nagyhozamú kondenzátum termelő kút termelés optimalizálása

7/21/2019 Nagyhozam kondenztum termel kt termels optimalizlsa

1/75

Miskolci Egyetem Mszaki Fldtudomnyi Kar

Olajmrnki Intzeti Tanszk

Nagyhozam kondenztum termel kt termelsoptimalizlsa

Szakdolgozat

Papp Zoltn Andor

Olajmrnki szakirnytovbbkpzsi szak

Konzulensek: Dr. Turz Zoltn, egyetemi docensKiss Csaba, fmunkatrs MOL Nyrt.

Beads dtuma: 2014.05.09.

Miskolc 2014


2/75

: H-3515 Miskolc-Egyetemvros, Hungary

: (36) (46) 565-078 FAX: (36) (46) 565-077e-mail:[email protected]

Szakdolgozat feladat

Papp Zoltn Andor

olajmrnki szakmrnk hallgat rszre

Nagyhozam kondenztum termel kt termels optimalizlsa

Mutassa be a csompont analzis mdszert, valamint jellemezze rviden a termelrendszerben fellp ramlsoklersra szolgl elmleteket!Ksztseel a kt szimulcis modelljt!Vizsglja meg az zemjellemzket befolysol tnyezket s hatrozza meg a rendszerre

jellemz optimlis termelsi paramtereket!Hatrozza meg a felszll termelsrl a mechanikus termelsre trtn tlls idejt!Ksztsen gazdasgossgi szmtst a megvizsglt paramterek tekintetben!

Ipari konzulens: Kiss Csaba, fmunkatrsTanszki konzulens: Dr. Turz Zoltn, egyetemi docensA szakdolgozat kszts helye: MOL Nyrt., BudapestA szakdolgozat leadsi hatrideje: 2014. mjus09.

Dr. Turz Zoltnintzet igazgat, egyetemi docens

Miskolc, 2013. szeptember 9.

MISKOLCI EGYETEM

Mszaki Fldtudomnyi Kar

KOLAJ S FLDGZ INTZET

UNIVERSITY OF MISKOLC

Faculty of Earth Science & Engineering

PETROLEUM AND NATURAL GASINSTITUTE
mailto:turzozkfgi.uni-miskolc.humailto:turzozkfgi.uni-miskolc.humailto:turzozkfgi.uni-miskolc.humailto:turzozkfgi.uni-miskolc.hu


3/75

Igazol lap szakdolgozat benyjtshoz

Olajmrnki Szakmrnki Szakirny Tovbbkpzsi Szakon hallgatk rszre

A hallgat neve:Papp Zoltn AndorNeptun-kdja: XGEC79

A szakdolgozat cme: Nagyhozam kondenztum termel kt termels optimalizlsa

Eredetisgi nyilatkozatAlulrott Papp Zoltn Andor, a Miskolci Egyetem Mszaki Fldtudomnyi Karnak hallgatjabntetjogi s fegyelmifelelssgem tudatban kijelentem s alrsommal igazolom, hogyezt a szakdolgozatot meg nem engedett segtsg nlkl,sajt magam ksztettem, s aszakdolgozatban csak az irodalomjegyzkben felsorolt forrsokat hasznltam fel. Mindenolyan rszt, melyet szszerint, vagy azonos rtelemben, de tfogalmazva ms forrsbl

tvettem, egyrtelmen, a forrsmegadsval megjelltem.

Budapest, 2014. prilis 30.

a hallgat alrsa

Tanszki konzulens nyilatkozataAlulrott Dr. Turz Zoltn, jelen dolgozat beadsval egyetrtek / nem rtek egyet.1)2014. mjus 6.

a tanszki konzulens alrsa

Ipari konzulens nyilatkozata2)

Alulrott Kiss Csaba, jelen dolgozat beadsval egyetrtek / nem rtek egyet.1)2014. mjus 6.

az ipari konzulens alrsa

A szakdolgozat beadsra kerlt

2014. mjus 9.

a Kolaj s Fldgz Intzetadminisztrcija

1A nem kvnt rsz nyomtats utn tollal trlend. A dolgozat akonzulensek nemleges nyilatkozata mellett isbenyjthat.Jelen intzeti igazol lapot a szksges alrsokkal egytt a hallgat kteles az eredeti munkba bekttetni,

kzvetlenl a feladatkirs mg.

2Amennyiben a hallgatnak nincs ipari konzulense a bekezds rtelemszeren trlend.


4/75

TARTALOM

1. BEVEZETS......................................................................................................................................... 1

2. A KITERMELSTECHNOLGIA ELMLETI HTTERE.............................................................................. 3

2.1. RENDSZERSZEMLLET (NODAL)VIZSGLAT........................................................................................... 3

2.2. ASZNHIDROGNTERMEL KT MODELLJE............................................................................................... 5

2.3. AVIZSGLAT ALAPELVEI,A KT MUNKAPONTJNAKMEGHATROZSA........................................................... 7

2.4. BERAMLSI JELLEMZKHOZAMEGYENLETEK...................................................................................... 10

2.4.1. A beramls alapvet ismrvei............................................................................................... 10

2.4.2. Darcy trvny termelkenysgi egyenlet......................................................... ..................... 12

2.4.3. Vogel korrelcija .................................................................................................................... 14

2.4.4. Fetkovich korrelcija.............................................................................................................. 15

2.4.5. Kttag hozamegyenlet................................................................ ........................................... 15

2.5. TBBFZIS FGGLEGESRAMLS..................................................................................................... 16

