title: Ανάπτυξη μοντέλου με χρήσης βάσης δεδομένων για την παραγωγή δεδομένων PVT σύνθετης εκτόνωσης
Creators: name: Κουρλιανσκη Ηλιας
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2017

description: Η βέλτιστη διαδικασία παραγωγής των δεδομένων σύνθετης εκτόνωσης (Composite Flash Data) απασχολεί εδώ και αρκετά χρόνια τη βιομηχανία του πετρελαίου. Τα δεδομένα αυτά περιγράφουν την ογκομετρική συμπεριφορά των ρευστών κατά τη διάρκεια της προσομοίωσης της παραγωγής ενός ταμιευτήρα. Οι τιμές τους λαμβάνονται χρησιμοποιώντας είτε μοντέλα καταστατικών εξισώσεων (EoS Models), είτε εφαρμόζοντας σε εργαστηριακά δεδομένα PVT διορθωτικές μεθόδους οι οποίες αποτελούνται από συσχετίσεις γενικής χρήσης. Δεδομένης της εμπειρίας και του χρόνου που απαιτείται για την επίτευξη ενός κατάλληλα ρυθμισμένου μοντέλου EoS, οι διορθωτικές μέθοδοι εξακολουθούν να είναι πολύ δημοφιλείς. Τέτοιες μέθοδοι που σήμερα εφαρμόζονται στη βιομηχανία βασίζονται σε απλουστευμένες υποθέσεις και συχνά τα αποτελέσματά τους δεν επιτυγχάνουν την ακριβή αντιστοίχιση με τις καμπύλες των Βο και Rs της σύνθετης εκτόνωσης καθ’ όλο το εύρος της πίεσης. Επιπλέον, αυτές οι μέθοδοι δεν επιτρέπουν τον επανυπολογισμό των δεδομένων όταν οι συνθήκες της επιλεγείσας διεργασίας διαχωρισμού τροποποιηθούν, εκτός εάν είναι ήδη διαθέσιμα τα αντίστοιχα εργαστηριακά PVT δεδομένα εκτόνωσης.
Στην παρούσα διπλωματική, παρουσιάζεται μια ακριβής υπολογιστική μέθοδος που συνδυάζει τα εργαστηριακά PVT δεδομένα εκτόνωσης διαφορικής εξάτμισης με τον διαχωρισμό των φάσεων που προκύπτουν σε κάθε πίεση και σε συνθήκες επιφάνειας. Για την ανάπτυξη της μεθόδου χρησιμοποιήθηκε μία βάση δεδομένων η οποία περιελάμβανε τα αποτελέσματα του πειράματος της εκτόνωσης και της μελέτης διαφορικής εξάτμισης μεγάλου αριθμού ρευστών από διάφορα μέρη του κόσμου. Εν συνεχεία, αναπτύχθηκε αλγόριθμος που πραγματοποιεί υπολογιστικά εκτόνωση του πετρελαίου της διαφορικής εκτόνωσης σε κάθε πίεση σε συνθήκες επιφάνειας εφαρμόζοντας ισοζύγια μάζας και χρησιμοποιώντας προσεγγιστικές μεθόδους υπολογισμού των τιμών των συντελεστών ισορροπίας (k-values). Έτσι, μπορούν να προσδιοριστούν οι συστάσεις και οι όγκοι του αερίου και του πετρελαίου στις συνθήκες διαχωριστήρα και οι αντίστοιχες συστάσεις και όγκοι του αερίου και του πετρελαίου δεξαμενής. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από την μέθοδο που αναπτύχθηκε μπορούν επίσης είτε να συγκριθούν με τα διαθέσιμα δεδομένα PVT εργαστηριακής εκτόνωσης της βάσης δεδομένων είτε με αυτά από τις μετρήσεις πεδίου. Έπειτα, έχοντας διαθέσιμα τα δεδομένα της μελέτης διαφορικής εξάτμισης διαφόρων ρευστών από τη βάση δεδομένων υλοποιήθηκε αλγόριθμος υπολογισμού της σύστασής της υγρής φάσης για κάθε βήμα του πειράματος διαφορικής εξάτμισης. Αυτές ήταν και οι συστάσεις που χρησιμοποιήθηκαν ως τροφοδοσία στον αλγόριθμο της εκτόνωσης, αποδίδοντας έτσι τα ζητούμενα δεδομένα σύνθετης εκτόνωσης.Η νέα μέθοδος εφαρμόστηκε σε διάφορα ρευστά ταμιευτήρων της βάσης δεδομένων και η ακρίβεια σε αυτές τις δοκιμαστικές περιπτώσεις αποδείχθηκε ότι ήταν της τάξης του 1% με 2% για την πρόβλεψη των Βο και Rs σύνθετης εκτόνωσης αντίστοιχα καθ’ όλο το εύρος της πίεσης παραγωγής. Τέλος, εφαρμόστηκαν και οι διορθωτικές μέθοδοι των εργαστηριακών δεδομένων PVT που χρησιμοποιούνται έως
8
και σήμερα στη βιομηχανία πετρελαίου και από τη σύγκριση των αποτελεσμάτων προέκυψε ότι μόνο η νέα μέθοδος ακολουθεί ικανοποιητικά τις καμπύλες των Βο και Rs της σύνθετης εκτόνωσης σε όλο το εύρος πίεσης. Συγκεκριμένα, όταν χρησιμοποιήθηκαν οι μέθοδοι των Dake και Al-Marhoun για τον υπολογισμό του Βο σε μία πίεση της τάξης των 500 psi, το σφάλμα για τον υπολογισμό των αποθεμάτων έφτανε έως 10% και 7% αντίστοιχα. Παρόμοια συμπεράσματα λήφθηκαν και για την πρόβλεψη του Rs, όπου το μέσο απόλυτο σφάλμα των μεθόδων των Dake και Al-Marhoun ήταν 6% και 14% αντίστοιχα.