بخشی از مقاله
چکیده
یکی از روشهای به دست آوردن نفوذپذیری نسبی، استفاده از دادههای فشار مویینگی است. در سالهای اخیر، درستی روابط موجود برای تخمین نفوذپذیری نسبی در محیطهای آب-تر، و نفوذپذیری نسبی آب-نفت در محیطهای نفت-تر مورد بررسی قرار گرفته است، ولی، در مورد نفوذپذیری نسبی نفت-گاز در محیطهای نفت-تر، بررسی جامعی برای انتخاب بهترین مدل صورت نگرفته است.
در این مقاله سعی شد تا با استفاده از اطلاعات فشار مویینگی نفت-گاز حالت تخلیه یکی از مخازن کربناته ایران، تطابق یا عدم تطابق پرکاربردترین مدلهای تخمین نفوذپذیری نسبی با دادههای آزمایشگاهی نفوذپذیری نسبی نفت-گاز بررسی گردد. برای این کار از مدلهای Corey، Brooks-Corey، Li-Purcell و Li-Burdine استفاده شد. نتایج این مقایسه نشان داد که مدلهای Brooks-Corey، Li-Purcell و Li-Burdine تطابق بسیار خوبی با دادههای آزمایشگاهی فاز ترکننده دارند. اگرچه مدل Corey در همه موارد مقادیر بیشتری را برای فاز ترکننده تخمین میزند، ولی نتایج آن قابل قبول است.
برای فاز غیرترکننده نیز، همه مدلها به جز مدل Li-Purcell، مقادیر یکسان و نسبتاً دقیقی را تخمین میزنند. همه مغزه های مورد استفاده از یک بخش مخزن گرفته شده بودند، لذا می توان آنها را به عنوان یک Rock Type در نظر گرفت. سپس، از مقادیر واقعی نفوذپذیری نسبی و همچنین مقادیر پیش بینی شده توسط مدلها به طور جداگانه میانگین گیری شد.
در انتها نیز، بخشی از مخزن شبیه سازی شده است و تأثیر تفاوت مقادیر پیش بینی شده و واقعی نفوذپذیری نسبی نفت-گاز، بر خروجیهای تولیدی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از این کار نشان داد که میتوان از مدلهای تخمین نفوذپذیری نسبی با استفاده از اطلاعات فشار مویینگی نفت-گاز، برای پیش بینی مقادیر نفوذپذیری نسبی نفت-گاز و کاربرد آن در شبیه سازها استفاده کرد.
.1 مقدمه و مبانی نظری
اطلاعات فشار مویینگی و نفوذپذیری نسبی ازجمله دادهای ورودی به مدلهای مخزن جهت تعیین عملکرد مخزن، تعیین میزان اشباع سازند، به دست آوردن حجم نفت مخزن و انتخاب روشهای تولید صیانتی از مخازن هیدروکربوری میباشد. با توجه به اینکه اطلاعات نفوذپذیری نسبی همیشه در دسترس نمیباشد و روشهای آزمایشگاهی تعیین آنها در مقایسه با دادههای فشار مویینگی مستلزم زمان و هزینه بیشتری است، ارائه مدلی برای پیش بینی نفوذپذیری نسبی با استفاده از دادههای فشار مویینگی ضروری به نظر می رسد.
در زمینه پیش بینی نفوذپذیری نسبی با استفاده از دادههای فشار مویینگی، مدلها و همبستگیهای گوناگونی وجود دارد. اکثر این مدل ها مربوط به نمونه های آب-تر و در زمینه تخمین نفوذپذیری نسبی آب-نفت یا آب-گاز می باشد. در تحقیقات گذشته، به درستی پاسخگویی این مدل ها برای تخمین نفوذپذیری نسبی نفت-گاز با استفاده از داده های فشار مویینگی در سنگ های نفت تر و انتخاب بهترین مدل در این زمینه پرداخته نشده است؛ لذا، در این مقاله، به بررسی تطابق یا عدم تطابق مدلهای تخمین نفوذپذیری نسبی نسبت به دادههای آزمایشگاهی نفوذپذیری نسبی نفت-گاز یکی از مخازن کربناته ایران پرداخته شده است و بهترین مدل برای پیش بینی نفوذپذیری نسبی نفت-گاز با استفاده از دادههای فشار مویینگی برای استفاده در عملیات شبیه سازی ارائه شده است. در این مقاله از مدل های Li-Purcell 'Brooks-Corey 'Corey و Li-Burdine استفاده شده است. مدل های جدید تر در این زمینه، مدل های Li-Purcell و Li-Burdine هستند. رابطههای محاسبه تراوایی فازهای ترکننده و غیرترکننده این مدل ها به ترتیب در زیر آمده است:
در این مقاله، سنگهای نفت تر با اشباع آب همزاد انتخاب شدهاند، لذا تعریف اشباع نرمالیزه کمی تفاوت خواهد داشت. با کمک مدل Willie-Gardner، اشباع نرمالیزه نفت را به صورت Sor S l So* تعریف کردیم که Sl اشباع فاز مایع می باشد و با جایگزینی اشباع نرمالیزه نفت در روابط تجربی به کار گرفته شده، مقادیر نفوذپذیری نسبی تخمین زده شده است.