2.5.1. A tbbfzis ramls jellegzetessgei..................................................................................... 17

2.5.2. Poettmann - Carpenter korrelci s tovbbfejlesztsei......................................................... 20

2.5.3. Ros-Duns korrelci................................................................................................................. 21

2.5.4. Orkiszewski korrelci............................................................................................................. 22

2.5.5. Gray korrelci........................................................................................................................ 23

2.6. TBBFZIS VIZSZINTESRAMLSI ELMLETEK........................................................................................ 23

2.6.1. Lockhart-Martinelli Eljrs...................................................................................................... 24

2.6.2. Dukler mdszere...................................................................................................................... 25

2.6.3. Beggs and Brill mdszer................................................................ ........................................... 25

3. A KT SZIMULCIS MODELLJNEK ELKSZTSE ............................................................................ 27

3.1. AMEZ S TELEP LTALNOS JELLEMZSE............................................................................................. 28

3.2. ATELEPFLUIDUM TULAJDONSGAI........................................................................................................ 30

3.3. PVTADATOK MODELLEZSE,FELHASZNLSA......................................................... ................................ 31

3.4. ARENDSZER ELEMEI A KTTALPTL A SZEPARTORIG................................................................................ 33

3.5. KT HOZAMEGYENLETNEKMEGHATROZSA......................................................... ................................ 35

3.6. TBBFZIS FGGLEGESRAMLS MODELLEZSE.................................................................................. 39

3.7. RENDSZER MUNKAPONTJNAK MEGHATROZSA.................................................................................... 42

4. OPTIMLIS TERMELSI PARAMTEREK MEGHATROZSA.............................................................. 44

4.1. TERMELCS TMR....................................................................................................................... 45

4.2. SZEPARTORNYOMS ......................................................................................................................... 46

4.3. OPTIMLIS CSTMRK MEGHATROZSA........................................................................................... 48

4.4. TALPI FVKA ALKALMAZSA......................................................... ...................................................... 51


5/75


6/75

sszefoglal

A dolgozatom els fejezetben ltalnos sszefoglalst nyjtok a csompont-analzis

elmletrl s annak gyakorlati alkalmazsrl, bemutatom a rendszer egyes elemeit, az

azokban vgbemen ramlsi folyamatokat s az ezeket ler legfontosabb elmleteket,

melyek a rendszervizsglat elvgzshez szksgesek.

Az elmleti httr bemutatst kveten ismertetem a vizsglat al vont kt ltalnos

jellemzit, majd a Prosper szoftver segtsgvel, a rendelkezsemre ll ktvizsglati adatok

alapjn kivlasztom a rendszer egyes elemeinek mkdst legjobban ler elmleteket, s

ezek alkalmazsvalmeghatrozom a kt szimulcis modelljt.

A kvetkez fejezetben az elkszlt modellen a paramterek vltoztatsval azoptimlis, illetleg a gazdasgi clnak megfelel termelsi viszonyok modellezst vgzem

el. Ennek keretben bemutatom az zemjellemzket befolysol legfontosabb

paramtereket, a termelcs tmrt, a szepartornyomst. A kton elvgzett szmtsok

eredmnyei alapjn javaslatot adok ezek optimlis rtkeinek alkalmazsra, illetve a

rendszer talpi fvkval trtn kiegsztsre. A javaslatokat gazdasgossgi szmtssal

egsztem ki.

rzkenysgvizsglat keretben meghatrozom a felszll termels vghez tartozrtegnyoms rtket, valamint bemutatom a lyuktalpi folyadkfelgylemls problmjt s

javaslatot adok annak lehetsges kikszblsre.


7/75

Summary

In the first part of my thesis I present the theory of Nodal analysis and its practical

adaptation. Further on I introduce the elements of production system, flowing processes and

related theories which are needed to execute for investigation of the system.

Following the description of theoretical background I specify attributes of production

well, then I choose theories which supremely describe operation of several elements of the

system and on the basis of those a simulation model of the well is defined.

At the next chapter I execute the modeling of relations of production with parameters

optimization. I show characteristics which are influenced by the most important parameters,

diameter of tubing and pressure of separator.

On the score of calculations I give some suggestion for application of optimal values.

By means of sensitivity variables I determine the formation pressure which is due to natural

flow then I specify problem of liquid loading and I give some suggestion to elimination.

Finally, the thesis have been completed with basic economic calculation about return

of investment.


8/75

1

1. BEVEZETS

A kolaj s fldgz rszarnya az energia elltsban a mai napig jelents hnyadotkpvisel s a jelenlegi folyamatok alapjn a jvben is megtartja a meghatroz szerept.

Az egyre nvekv ignyek s az emelked rak mr magukban is a sznhidrogn-ipar

bevteleinek nvekedst eredmnyezik. Mindazonltal az elrhet legnagyobbnyeresgre

trekv vllalkozsok a termel rendszer s elssorban kutak kiptsnek rendkvl magas

kltsgt ellenslyozand klns figyelmet szentelnek az zemeltetsi kltsgek

minimumon tartsra, illetleg az adott rtegbl kitermelhet fluidum mennyisgnek

maximalizlsra.

A sznhidrogn bnyszatt kt f rszre klnthetjk, egyrszt a potencilis

sznhidrogn lelhelyek feltrkpezst, feltrst s lehatrolst vgz kutatsra, msrszt

a termel kutak s a felszni technolgiai ltestmnyek kivitelezst magban foglal

mezfejlesztst kvet kitermelsre, amikor is a sznhidrogn kszletet a felsznre hozzk

s elksztik a tovbbfeldolgozsra, szlltsra.

