FBE- Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Yazar "Gök, İhsan Murat" ile FBE- Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeDüşey girişimli basınç testlerinin modellenmesi ve parametre tahmini(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2004) Gök, İhsan Murat ; Onur, Mustafa ; 152291 ; Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği ; Petroleum and Natural Gas EngineeringGeçirgenlik ve gözeneklilik gibi kayaç özelliklerindeki uzaysal heterojenliğin, rezervuarların üretim performansı üzerinde çok kuvvetli bir etkiye sahip olduğu çok uzun süreden beri bilinmektedir. Dolayısıyla bu tür kayaç özelliklerindeki heterojenliğin rezervuar içerisinde iyi tanımlanabilmesi, rezervuar üretim performansı tahminlerinin gerçekçi bir şekilde yapılması için ön koşul olmaktadır. Literatürdeki çalışmalardan, alışılagelmiş uzun zamanlı kuyu basınç testi verilerinden genelde yatay yöndeki kayaç özelliklerine ait heterojenliğin iyi çözümlenebileceği bilinmektedir. Ancak bu testlerden düşey yöndeki heterojenliğin, özellikle de tüm formasyon kalınlığı üretime açık tutularak yapılan testlerden, belirlenmesi mümkün olmamaktadır. Son yıllarda, çevre problemlerini (yüzeye üretim gibi) önlemede, testlerin daha kısa sürede yapılmasına ve kuyu boyunca farklı noktalarda düşey girişim testlerinin yapılmasına da olanak sağladığı avantajları nedeniyle, alışılagelmiş kuyu testlerine alternatif olarak önerilen ve petrol endüstrisinde yaygın uygulama alanı bulmuştur. Çok-problu veya paker-problu testlerden elde edilen farklı noktalardaki (uzaysal) basınç seti ölçümlerinin, hem düşey hem de yatay doğrultudaki kayaç heterojenliğine ait daha fazla bilgi ihtiva ettiği, bir başka deyişle, daha çok etkilendiği bilinmektedir. Ancak, bu tür testlerden, yatay ve düşey yönde uzaysal heterojenliğin ne ölçüde çözümlenebileceği üzerinde literatürde çalışmalar bulunmamaktadır. Dolayısıyla, bu çalışmada, bu tür düşey girişim testlerinden elde edilen basınç verilerinden heterojenliğin ne ölçüde çözülebileceği ayrıntılı olarak araştırılmıştır. Bu çalışmada, heteroj enlik için iki farklı modelleme göz önünde bulundurulmuştur. Bu modellerden birinde, her tabakada farklı kayaç ve akışkan özelliklerine sahip zonlann oluştuğu, diğerinde ise, daha küçük ölçekte, yani grid blok ölçeğinde kayaç özelliklerinin jeo istatistiksel modellere uygun olarak değiştiği kabul edilmiştir. Düşey girişimli basınç testi verilerine koşullu geçirgenlik ve gözeneklilik dağılımları, son yıllarda yaygın kabul bulan Bayes olasılık teoremi üzerine kurulu ters problem yöntemi kullanarak kestirilmiştir. Bu ters problem yöntemi ile hem doğrudan ölçümler yolu ile elde edilen statik verilere (kuyu loğları ve karot analizlerinden elde edilen geçirgenlik ve gözeneklilik değerlerine ve bu özelliklerin jeo istatistikten belirlenen uzaysal korelasyonlarına) hem de dolaylı ölçümlerden kuyu basınç testi verilerine koşullu geçirgenlik ve gözeneklilik değerlerinin kestirimi olasıdır. Düşey girişim testlerinin modellenmesi, çalışmada geliştirilen üç boyutlu (3B) r-Q-z tek-fazlı sayısal bir akış simülatörü ile yapılmıştır. Bu çalışmada geliştirilen simülatörde hem blok merkezli hem de nokta merkezli grid sistemi göz önünde xıx bulundurulmuştur. Geliştirilen simulator, çeşitli uygulamalar için hem mevcut analitik çözümler ile hem de ECLIPSE 100 ticari simülatörü ile ayrıntılı olarak kıyaslamıştır. Yapılan uygulamaların tamamında bu çalışmadan elde edilen sonuçların, analitik çözümlerden ve ECLIPSE 100 ticari simülatöründen elde edilen sonuçlar İle uyumu oldukça iyidir. Bu sayısal simülatöre ters problem yöntemi üzerine kurulu doğrusal olmayan parametre talimin yöntemi entegre edilmiştir. Doğrusal olmayan parametre tahmini, gradyent temelli Levenberg-Marquardt algoritması kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Levenberg-Marquardt yönteminde gerekli olan duyarlılık kat sayılarının etkin bir şekilde hesaplanması için üç farklı yöntem (sonlu fark, gradyent simulator ve adjoint) çalışmada göz önünde bulundurulmuş ve bu yöntemlere ait duyarlılık katsayısı formülleri geliştirilmiştir. Duyarlılık katsayılarına ait bu denklemler (r-B-z) bir simulator için literatürde ilk defa bu çalışmada sunulmuştur. Bu yöntemlerden hangilerinin hangi durumlarda hesaplama zamanlan bakımından kullanılması gerektiği belirlenmiştir. Çeşitli homojen ve heterojen modellerde farklı düşey girişim testi konfigürasyonlan göz önünde bulundurularak, kuyu boyunca düşey yönde farklı