Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Gassløft

1,893 views

Published on

Gassløft

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Gassløft

  1. 1. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Sigve Hamilton Aspelund Produksjon med gassløft
  2. 2. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 2 rev 01 Varg: Størrelsesforhold Varg er i størrelsesorden med Stavanger i nord til Hinna i sør og Hafrsfjord i vest og Hillevåg i øst
  3. 3. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 3 rev 01 Brønninnstrømning (IPR) IPR gir informasjon om hvor mye væske som strømmer ved et gitt strømmende bunnhullstrykk. IPR avhenger av mange faktorer, men er hovedsakelig tredelt: A. Reservoar egenskaper: Trykk, permeabilitet, porøsitet, WC, fri GOR og drivegenskaper (Aquifer(vannsone), Gasskappe…) B. Væske egenskaper: Viskositet og kokepunktstrykk… C. Komplettering av reservoar: Perforeringstetthet, åpenhullskomplettering eller perforering gjennom foringsrør… IPR endres derfor dersom en av disse faktorene endres. Reservoaret vil dermed ikke ha konstant IPR siden reservoartrykket Pr synker.
  4. 4. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 4 rev 01 IPR over Pb IPR kurven er forskjellig over og under kokepunktstrykket Pb. Over Pb vil olja være i en fase. Da er IPR kurva lineær, der PI (Produktivitets Indeks) er konstant. PI er i dette tilfellet forholdet mellom produksjonsrate Q og ”Drawdown” eller differansen mellom reservoartrykket Pr og strømmende bunnhullstrykk Pbh. Q Q = PI (Pr - Pbh) PI = ------------- eller Pr=(1/PI)Q+Pbh Pr – Pbh (y=ax+b) lineær ligning Olje produksjonen øker dersom bunnhullstrykket senkes. (Hvis reservoartrykk og PI opprettholdes) kh(Pav - Pbh) qo = ----------------------------------- (Darcy) 141.2 µ oBo.[ln(re/rw) - 3/4]
  5. 5. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 5 rev 01 IPR under Pb Dersom trykket synker under Pb vil gass bli løst fra olja og gass/oljeraten GOR vil dermed øke. I dette tilfellet vil IPR være en kvadratisk ligning: Pr-Pbh=aQ^2+bQ (Jones) eller Pr=aQ^2+bQ+Pbh (y=ax^2+bx+c) kvadradisk polynom
  6. 6. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 6 rev 01 Hvordan forbedre olje produksjon?  Q = PI (Pr - Pbh): - Forhindre at PI synker: Scale squeeze for å forhindre dannelse av scale (bariumsulfat BaSo4) i reservoar og brønn. - Opprettholde Pr: Vann og gassinjeksjon - Senke Pbh  Endre tettheten på væska i produksjonsrøret (Pbh=ρgh)  Redusere vannkuttet WC: Vann er tyngre en olje: Økende WC gir et stigende bunnhulstrykk og oljeproduksjonen synker. - Perforere oljeførende lag - WSO:  Sementering, sand plugger og kalsium karbonat  ”Packer” eller ”bridge plugg”  Resiner  Skum, emulsjoner eller mikroorganismer  Polymerbehandling  DPR (Uproporsjonal permeabilitetsreduksjon ved kjemisk behandling) - Sidestegsboring - Gassløft
  7. 7. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 7 rev 01 Produksjon med gassløft INJEKSJONS GASS PRODUSERT VÆSKE Q BRØNNINNSTRØMNING (IPR) BRØNN UTSTRØMNING (VLP) (Vertical Performance Relationship) OVERFLATETRYKK BUNNHULS- TRYKK Pbh RESERVOAR- TRYKK Pr BUNNHULLSTRYKK SOM EN FUNKSJON AV STRØMNINGSRATEBUNNHULLSTRYKK SOM EN FUNKSJON AV STRØMNINGSRATE PRODUKSJON SOM EN FUNKSJON AV BUNNHULSTRYKKPRODUKSJON SOM EN FUNKSJON AV BUNNHULSTRYKK (Inflow Performance Relationship)
  8. 8. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 8 rev 01 Gassløftventil
  9. 9. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 9 rev 01 Prosper: PVT, IPR, VLP & komplettering
  10. 10. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 10 rev 01 IPR: Prosper plott brønn A-9A Pb=203.5barg Pr=aQ^2+bQ+Pbh < Pb (Jones) Pr=(1/PI)Q+Pbh > PbPr=223.5barg Produksjonstap pga oppløst gass
  11. 11. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 11 rev 01 Løfteegenskaper (VLP) VLP er produksjonsrørets evne til løfte en bestemt mengde formasjonsvæske fra bunn av brønn til overflaten ved en bestemt Pbh og en bestemt produksjonsrørdiameter. VLP er hovedsakelig avhengig av størrelsen på produksjonsrøret og tettheten av væska i produksjonsrøret.