A termel rendszer legfontosabb eleme a termelsi folyamat trgyt kpez s

felsznre hozand sznhidrognt tartalmaz rteg. A trol rtegbl a ktba raml fluidum

mennyisgek meghatrozsa rendkvl fontos a rendszer zemeltetse szempontjbl. A

rteg viselkedst a termels sorn a beramlsi vagy hozamegyenlettel jellemezzk. Ezt

kveten a fluidum tja a felsznig egy kzel fggleges csvn keresztl vezet, a ktban s

a termelcsben trtn ramls jellemzsre, lersra a tbbfzis fggleges ramlsi

elmletek szolglnak. Az immr kitermelt fluidum a felsznen egy kzel vzszintes

csvezetken, a folyvezetken keresztl jut el a gyjtkzpontba, ahol a folyadk s a

gzfzis sztvlasztsa s megfelel elksztse zajlik. A folyvezetkben trtn fluidum-

ramls lersra a tbbfzis vzszintes ramlsi elmletek alkalmasak.

Figyelemmel az olajrak folyamatos emelkedsre s arra, hogy minden egyes

sznhidrogntelep elbb vagy utbb fokozatosan kimerl, a sznhidrogn termels

optimalizlsa elengedhetetlen. A termelsi rendszer megfelel kialaktsn s

zemeltetsn, valamint hatkonysgnvel beruhzsokon keresztl befolysolhat az

adott rtegbl kitermelhet sznhidrogn mennyisge s a kitermels teme, a termels

profitmaximalizlsnak rdekben.


9/75

2

Dolgozatom kzppontjban a komplex termelsi rendszer optimalizlsa ll. Az

egyes rendszerelemek eltr ramlsi sajtossggal rendelkeznek, azonban brmelyiken

trtn vltozs kihatssal van a rendszer egszre, vgs soron a kt mkdsre. Az

elemekbl ll termel rendszer vizsglata sorn elengedhetetlen, hogy azt egysges

rendszerknt kezeljk, ne csak egyes elemeit vizsgljuk. Ilyen, a gyakorlatban hasznlt

vizsglati md, a rendszer lersra szolgl csompont, vagy Nodal analzis. A

rendszeranalzis elvgzshez a szmtgpes Prosper szoftvert hasznlom, amivel

elvgezhet a kt szimulcis modelljnek fellltsa s az egyes rendszerelemek

paramtereinek vltoztatatsbl szrmaz, a rendszerre kihat hatsok vizsglata.

A dolgozatom sorn igyekszem tfog kpet nyjtani a termelsoptimalizls egy

lehetsges mdjrl, vizsglni fogom az zemjellemzket befolysol kivlasztott

paramterek vltoztatsnak hatsait s vizsglat alapjn javaslatot adok a kt esetben az

optimlis termelsiparamterekre.


10/75

3

2. A KITERMELSTECHNOLGIA ELMLETI HTTERE

2.1.

RENDSZERSZEMLLET (NODAL) VIZSGLAT

A sznhidrogn termel rendszerben a fluidumram nyomsa egyre cskken, ahogy a

rezervorbl a felsznre ramlik. A teljes nyomsess, ami vgs soron meghatrozza a

kitermelhet fluidum mennyisgt, a rendszer egyes elemein fellp elemi nyomsessekbl

tevdik ssze. A termel rendszer tbb elembl ll, melyek nmagukban klnbz

hidraulikus karakterisztikval jellemezhetek s kln vizsglat trgyt kpezhetik, azonban

az elemekbl ll termel rendszer vizsglata sorn elengedhetetlen, hogy azt egysges

rendszerknt kezeljk. A rendszerszemllet megkzeltsre clszeren azrt van szksg,

mert a termelsi g sorbakapcsolt elemei egymssal szoros klcsnhatsban vannak,

brmelyik rendszerelem jellemzinek megvltozsa hatssal van a rendszer egszre. Az

egyes elemek hidraulikus viselkedse egyrszt fgg a tbbi elemtl, msrszt hatssal is van

a tbbi elemre. Ezen sajtos kapcsolatok feltrkpezsre, s sszessgben a rendszer

hidraulikus viselkedsnek numerikus szimulcijra alkalmasvizsglatimd a csompont,

vagy Nodal analzis.

Az elmlet alapjait Gilbert krvonalazta az 1950-es vekben, amikor jellemezte a

rezervor, a kt s a ktfejfvka kztti klcsnhatst, s ez alapjn egy rendszerszemllet

megoldst tervezett a termelsi tem meghatrozsra. A kvetkez vtizedek sorn az

egyes rendszerelemek hidraulikus viselkedsnek kutatsa s lersa jelents fejldsen

ment t, szmos klnbz elmlet, szmtsi md s tervezsi mdszer ltott napvilgot,

ezzel prhuzamosan a szmtstechnika is rohamos fejldsen esett t. Ezen krlmnyek

egyttesen generltk az ignyt s tettk lehetv a rendszerszemllet elemzs jra eltrbe

kerlst a korai 80-as vekben.Az ekkor vgzett vizsglatok clja arendszer hidraulikus

viselkedsnek numerikus szimulcija, illetve az elrni kvnt hozam leggazdasgosabb

kitermelshez szksges optimlis zemjellemzk meghatrozsa volt. Szilas A. hatrozta

meg az alapvet elkpzelst arra vonatkozan, hogy a mdszer termel rendszerre

vonatkoz alkalmazsa kiterjeszthet az egsz mez viselkedsnek lersra is. Az

albbiakban rszletesen ismertetsre kerl mdszert K. E. Brown nevezte el Nodal

Analzisnek, mely kifejezshasznlata azta elterjedt a gyakorlatban, a mdszer rszletes

kidolgozsa Beggs nevhez fzdik.[12]


11/75

4

A hatkonys ezltalgazdasgos kitermels megvalstsa rdekben a csomponti

analzis alkalmazsnak cljai a kvetkezk K. E. Brown sJ. F. Lea szerint.[5]

1. Meghatrozni egy ltez olaj vagy gzkt hozamt, figyelemmel a ktgeometria s

ktkikpzs jelentette korltozsokra (elszr felszll termelsre.)

