Log) by

Schlumberger.

• MSG (Micro–Seismogram) by

Halliburton

• Đo thông qua hình ảnh sóng thu

• Để xác định độ dính giữa cement với

được.

thành hệ.

CEMENT EVALUATION LOG

• Công dụng:

• Đánh giá chất lượng cement

• Thẩm định độ kín của khu vực

• Định vị cement top

• Phát hiện và kiểm soát sự ăn mòn.

• Xác định độ hư hại của thành hệ.

CEMENT EVALUATION LOG

GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ PHẦN MỀM IPM SỬ DỤNG CÔNG CỤ MBAL

• Giới thiệu khái quát về MBAL

phần mềm sử dung cho kĩ sư công nghê ̣mỏ giúp cho họ nghiên

• MBAL, được thương mại hoá vào thâp niên 1990s – là môt bộ

cứu phân tích vỉa. MBAL bao gồm các công cu ̣như: Material

Balance, Decline curve Analysis, 1D model, mô phỏng Monte Carlo,

và Streamlines

Coal Bed Methane, Reservoir Allocation, Tight Reservoir Modelling

GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ PHẦN MỀM IPM SỬ DỤNG CÔNG CỤ MBAL

• Tất cả các chức năng có sẵn có thể sử dung để cô lâp hoăc kết hợp đươc giữa các đối tương

kĩ thuật. Ngoài ra từ viêc cho phép kĩ sư ước lượng đươc nguồn gốc của dầu và khí trong vỉa

và hiểu đươc cơ chế hoaṭ đông của vỉa, có nhiểu cách mới để tiếp cân như biểu diễn dự đoán

sử dung độ thấm tương đối và mô hình multi – tank đảm bảo rằng MBAL có thể cung cấp

môt nền tảng vững chắc dựa trên viêc vât lý vỉa và kế hoach khai thác có thể nghiên cứu chi

tiết.

WORKFLOW

Make certain data is available

Enter data. Check validity of data

Find the best possible match

Confirm the quality and correctness of the match

Run simulation

Go to production prediction

CHỌN CHẤT LƯU KHẢO SÁT

MAKE CERTAIN DATA IS AVAILABLE

• PVT

Từ thanh công cụ, tiến hành chọnPVT | Fluid Properties để nhập sốliệu PVT

MAKE CERTAIN DATA IS AVAILABLE

• Nhập các thông số bể chứa

>Tiến hành định nghĩa các thuộc tính của vỉa yêu cầu cho

tính toán cân bằng vật chất. Từ giao diện chính của MBAL,

>chọn Input | Tank Data để tiến hành nhập dữ liệu như

giao diện bên dưới .

>Tiếp tục thiết lập các thuộc tính water influx, Rock

Properties, Relative permeabilities.

*Lưu ý, thông số“Resiadual Saturation” cho nước tương

ứng với nước đồng sinh bão hòacủa vỉa.

MAKE CERTAIN DATA IS AVAILABLE

• Nhập dữ liệu lịch sử khai thác

Dữ liệu khai thác được nhập cùng với mô hình nước vỉa.

>Chọn Input | Tank Data | Production History tab.

Có thể tiến hành nhập bằng cách chọn tập tin chứa số liệu khai thác dạng excel, sau đó có thể sao chép và dán vào MBAL sử dụng “nút click chuột phải” vào trung tập của bảng nhập.

*Lưu ý, cần phải cẩn trọng kiểm tra lại đơn vị của dữ liệu đầu vào. Đơn vị của dữ liệu có thể bị thay đổi trong MBAL từ màn hình chính bằng cách chọn tab Units.

ENTER DATA & CHECK VALIDITY OF DATA

• Dữ liệu đầu vào

Temperature Nhiệt độ vỉa deg F

Formation GOR

Tỉ số khí dầu

Oil gravity

Tỉ trọng dầu

Pb

Áp suất điểm bọt khí

Gas gravity

Tỉ trọng khí

Water salinity

Độ mặn của nước

Gas oil ratio

Tỉ số khí dầu

Phần trăm mole của H2S

Mole percent H2S

Oil FVF

Tỉ số của dầu so với điện chuẩn

Phần trăm mole của CO2

Mole percent CO2

Mole percent N2 Phần trăm mole của N2

Oil gravity

Tỷ trọng của dầu

ENTER DATA & CHECK VALIDITY OF DATA

• Matching PVT correlations.

 Để điều chỉnh các tương quan của các chất lỏng thực nghiệm để phù hợp với số liệu đo thực tế của phòng thí nghiệm PVT.

 Pb

 Bo

 GOR

 Oil viscosity

ENTER DATA & CHECK VALIDITY OF DATA

• Matching PVT correlations.

FIND THE BEST POSSIBLE MATCH

• Graphical method

Để xác định trực quan sự khác nhau giữa Reservoir and Aquifer Parameters.

Để căn chỉnh tất cả các điểm dữ liệu trên một đường thẳng

4 8

FIND THE BEST POSSIBLE MATCH

• MBAL sử dụng phương trình cơ bản sau

Trong đó:

F: Lưu lượng khai thác tính ở điều kiện vỉa.

N: Thể tích chất lưu ban đầu tại chỗ.

Et: Hệ số dãn nở của chất lưu. We: Thể tích nước đáy thâm nhập vỉa.

FIND THE BEST POSSIBLE MATCH

• Graphical method

FIND THE BEST POSSIBLE MATCH

• Analytical method

 Sử dụng hồi quy tuyến tính

 Ước lượng các thông số reservoir và aquifer

FIND THE BEST POSSIBLE MATCH

• Analytical method

FIND THE BEST POSSIBLE MATCH

Dữ liệu vào

Vỉa khí Tank pressure Lượng nước bơm ép.

Vỉa dầu Tank pressure Lượng khí khai thác được Lượng nước khai thác được. Lượng nước bơm ép.

Vỉa condensate Tank pressure Lượng Condensate khai thác được. Lượng nước khai thác được. Lượng khí bơm ép. Lượng nước bơm ép.

Dữ liệu ra.

Lượng dầu khai thác. Lượng nước xâm nhập. Lượng khí khai thác. Lượng nước xâm nhập.

Lượng khí khai thác tương đương. Lượng nước xâm nhập.

FIND THE BEST POSSIBLE MATCH

• Analytical method

FIND THE BEST POSSIBLE MATCH

CONFIRM THE QUALITY AND CORRECTNESS OF THE MATCH

Để kiểm tra kết quả, chọn Regress | Parametersđể hiển thị thông số kết nối.

Nếu kết quả tổng giữa Water Breakthroughvà Water End Pointthu được hàm Corey là bằng 1 thì mô phỏng trên đã đáp ứng điều kiện để tiến hành dự báo cân bằng vật chất.

Nếu ngược lại, một số thông số khai báo ban đầu cần phải được hiệu chỉnh

SIMULATION

• Việc chạy mô phỏng sẽ tự động dừng một khi đạt đến điểm cuối cùng của dữ liệu. Cần đảm bảo việc chạy mô phỏng sau mỗi lần các thông số PVT, của vỉa, của tầng nước đáy thay đổi.

FORECASTING

Kết quả này thỏa mãn để có thể tiến hành dự báo cân bằng vật chất bằng cách kết nối mô hình độ thấm tương đối.

Chọn Production Prediction | Prediction Setup | Use Relative Permeabilities | End of Production History

FORECASTING

Tiếp tục chọn Production Prediction | Production and Constraintsvà sao chép dữ liệu khai thác khí bằng cách ấn chọn nút Copy vào của sổ liên kết khai thác.