noktalarda kaydedilmiş basınç verilerinin geçirgenliğe, gözenekliliğe, zar faktörüne, ilk basınçlara, vs. duyarlıkları hesaplanmış ve hangi tür basınç verilerinin bu parametrelere nasıl duyarlılık gösterdiği ayrıntılı olarak çalışılmıştır. Ayrıca, düşey girişim testlerinden elde edilen basınç verilerinin geçirgenlik ve gözeneklilik gibi kayaç özelliklerine formasyonun neresinde duyarlı olduğu anlaşılması için duyarlılığının alansal grafikleri çizilmiştir Duyarlılık katsayısı grafikleri üzerinde yapılan ayrıntılı inceleme ve değerlendirme sonrasında, ilk dikkati çeken husus, paker aralığındaki ölçülen basınç verilerinin yatay geçirgenliğe olan duyarlılığı paker aralığının içerisinde en fazla iken paker aralığının üstündeki ve altındaki bölgelerde duyarlığın neredeyse sıfıra yakın olmasıdır. Paker basıncının, düşey geçirgenliğe olan en fazla duyarlılığının ise çiftli paker aralığının üst ve alt sınırına yakın bölgelerde olduğu yapılan uygulamalardan görülmüştür. Paker basıncının gözenekliliğe olan duyarlılığı, erken zamanlarda çiftli paker aralığının tam karşısı ile sınırlı kalırken, zaman ilerledikçe duyarlılık hem yatay hem de düşey yönde genişleyerek hareket etmektedir. Gözlem probu basınç verileri kullanılarak, yatay ve düşey geçirgenliklerle olan duyarlılıkları incelenmiştir. Yapılan uygulamalardan, prob basıncının yatay geçirgenliğe en fazla duyarlılığı, probun bulunduğu grid ile pakenn üst sının arasındaki gridlere olduğu saptanmıştır. Benzer şekilde, prob basıncının düşey geçirgenliklere duyarlılığın en fazla olduğu yer probun bulunduğu grid ile pakenn üst sınırı arasındaki gridblok olduğu görülmüştür. Aynca, prob basıncının, probun bulunduğu grid ile tabanın üst sınırı arasındaki bölgelere bir miktar duyarlılık gösterdiği görülmüştür. Gözlem probu basıncının ise erken zamanlarda paker aralığının üst sının ile gözlem probu arasında kalan bölgelerde sınırlı kalırken, zaman ilerledikçe duyarlılık hem yatay hem de düşey yönde genişleyerek hareket etmektedir. Yukarıda da belirtildiği üzere bu çalışmada, her tabakanın farklı kayaç ve akışkan özelliklerine sahip birden fazla zondan oluştuğunu kabul eden heterojen model uygulamalarına yer verilmiş ve bu tür sistemlerden parametre tahmini üzerinde de durulmuştur. Bu tür modeller, genellikle sondaj akışkanın formasyona filtrasyonundan dolayı formasyonun yakın civannda mobilitesi ve storativitesi daha XX farklı kirlenmiş bölgelerin basınç testleri üzerinde etkisini çalışmak için kullanılabilinir. İster su bazlı ister petrol bazlı çamur kullanılmış olsun, bu zona filtre olan akışkanın akmazlığı ve sıkıştırılabilirliği formasyonun orjinal akışkanın akmazlığı ve sıkıştırılabilirliğinden ve hatta bu zondaki etken geçirgenlik formasyonunkinden farklı olacaktır. Bu problem, her tabakada farklı özelliklere sahip iki zondan oluştuğu düşünülerek modellenebilir ve parametre tahmini yapıla bilinir. Bu çalışmada böyle bir sistemde çok-problu bir düşey girişim testi tasarlanmış ve hangi basınç seti verilerinden kirlenmiş ve kirlenmemiş zonlara ait hangi parametrelerin güvenilir olarak bulunabileceği araştırılmıştır. Yapılan bu uygulama göstermişti!- ki, üretim probu veya onun tam karşısındaki yatay prob basınç verilerinin herhangi bir düşey gözlem probuna ait basınç seti ile birlikte kullanılmasıyla hem kirlenmiş hem de kirlenmemiş zona ait tüm parametreler saptanmasına yetecektir. Buna karşın, sadece düşey gözlem probu verilerinin kullanılması yalnız kirlenmemiş zona ait özelliklerin saptanmasına yardımcı olacaktır. Düşey girişimli basınç testlerinin, kayaç özelliklerindeki heteroj enliğin hem düşey hem de yatay yönde konumsal olarak güvenilir olarak çözümlemede ne ölçüde katkıda bulunacağı çalışmada ayrıntılı olarak araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, yukarıda belirtilen duyarlılık katsayılarının alansal grafikleri ile oldukça uyumludur. Ayrıca yapılan bu uygulamalardan, paker ve gözlem probu basınçlarının formasyonun farklı yerlerine duyarlılık gösterdiğinden dolayı, parametre tahmini sırasında hem paker hem de gözlem probu basınçlarının beraber kullanılmasıyla daha fazla bölgeye ait heterojenliğin çözülebileceği görülmüştür. Bu çalışmada geliştirilen yöntemi kullanılarak, sentetik olarak simülatörden türetilen çok-problu ve çiftli paker-problu düşey girişim testi basınç seti verileriyle, geçirgenlik ve gözeneklilik değerlerinin kestirimi üzerine yapılan dört uygulama ile bir çiftli paker-prob testine ait bir saha uygulaması sunulmaktadır.