2. Meghatrozni azokat, arszben termelsi idtl is fgg krlmnyeket, amelyek

kztt a kt termel, illetve a termelse abbamarad.

3. Meghatrozni a mestersges termelsre tlls gazdasgossgi szempontbl idelis

idpontjt s kivlasztani annak legelnysebb mdjt.

4. Optimalizlni a rendszert a meghatrozott hozam leggazdasgosabb kitermelse

rdekben.

5. A ktrendszer minden egyes elemnek ellenrzse az ramls esetleges szksgtelen

korltozsainak, akadlyozsnak beazonostsa rdekben.

6. Lehetv tenni az opertor menedzsmentje s mrnki szemlyzete szmra a

hozamnvelsi mdok gyors felismerst.

A mdszer legtipikusabb alkalmazsi terletei az ipari gyakorlatban[20]:

Hozamok becslse

Termelcs mretkivlasztsa

Foly vezetk mretnek kivlasztsa A ktfej nyoms meghatrozsa s felszni fvkamretezse

A rezervornyoms cskkens hatsainak becslse

ramlsi korltozsokazonostsa

Egybtipikus alkalmazsok:

A felszn alatti biztonsgi szelepekmretezse

Perforci srsgrtkelse

Kavicsgyas szrtervezse

Mestersges termelsi md megtervezse

A beinjektltgz-folyadk arny optimalizlsa segdgzas termelsnl

Alacsonyabb ktfejnyoms vagy kompresszor teleptshatsainak rtkelse

Ktserkentsi eljrsok rtkelse

Ahogy a fentiekbl is ltszik a csomponti analzis egy szertegaz lehetsgeket

rejt, rugalmas mdszer a ktkikpzs tervezsre, a termel rendszer elemzsre s arendszer teljestmnynek javtsra. Emellett meg kel jegyezni, hogy gazdasgi


12/75

5

szempontbl a szimulcis mdszer alkalmazsa sokkal elnysebb, mint a jelents

kltsgekkel jr, valsgban kivitelezett zemi ksrletek elvgzse.

2.2.

ASZNHIDROGNTERMEL KT MODELLJE

Brmely sznhidrogn-termel kt termel rendszere magba foglalja a trol egy

rszt, a fluidomot a felsznre szllt egysget, azaz magt kutat, valamint a felszni

berendezseket. Ha a rendszer felosztst tovbb rszletezzk, a kvetkez sszetevket

klnthetjk el.

A rtegnek a gyjtterlet hatra s a frlyuk kztti szakasza,

a ktkikpzs sajtossgai (perforci, kavicsszr stb.),

a fggleges vagy ferde termelcs oszlop,

a felszn alatti fojtsok (biztonsgi szelepek, stb.),

a mestersges termelshez szksges eszkzk (segdgz szelep, stb.),

a termelsi fvka a ktfejen,

a folyvezetk a hozztartoz berendezsekkel, s

a szepartor, ahol az elsdleges szeparls trtnik.

1. bra Felszll olajkt csompontokkal

(Forrs:Takcs - SzilasSzaharov: Sznhidrognkutak mkdsnek hidraulikai elemzse[14])


13/75

6

Az 1. brn egy felszll olajkt vzlatos rajza lthat, amiben a fluidum a trol

rtegtl a perforcin keresztl ramlik a termelcsbe, amin vgighaladva emelkedik

felfel. A termelcsben klnbz szerelvnyek akadlyozzk ramlsnak tjt, majd a

ktfejfvkn t ri el a felszni folyvezetket, ahol a felszn domborzati viszonyait kvetve

jut el a szepartorba. Az egymstl eltr hidraulikai jellemzkkel br rendszerelemeket,

melyek sszessge alkotja a kt hidraulikai rendszert, a szmokkal jelzett csatlakozsi

pontok vagy gynevezett csompontok vlasztjk el egymstl. A fluidum ramls fbb

jellemzit a csatlakozsi pontokkal hatrolt hidraulikai elemekben a kvetkez tblzat

mutatja.