2. روش و مراحل تحقیق
مدلهای بررسی شده شامل Corey، Brooks-Corey، Li-Purcell و Li-Burdine میباشد. سپس، از مقادیر آزمایشگاهی و تخمین زده شده میانگین گیری صورت گرفته است تا مقادیر نفوذپذیری برای استفاده در شبیه ساز بدست آید. در انتها نیز، مقادیر تخمین زده شده و واقعی نفوذپذیری نسبی، به صورت جداگانه، در بخشی از مخزن شبیه سازی شده سه فازی آب، نفت و گاز، به کار گرفته شده است و تأثیر تفاوت مقادیر تخمین زده شده و واقعی نفوذپذیری نسبی، بر خروجیهای تولیدی مخزن، مورد بررسی قرار گرفته است.
دادههای آزمایشگاهی مورد استفاده دراین مقاله با همکاری شرکت نفت و گاز اروندان تهیه شده است. این داده ها شامل 3 نمونه میباشد که در اعماق مختلف چاه گرفته شده است. به منظور انجام آزمایشات فشار مویینگی سانتریفیوژ و تعیین نفوذپذیری نسبی به روش سانتریفیوژ، از هر نمونه 1 مغزه به قطر 1/5اینچ و طول تقریباً 2 اینچ جدا شده است. تمامی مغزه ها کربناته بوده و آزمایش تعیین ترشوندگی Amout نشان داده است که تمامی مغزه ها نفتتر یا ترجیحا نفتتر میباشند؛ لذا، فاز ترکننده نفت و فاز غیرترکننده گاز میباشد.
برای به دست آوردن ضرایب مورد نیاز برای مدلهای نفوذپذیری نسبی Brooks-Corey، Li-Burdine و Li-Purcell، ابتدا با استفاده از دادههای فشار مویینگی، معادله خطی که بهترین تطابق را با این دادهها داشته باشد، به دست آمده است. برای این کار از نرم افزار MATLAB بسته نرم افزاری Curve Fitting استفاده شده است. همچنین، برای رسم نمودارها، از این نرم افزار استفاده شده است.
.3 ارائه و تحلیل نتایج
نتایج نفوذپذیری نسبی محاسبه شده و مقایسه آنها با داده های آزمایشگاهی در شکلهای 1 تا 4 نشان داده شده است. همانگونه که از این اشکال مشخص است، مدلهای Li-Burdine، Brooks-Corey و Li-Purcell هم پوشانینسبتاً مناسبی با دادههای آزمایشگاهی فاز ترکننده دارند و مدل Corey، مقادیر بیشتری نسبت به دادههای آزمایشگاهی تخمین میزند. نفوذپذیری نسبی فاز غیرترکننده محاسبه شده توسط تمامی مدلها به جز مدل Li-Purcell، تقریباً یکسان میباشد، با این تفاوت که مدل Corey در اکثر موارد مقادیر کمتری نسبت به دادههای آزمایشگاهی محاسبه میکند، ولی، با دادههای آزمایشگاهی سازگاری نسبتاً مناسبی دارند.
نفوذپذیری نسبی فاز غیرترکننده محاسبه شده توسط مدل Li-Purcell، در هیچ یک از شکلها نشان داده نشده است، زیرا منحنی آن با دادههای آزمایشگاهی فاصله زیادی داشته و قابل قبول نمیباشد.