  12. 12. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 12 rev 01 VLP: Fysiske betingelser  VLP er en avhengig av fysiske betingelser og ikke innstrømning: - Produksjonsrøret ID - Produksjonsrørets ruhetsfaktor - Inklinasjon (stigningsgrad) - Væske / gasstetthet - Væske / gassviskositet - Væske / gasshastighet - Brønndybe / lengde av brønn - Overflatetrykk - Vannkutt - GOR - Væskens overflatespenning - Produksjonsrate
  13. 13. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 13 rev 01 Trykktap Totalt trykktap i produksjonsrøret er tredelt og består av tre ledd: A. Akselerasjon B. Gravitasjon C. Friksjon δP/δZtotal = g/gcρcosθ + fρv2 /2gcd + ρv/gc[δP/δZ] TOTAL Trykkforskjell Gravitasjonsledd AkselerasjonsleddFriksjonsledd
  14. 14. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 14 rev 01 Trykktap: Fordeling Nær overflaten Gravitasjon Friksjon Akselerasjon Nær reservoaret Gravitasjon Friksjon Akselerasjon
  15. 15. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 15 rev 01 Strømningsregimer
  16. 16. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 16 rev 01 Strømningsregimer i produksjonsrør
  17. 17. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 17 rev 01 VLP+IPR: Prosper plott A-9 A: WC=63% Skjæringspunktet mellom IPR og VLP angir at A-9 A produserer ca. 200 Scm/d olje. Pbh Qo
  18. 18. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 18 rev 01 WHP variasjoner +/- 10 barg >Qo -/+~30Scm/d Ved konstant gassløftrate: Senkes brønnhodetrykket (WHP) øker produksjonen. Økes WHP senkes produksjonen. Strupes brønner må gassløftraten reduseres og motsatt. ΔPbh ΔPbh ΔQo ΔQo
  19. 19. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 19 rev 01 Gassløft variasjoner: +/- 10 MScm/d > Qo +/-~10 Scm/d Økes gassløftet øker produksjonen. Senkes gassløftet minkes produkjonen.
  20. 20. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 20 rev 01 Oljerate vs gassløftrate: Enkel brønn A-9A Vannkutt 63% Gassløftrate 54MScm/d gir 200 Scm/d olje
  21. 21. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 21 rev 01 Analyse Null injeksjon i A-16. A-3: Bunnhullstrykkfall ~18bar A-7 stengt: Produksjonstap Erfaring: Gassinjeksjons trykket i A-14 svinger i takt medsvingninger i gassløftet Lesning av bunnhullstrykkmålinger krasjer: Ingen kontroll på Bhp og produksjonsanalyse er vanskelig. Reduksjon av GLR i A-7: Økt bunnhullstrykk
  22. 22. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 22 rev 01 Redusering av gassløft og åpne choke A-15 Reduserte gassløftraten med ~1000Scm/t Åpnet choke Etter: Økt slugging i brønnen (temperatursvingninger) Før: Mindre slugging. Mer stabil brønn.