1. tblzat A rendszer hidraulikai elemei s jellemz ramlsai

A hidraulikaielem elnevezse

Csatlakozsipontok

Az ramls jellegzetessgei

Trol 1, 2 Egy- vagy tbbfzis szivrgs

Termelcs 2, 3 s 4, 5 Egy- vagy tbbfzis, fggleges vagy ferde csbeli ramls

Talpfvka 3, 4 Egy- vagy tbbfzis ramls szktelemben

Ktfejlevfka 5, 6 Egy- vagy tbbfzis ramls szktelemben

Folyvezetk 6, 7 Egy- vagy tbbfzis, vzszintes vagy ferde csbeli ramls

(Forrs: Takcs - SzilasSzaharov: Sznhidrognkutak mkdsnek hidraulikai elemzse[14])

A sznhidrogn termel rendszer elemeiben fellp nyomsvesztesgek sszege adja

meg a rendszer egszben tapasztalhat nyomsesst, ami tulajdonkppen az tlagos

rtegnyoms s szepartornyoms klnbsge. Ennek megfelelen kt megklnbzetett

pontot azonosthatunk a sorbakapcsolt rendszerben, ezek a rendszer vgpontjai. Az egyik a

sznhidrogn trolrteg megcsapolssal rintett rsznek htra, ami az brn 1-es szmmal

van jellve, a msik pedig az brn 7-es szmmal jellt szepartor. Ezen pontok nyomst

hossztvon llandnak tekintjk. A formcinyoms termszetesen vltozhat a trol

kimerlsvel, de ennek hatsa figyelmen kvl hagyhat, tekintettel arra, hogy a

termelmrnki feladatok rvid- s kzptvra vonatkoztathatak. Msrszt a

szepartornyomst ltalban a mez teljes lettartamra lltjk be s az zemmenet kzben

nem vltoztatjk, ezrt ezt is llandnak tekinthetjk.[12]

A2. brasematikusan brzolja a termelrendszer egyes elemein, azaz a trolban, a

ktkikpzsen, a termelcsben s a folyvezetkben fellp nyomsesseket, melyek

egyttes rtke kpezi a teljes nyomsvesztesget. Termszetesen a rendszer aktulis

kialaktstl fggen a jelzett nyomsvltozsok rszletesebben is feloszthatak a beptse


14/75

7

kerl elemeken pl. afvkn,biztonsgi szelepen vagy egyb termelcs szerelvnyeken

fellp nyomsvesztesgek szmbavtele rdekben.

2. bra Nyomsvltozsok a sznhidrogntermel ktban

(Forrs:www.petrowiki.com[20])

Az egyes elemek hidraulikai viselkedsnek lersra, az adott szakaszon fellp

nyomsess szmtsra az vek sorn rengeteg elmletet, szmtsi mdszertdolgoztak ki

az olajipari szakemberek, melyek kzl a legfontosabbak s a gyakorlatban

legelterjedtebbek a kvetkez fejezetekben kerlnek ismertetsre. A rendszerelemzs

elvgzsekoraz a clunk, hogy a rendszert alkot egyes elemek hidraulikai viselkedst, az

ott fellp nyomsesst ler szmtsi mdszer a lehet legpontosabban kzeltse a

valsgban fennll viszonyokat, ezltal a rendszer egsznek viselkedsrl is realisztikus

kpet kapjunk. Az egyes mdszerek pontossgnak az ellenrzsre s gy a mdszerek kzti

vlasztsra a konkrt feladat kidolgozshoz hasznland Prosper program egyes funkcii

fognak segtsget nyjtani.

2.3.

A VIZSGLAT ALAPELVEI, A KT MUNKAPONTJNAK

MEGHATROZSA


15/75

8

A rendszerelemzs fentebb felsorolt szmos alkalmazsi lehetsge kzl az egyik

legfontosabb, egy adott paramterekkel rendelkez termelrendszer hozamnak

meghatrozsa. A teljes rendszer teljestmnynek kirtkelse, azaz a termelsi hozam

meghatrozshoz szksges eljrs kidolgozsa, az albbi alapelvek, peremfelttelek

figyelembevtelvel lehetsges.[12],[14]

A rendszerben kialakul tmegramls (hozam) az ramlsi t mentn lland,

jllehet a vltoz nyoms s hmrsklet hatsra a fzisllapotok is vltoznak.

A nyoms az ramlsi t irnyba cskken az egyes rendszerelemeken fellp

energiavesztesg kvetkeztben.

Az egyes hidraulikai elemek csatlakozsi pontjainl, azaza csompontoknlaz

egyik elem kilp s a kvetkez elem belp nyomsa azonos.

A mkdsperemfeltteleimelyek rtkkeit hosszabb idtartamban llandnak

tekintjk:

a vgponti nyomsok, azaz a rteg- s szepartornyoms,

a frlyuk s a felszni szerelvnyek elrendezse, geometriai adatai, s

a ktba raml fluidum sszettele.

Ezen alapvet trvnyszersgek felhasznlsval a rendszer ered munkapontjnak

meghatrozsa a kvetkez mdon lehetsges. Az egyttmkds az elemek kztt,figyelembe vve a peremfeltteleket s az egyes elemek geometriai s hidraulikai adatait,

annl a hozamnl valsul meg, amely esetbenaz elemek csatlakozsi pontjaiban a nyoms

folytonos. A munkapont meghatrozsra reduklt jelleggrbk mdszert clszer

alkalmazni. Ehhez a rendszert tetszleges helyen elmetszve kt alrendszerre bontjuk. A

kvetkez lps a kt alrendszer nyoms-hozam jelleggrbjnek meghatrozsa, mely

fggvnyeket a teljes rendszer kt ismert nyoms vgpontjbl kiindulva lehet

meghatrozni. Az alrendszerek mkdsnek nyoms-hozam jelleggrbi metszspontja a

kt alrendszer egyttmkdstjellemzi, ez a munkapont, amelynl a hozam llandsgnak

s a nyoms folytonossgnak felttele teljesl. A gyakorlati clok rdekben a teljes

rendszer elmetszst clszer valamelyik csompontban, azaz az elemek kapcsoldsnl

felvenni, gy ugyanis a metszspont a klnbz jelleg elemek sorbakapcsolsnak pontja

is, ami tovbbiakban a vltozsok elemzsnl kedvez lesz.

