通过应用程序提高穿孔井的生产率和安全性

2016年11月14日

当设计良好的穿孔以恢复石油和天然气时,选择适当特性的正确数量的穿孔是关键。太多的孔,您会承受设备故障或受伤的风险;太少了,您会降低生产率水平。达到这种平衡并提高恢复操作的安全性和生产率的一种方法是建模井附近的流体流量。让我们看看应用程序构建器如何使此过程更加有效。

准备井以从水库中回收石油和天然气

在多孔或断裂的岩层之间楔入的是我们最依赖的两种自然资源:石油和天然气。从这些积累区域(称为水库)中收回资源是石油和天然气行业的关键点。为了进行有效的恢复过程,在该领域工作的工程师可以设计有效恢复填充储层地层的油气。

一张钻孔的照片。
井在特定位置进行钻探,以收回宝贵的资源。凯特琳·赫里福德(Caitlin Heryford)的图像。获得许可CC由2.0, 通过Flickr Creative Commons

建立储层与井之间的流动通信的一种方法是使用穿孔。钻孔并添加套管以提供进一步的保护和稳定性后,可以通过穿孔枪在特定位置通过套管和水泥射击孔。这会产生一条允许流体从储层流向井的路径。穿孔的井特别有益,从某种意义上说,穿孔可以单独密封,从而提供对井本身的更大控制。

描绘钢穿孔的图像。
图像显示钢中的穿孔。图片由智商先生。获得许可CC由2.0, 通过Flickr Creative Commons

穿孔井的安全性和生产力受到其设计的极大影响,从包含在其尺寸和方向上的穿孔数量。因此,为了防止对人员的损害和伤害,以及最大化碳氢化合物的产生,重要的是首先分析井中的流体流量并更好地了解每种穿孔处的液体摄入量。正如我们将在下一节中强调的那样,数值建模应用程序为执行此操作提供了优化的解决方案。

使用应用程序更好地预测穿孔井中的流体流量摄入量

我们的穿孔良好的演示应用程序基于模拟穿孔井眼内的Darcy流(形成井的孔)的模型。对此过程进行建模需要在ComsolMultiphysics®软件中执行完整的3D分析。下图显示了一组参数的井眼处的压力和抽水速率。

在井眼和抽水速率处的压力的模拟图。
模拟图描述了井眼处的压力以及泵送速率。请注意,值的注释可以直接包含在图中。

假设用户现在想将这些初始结果与新的设计参数的结果进行比较。这些用户现在没有能够使用易于使用的应用程序进行自己的分析,而不是转向模拟专家进行进一步的测试。通过将基础模型的复杂性隐藏在简化的界面后面,应用程序使那些对模拟过程知识的知识很少,以快速获得准确的仿真结果。

为了更好地了解该应用程序中可以包含的功能,让我们回到我们的穿孔很好的例子。该演示应用程序为用户提供了修改许多参数的选项。关于井,它们可以指定其半径,穿孔的数量,穿孔半径和长度以及穿孔处的压力。用户还可以修改流体的粘度和密度以及储层的半径,孔隙率,厚度,渗透性和压力。请记住,在创建自己的应用程序时,您可以控制哪些参数用户具有更改的能力以及应用程序的结构和组织。

穿孔良好的演示应用程序用户界面的屏幕截图。
穿孔良好应用程序的用户界面(UI)。

正如上面屏幕截图中突出显示的那样,应用程序生成的结果显示在图形窗口中。除了在穿孔和抽水速率处的压力图(如前所述)外,该应用程序还绘制了储层中的流场和压降。在应用程序和受控参数中包含所有基础模型的所有基础模型,用户可以对其仿真结果的可靠性和实用性充满信心。

用应用程序构建器有效,准确地设计穿孔的井

穿孔的井提供了一种可行的方法,可用于获取被困在水库中的石油和气体。得益于模拟应用程序,确保这些井的安全性和生产力是一个更简化的过程,该应用程序使一群人有能力进行自己的仿真测试。扩展模拟功能的范围为井设计领域的进一步发展铺平了道路,这有可能有助于从更复杂的岩层中回收油气,具有较小的渗透性。

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评论(1)

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Molika Linkolnli
Molika Linkolnli
2018年3月7日

亲爱的布里奇特,

是否可以在这里使用双重渗透率模型?

也就是说,对于矩阵和断裂的流体流量,它们已经定义了两个单独的方程式,并以转移函数和形状因子为断裂矩阵相互作用相互连接。

如果是,应该重置哪些模块?

请指教。

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