  23. 23. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 23 rev 01 GAP: Optimalisering
  24. 24. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 24 rev 01 GAP:Produksjon ved bestemt gassløft
  25. 25. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 25 rev 01 GAP: Olje produksjon ved bestemt gassløft
  26. 26. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 26 rev 01 Simulering: Økt gasløft i A-9A
  27. 27. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 27 rev 01 Simulering: Økt gassløftrate i A-9 kan gi mer olje Obs: modellen er ikke basert på optimalisering med hensyn på systemets betingelser
  28. 28. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 28 rev 01 GAP analyse: A-5 & A-7 til test seperator
  29. 29. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 29 rev 01 GAP: Simulert olje produksjon 15/11 uke 46
  30. 30. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 30 rev 01 GAP: Simulering: Åpne choke i A-1 Har åpnet choke i A-1: Simulert trykkfall 5 bar over choke Resultat: Økt produksjon
  31. 31. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 31 rev 01 Simulering 26/11: Gassløft i A-5 A
  32. 32. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 32 rev 01 Simulering 26/11: Økt oljeproduksjon
  33. 33. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 33 rev 01 A-9 A: Produksjontrend før perforering Oil rate: Normalised at constant GLR and WT oil rate y = 7E+69e-0.004x R2 = 0.999 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 jul/ 06 okt/ 06 jan/ 07 apr/ 07 aug/ 07 nov/ 07 Time OilRate(Sm3/d) Oil Rate (Sm3/d) Well test oil rate Oil rate (Constant WHP=25bar) Expon. (Oil rate (Constant WHP=25bar))
  34. 34. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 34 rev 01 A-9 A perforering: Økt oljeproduksjon Allokert oljerate: A-9 A produserer ~240Scm/d olje etter perforeringen på ”first line”. GLR 2260 Sm3/t Etter perforeringen ble A-9 A testet sammen med A-5 A. Totalt produserde disse brønnene 995 Scm/d. Proper modellen regner ut at brønn A-5 A produserer 738 Scm/d med betingelsene gitt ved brønntesten. Differansen mellom disse er 257 Scm/d blir produsert av A-9 A. Før perforeringen var vannkuttet kraftig stigende. Allokert oljerate avhenger nå av brønnhodetrykk, vannkutt, gassløftrate og variable konstanter bestemt av prosper. Når vannkuttet øker må en bestemme disse konstantene på nytt. 15/9: Qo=106 Sm³/d, GLR=3250 og WC=83%
  35. 35. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 35 rev 01 A-9 A perforering: Qo=PI(Pr-Pbh)(1-WC) Perforering Qo=9.8(223.5-140.9-18.5)*(1-0.592)=256.3 Sm³/d GLR~2200 Sm³/t Qo=7.1(223.5-150-18.5)*(1-.91)=35 Sm³/d GLR~2400 Sm³/t 12/10: Brønntest:Qo=257 Sm³/d Pbh (gauge) Trykkforskjell: Gauge til perforering
  36. 36. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 36 rev 01 A-9 A perforering: PI PI [Sm3/bar/day] 0 2 4 6 8 10 12 14 16 mai.07 jun.07 aug.07 sep.07 nov.07 Time PI WT PI PI WT PI oil PI oil ΔPIoil~3Sm³/bar/dag ΔPI~3Sm³/bar/dag Perforerte en 100% oljeførende sone
  37. 37. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 37 rev 01 A-9 A: Optimalisering Teoretisk optimal produksjon (en brønn)
  38. 38. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 38 rev 01 Hvorfor Ikke Operere Ved Optimal GL Rate?  Alle WHP trykk må være like på hovedmanifolden - Ikke alle brønners optimale rate er ved samme WHP  Fluid rate øker, derfor: - Bak trykk øker - Brønnhode trykk øker - Brønnrate synker  Brønner med høyt vannkutt kan chokes tilbake for å øke produksjonen fra andre brønner  Raten er begrenset av kompressorene - Ved normal operasjon er dette ikke et tema - Når en kompressor er til vedlikehold reduseres gass løft rate for å redusere daglig gassfakling
  39. 39. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 39 rev 01 Hvordan beregnes optimal system rater?  Gap Modell – Kominasjon av: - Enkel reservoar modell (Materialbalanse modell) - Brønn modeller (Vertical Lift Performance and Inflow Performance Rate curves) - Rørstrøm kalulasjoner  Optmaliseringsredskap brukt til å: - Beregne gassløftrater for brønn - Hjelp til å avgjøre hvilken brønn som er best egnet til test seperator - Avgjøre framtidige muligheter til produksjonssystemet:  Ekstra strømningsrør  Flerfasepumpe  Denne modellen vil ikke gi det rette svaret, men gir en indikasjon