A rendszervizsglat kapcsn ltalnosan megllapthat, hogy a rendszer munkapontjt

tetszleges helyen trtn elmetszssel szmthatjuk s az elmetszs clszer


16/75

9

megvlasztsval knnyen elemezhetek az egyes elemek paramtereinek vltozatsbl

ered hatsok.[14]

A gyakorlatban szoksos mdszer a megoldsi csompontnak a kttalpat vlasztani,

aminek megfelelen a kt alrendszer egyrszt a folyvezetk s a termelcs , msrszt a

rteg. A rtegre jellemz nyoms-hozam sszefggs, a beramlsijelleggrbe (IPR

Inflow Performance Relationship) megmutatja azokat a pontokat, hogy a kt mely

hozamokhoz mekkora talpnyomssal termel. A msik alrendszer jelleggrbjt a

folyvezetkben s a termelcsben fellp nyomsvesztessgek szepartornyomshoz

trtn hozzadsval kapjuk meg. Sokszor a folyvezetket a kt munkapontjnak

meghatrozshoz nem vizsgljuk, ilyenkor a vizsglt rendszer rgztett nyoms

vgpontjnak a ktfejet tekintjk. A ktfej s a kttalp jelentette vgpontok kztt felvett

nyoms-hozam prokbl kapotttermelcs jelleggrbe (VLPVertical Lift Performance)

megmutatja, hogy adott ktkialakts mellett bizonyos ktfejnyomshoz mekkora

kttalpnyoms tartozik, azaz hogy a termelcs aljn bizonyos hozamoknl milyen nyoms

lesz. Ha a beramlsi grbe s a termelcs jelleggrbe egyttesen van brzolva, akkor

azok kapcsolata knnyen megfigyelhet, ahogy ezt a3. bramutatja.

3. bra A termelcs jellegrbe s a beramlsi grbe kapcsolata

(Forrs:James Lea, Henry Nickens, Mike Wells - Gas Well Deliquification[4])

Ha a kt grbe egyltaln nem metszi egymst, akkor a kt nem mkdik, azaz nincs

olyan hozam nyoms pontpr, ami termelst eredmnyezne. Az IPR s VLP grbe

metszspontja a rendszer munkapontja, ez adja meg azt a hozamot, amit adott rteg a

megadott felpts kt esetben meg tud valstani. Teht az egyetlen olyan pont, ahol adott


17/75

10

ktfejnyomssal s adott rtegnyomssal rendelkez rendszer, vagyis a kt adott hozammal

termelni tud.

A kt grbe magasabb hozamhoz tartoz metszspontja adja a stabil zempontot, ahol

a kt alrendszer nyomsa s hozama megegyezik.Ennl a metszspontnl jelentkez nyoms

s hozam az, amely az adott krlmnyek kztt a megoldsi csompontnl kettvlasztott

rendszer egyenslyi llapotra jellemz. Azrt egyenslyi, mert ha felttelezzk, hogy a

beramlsnveksziksa D pont fel eltoldik, a termelcsben a nagyobb hozamok miatt

nagyobb nyomsvesztesgek lpnek fel, ami kihat a lyuktalpra, vagyis nagyobb lesz a

termelcsben a lyuktalpi nyoms, ami kisebb depresszit, kvetkezskpp kisebb

beramlst eredmnyez. Ennek hatsra a rendszer visszatr a kt grbe metszspontjba, a

kiindulsi hozam rtkhez. Hasonlan, ha a beramls C pont rtkre cskken, a

termelcsben fellp nyomsess is cskken, aminek kvetkeztben a lyuktalpon is

cskken a nyoms, a nagyobb depresszi hatsramegnvekszik a fluidum beramlsa a

rtegbl,szintnvisszall a kezdeti hozam rtkre. Az instabil munkapontban ezzel szemben

a cskken hozam hatsra lell a kt, nvekv hozam hatrra pedig elvndorol a stabil

munkapont irnyba. sszessgben teht a magasabb hozamhoz tatoz munkapont a

rendszer stabil munkapontja, mivel kisebb hozamvltozsok utnismt bellnaka kt grbe

metszspontjhoz tartoz termelsi jellemzk.[4]

2.4.BERAMLSIJELLEMZK HOZAMEGYENLETEK

2.4.1.A BERAMLS ALAPVET ISMRVEI

A sznhidrogn termel rendszer megtervezshez, zemeltetshez tisztban kell

lenni a ktba irnyul fluidumram trvnyszersgeivel, azaz elengedhetetlen annak

ismerete, hogy a fluidum milyen mennyisgben s temben ramlik be atrol rtegbl a

ktba. A fluidum a rezervorbla perforlt ktpalst-szakaszon, azaz a fakad felsznen

keresztl ramlik a ktba. Az egyes folyadkrszecskk a fizika trvnyeinek megfelelen

a nyomsklnbsg hatsra kezdenek ramolni, a nagyobb nyoms fell a kisebb nyoms

helyek fel. Amg a kt zrva van a rtegnyoms megegyezik a statikus talpnyomssal, azaz

a ktba nincs beramls. Akt megnyitst kveten elszra kt kzelben lv, majd a

tvolabb elhelyezked fluidum rszecskk is megindulnak a kt irnyba. Egy


18/75

11

meghatrozott id utna beramlsnak egy llandsult teme alakul ki, amikor is idegysg

alatt ugyanakkora tmeg fluidum ramlik be a trol rtegbl a ktba.

A kt krl kialakul nyomsviszonyok sematikus brja lthat a kvetkez brn,

ahol rw: ktsugr;re: megcsapolsi sugr; pr: tlagos formci nyoms; Static BottomHole

Pressure SBHP: statikus talpnyoms; FBHP Flowing Bottomhole Pressure: ramlsi

talpnyoms.

4. bra Nyomseloszls a kt krl.

(Forrs: Takcs Gbor Gas Lift Manual[12])

Az llandsult beramls temt elssorban trol s a kt kztt ltrehozott

nyomsklnbsg (depresszi) nagysga hatrozza meg, de szmos egyb tnyez is

befolysolja. Egyrszt a rezervortulajdonsgok gy, mint a kzet permeabilitsa, a

rtegmagassg, msrszt aberaml fluidum tulajdonsgai: viszkozits, srsg, stb., s

nem utols sorban a ktkikpzs hatsai, azaz a perforcik s a kt llapota. Tekintve, hogy

a felsorolt tnyezk adott ktnl huzamosabb ideig llandnak tekinthetek, gya beramls

temt elssorban a kttalpnyoms befolysolja. A rteg viselkedsnek jellemzsre, a

ktba val beramls lersra szolgl a beramlsi vagy hozamegyenlet,amely megmutatja,

hogy klnbz llandsult termelsi kttalpnyomsnl mekkora a termelsi tem, melynek

grafikus brzolsa a beramlsi vagy hozamgrbe angolul IPR-grbe.[11], [12]


19/75

12

A beramlsi grbe meghatrozsa ktvizsglati mdszerekkel lehetsges. A

ktvizsglat sorn klnbz tmrj fvkval termeltetik a kutat, melynek hatsra

klnbz hozamokhoz tartoz hozam nyoms pontprok rhatak fel. Az IPR grbe

meghatrozsa idelis esetben trtnhet kzvetlenl kapacitsvizsglati mrsek alapjn

vagy a rendelkezsre ll rteg paramterek alapjn is, mint pldul permeabilits, porozits,

skin tnyez stb. Ha ezek nem llnak kzvetlenl rendelkezsnkre, akkor korbbi well test

mrsekalapjnkell meghatrozni a hozamgrbt valamilyen kzelt mdszerrel.

A beramls tulajdonsgainak jellemzsre szolgl hozamegyenletek kidolgozsra

szmos elmlet szletett, melyek rszletes ttekintse nem clja e dolgozatnak, ennek

megfelelen a kvetkez alfejezetekben kizrlag a szksges elmleti httr bemutatsra

s a konkrt feladat-kidolgozs sorn a Prosper program ltal felknlt s ltalam ignybe

vett hozamegyenletek bemutatsra szortkozom.

2.4.2.DARCY TRVNY TERMELKENYSGI EGYENLET

Aporzus kzegben trtn ramlst ler Darcy egyenletazt fejezi ki, hogy egy adott

porzus kzetben adott nagysg felleten traml fluidum mennyisge egyenesen arnyos

a kzeg permeabilitsval, a nyoms gradienssel s fordtottan arnyos a fluidum

viszkozitsval. A negatv eljel azt jelzi, hogy az ramls irnya ellenttes a

nyomsgradiens irnyval.

= Amennyiben a kvetkez egyszerst felttelek tmasztjuk a beramls lersra:

az ramls radilis s egyenletes a kt krl,

a permeabilits eloszlsa a trolban homogn,

a trol prusait teljesen az adott fluidum tlti ki,

az ramlsllandsult,

majd ezek alkalmazsval megoldjuk a Darcy egyenletet a termelsi temre akkor a

kvetkez egyenletet kapjuk.

=5,4272 10

ln ( )


20/75

13

Az egyenletben szerepl paramtereket egy adott ktnl lladnak tekinthetjk,

amennyiben ezeket egy konstansban foglaljuk ssze, az gynevezett termelkenysgi

tnyezt (J), vagy az angolszsz irodalombanhasznlatos elnevezs szerintproduktivitsi

indexet (PI) kapjuk, azaz az egyenlet a kvetkezkppen alakul.

= ( )A fenti sszefggst a kt beramlsi egyenletnek vagy ellennyomsos

(backpressure) egyenletnek nevezzk, s azt fejezi ki, hogy a folyadk beramlsa a ktba

egyenesen arnyos a kttalpon ltrehozott depresszival, azaz a rtegnyoms s az

alkalmazott ramlsi kttalpnyoms kztti klnbsggel. Minl nagyobb ez a

nyomsklnbsg annl nagyobb a termelt hozam, azaz lland rtegnyoms mellett minl

kisebb az ramlsi kttalp nyoms,annl nagyobb lesz a termelt hozam mennyisge.

Ennek megfelelen, az 5. brn brzoltak szerint, a nyoms s a hozam kztt

fennll lineris kapcsolat brzolshoz egy egyenest tudunk felvenni, melynek vgpontjai

az tlagos rtegnyoms s a maximlis termelsi tem vagy hozam. Az egyenes y tengelyt

metsz pontja a nulla hozamhoz tartoz ramlsi kttalp nyoms, ami maga a rtegnyoms,

ugyanis ekkor a nyomsklnbsg nulla, azaz nincs beramls. Az egyenes X tengelyt

metsz pontja vgpontja a maximlis hozam, az gynevezett Absolute Open Flow Potential

(AOFP), ami azt a hozamot jelkpezi, ami zruskttalpnyoms mellett fennllna. Valjban

ez egy elmleti rtk, mert ezt a hozamot a valsgban elrni lehetetlen, gy aztn csak a

klnbz kutak sszehasonltsra szoktk hasznlni.