  40. 40. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 40 rev 01 Metode for Optimalisering av Varg Systemet  Vi må samarbeide for å finne optimal produksjon  SKR/driftsleder må gi tilbakemelding til produksjonsingeniør om: - Brønnstabilitet - Flaskehalser i systemet (høye trykkfall)  For eksemel A01 strupeventil har et trykkfall på minst 4bar - Ring dersom et drop i produksjonsraten oppstår over helgen som dere ikke forstår  Offshore besøk av produksjonsingeniøren - Gass løft rater  Undersøkelser av eldre data under GLR har gitt innsikt i optimalisering - Strupeventil setting  Vil struping av brønner med høyt vannkutt forårsake økt total produksjon? - Redusere test seperatortrykk
  41. 41. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 41 rev 01 Brønntesting: Fordeler  Fordeler: + En får informasjon om brønnproduksjon: + Det blir lettere å ”allokere” / holde oversikt over den enkelte brønns produksjonsnivå: + En kan bruke informasjonen til å oppdatere prospermodellene med den nye informasjonen: + Med nøyaktige prosper modeller kan en bruke GAP til å optimalisere gassløft fordelingen i brønnene. Resultat: Økt produksjon. + Dersom vannkuttet øker må en endre gassløftrate for å optimalisere produksjonen. + En får en kvalitativ forståelse av reservoar egenskaper: + Dersom GOR øker betraktelig kan dette være indikasjoner om at brønnen produserer under kokepunktstrykket: Det er viktig å bruke korrekt måleblende når en måler gass under brønntester. + Allokeringsdata blir brukt av reservoaringeniøren ved historietilpasning i reservoarsimulatoren. + Gode brønntester over en lengre perioder gir bedre estimat på decline analyse: + Dette kan igjen påvirke reserveestimater.
  42. 42. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 42 rev 01 Brønntesting: Ulemper  Ulemper - Når er en legger enkelte av brønnene alene til test seperator reduserer produksjonsraten fordi en ikke lenger produserer optimalt. - Når en legger om brønnene til test seperator risikerer en at brønnene begynner å slugge da betingelsene endres. Da kan en bruke en del tid å tilpasse gassløft i brønnene for å forhindre denne sluggingen. Dette kan føre til at produksjons raten reduseres da en produserer ustabilt. - Slugging er i seg selv en risiko da dette i verste fall kan føre til produksjonsstans. - Slugging fører også til ustabile betingelser for gass kompressor som igjen fører til mer vedlikehold / fakling. - Slugging fører også til høyt stressnivå i SKR (fare for utbrente operatører / miste kompetanse)
  43. 43. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 43 rev 01 Brønntesting: Faktorer  Hvor ofte en må teste brønner avhenger av hvor hurtig oljeproduksjon, vannkuttet og GOR endres i brønnene. Er produksjonen stabil trenger en ikke teste brønnene ofte.  Allokeringsfaktor (forholdet mellom faktisk produsert volum og allokert produsert volum) gir et godt estimat på endringer i produksjon. Dersom denne faktoren divergerer med mer en ± 10% bør en teste brønnene. Dersom faktoren minker betyr dette at en overestimerer produksjon. Dette er en indikator på at vannkuttet øker.  Dersom en gjør brønnoperasjoner som for eksempel PLT, scale squeeze, WSO og perforering bør en teste brønnen før og etter. Dersom det er mulig bør en teste brønnen under operasjonen.  Dersom operasjonene tillater det bør en teste brønner: × For eksempel: Er A-5 A stengt i 4 timer: En brønn bør testes.  For å bestemme vannkuttet i brønnen kan brønner testes sammen med A-5 A. En får da en indikasjon om hva brønnen produserer.
  44. 44. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 44 rev 01 Hvor ofte bør en teste brønnene?  Generelt bør en teste brønnene annenhver måned.  Dersom brønnene har en stor endring i oljeproduksjon og vannkutt bør en teste brønnene oftere (hver måned).
  45. 45. Copyright Talisman Energy Norge AS 2007 Page 45 rev 01  Contact details:  Sigve Hamilton Aspelund  +4792647129  sigve.aspelund@lyse.net  http://sigvehamiltonaspelund.wordpress.com/about/

×