5. bra A kt teljestmnye a termelkenysgi tnyezs modell alapjn

(Forrs: Takcs Gbor Gas Lift Manual[12])


21/75

14

A sznhidrogn-termelsi gyakorlatban azonban jellemez, hogya kt kzelben az

ramlsi nyoms a buborkponti nyoms al esik, ekkor az ramls mr ktfzisv vlik, a

folyadkfzis mellett szabad gz is tallhat. Ebben az esetben mr nem lesz igaz, mint a

fentebb lert beramlsi egyenlet esetben, hogy a termelkenysg tnyez (J) lland. A

nyoms s a termelsi tem kztti sszefggs nem lesz lineris, a beramlsi grbe

meredeksge az ramlsi talpnyoms cskkensvel cskken. Ez a jelensg elsdlegesen a

nyomscskkens hatsra kiolddott gzmennyisg miatt kvetkezik be, ugyanis a

nyomscskkens miatt trolrtegbena kt irnyba n a gzteltettsg, sgy cskken az

olajra vonatkoztatott relatv teresztkpessg. sszessgben a mozgkonyabb gz

elrenyomulsa miatt az olaj lassabban fog a kttalp fel ramlani,tehta folyadktermelsi

temcskken sszehasonltva az egyfzisesettel.

2.4.3.VOGEL KORRELCIJA

Vogel numerikus rezervor szimulcis eredmnyek segtsgvel tanulmnyozta a

kutak beramlsi tulajdonsgaits ksrletei alapjn kimutatta, hogy az oldottgz hajts

trolkzetekbl val olajberamls az albbi sszefggssel jellemezhet, ha a termelsi

talpnyoms kisebb, mint a buborkponti nyoms.

= 1 0,2 0,8 A hozamegylet szerint a termelkenysg, azaz az egysgnyi nyomsklnbsg

hatsra beraml folyadk mennyisg vltoz, mgpedig kisebb ramlsi talpnyomsokhoz

kisebb termelkenysg tartozik. A mdszer nagy elnye, hogy a beramlsi karakterisztika

(IPR) a rtegnyoms, valamint a stabilizldott termelsi tem s a kttalpi nyoms

ismeretben meghatrozhat, az egyenlet annl pontosabb, ha a maximlis hozamhoz minljobban kzelt termelssel vgeztk a hozamvizsglatot. Igaz, hogy Vogel mdszert

elssorban oldottgz hajtsos rezervorokra fejlesztette ki, az sszefggs jl hasznlhat

ms rezervorokra is a buborkponti nyoms alatt.

Szles hozamtartomnyban termel kutak esetben a kttalpnyoms fggvnyben a

talpra egyfzis folyadk, vagy tbbfzis fluidum ramlik. Ebben az esetben a fzisok

szmtl fggen vagy a termelkenysgi tnyezt, vagy a Vogel korrelcit hasznljuk.

Ebbl addik a kt jelleggrbe egyttes hasznlata, amikor is a kt grbe a buborkpontinyomsnl csatlakozik. A buborkponti nyoms feletti ramlsi talpnyoms rtkeknl az


22/75

15

egyfzis szakaszra rvnyes termelkenysgi egyenletet hasznljuk, mg a buborkponti

nyoms alatti ramlsi talpnyoms rtkeknl a tbbfzis szakaszra rvnyes Vogel

korrelcit, ez az gynevezett kombinlt hozamegyenlet.

= + [1 0,2 0,8 ]ahol: = + 1,8 2.4.4.

FETKOVICH KORRELCIJA

Fetkovich kimutatta, hogy a buborkponti nyoms alatti talpnyomssal termel

olajkutak beramlsi viszonyai hasonlaka gzkutakhoz, arra a kvetkeztetsre jutott, hogyha a nyomsklnbsgek helyett a nyomsok ngyzeteinek klnbsgeit hasznljuk, akkor

megbzhatbb hozamegyenletet kapunk. Ezrt a gzkutak beramlsi egyenlett olajkutakra

is hasznlhatjuk a vrhat hozam meghatrozsra. Az gynevezett exponencilis

hozamegyenlet a kvetkez alak.

= (

)

A gyakorlati tapasztalatok szerint ez az sszefggs megfelel pontossggal lerja az

olajkt hozama s az alkalmazott depresszi kztti sszefggst, mg teltett trolbl

trtn termels esetre is. Az egyenletben szerepl C; n paramtereket tbb pontos

hozamvizsglat adataibl lehet meghatrozni. A kthoz trtn teljesen Darcy jelleg

(laminris) ramlsnl n = 1, mg teljesen turbulens ramls esetn n = 0.5, minden egyb

esetben a kt ramls kztti tmeneti ramls jtszdik le a trolban . Az n kitev rtke

szigoran csak 0,5s 1 kztt vltozhat. Ha ettl eltr rtket kapunk, akkor a mrsnk,

vagy a kirtkelsnk valsznleg hibs.[1]

2.4.5.KTTAG HOZAMEGYENLET

A tapasztalati ton felrt exponencilis hozamegyenletnl elmletileg

megalapozottabb, gynevezett kttag hozamegyenletet abban az esetben kapjuk meg, ha

mr a szivrgs ltalnos differencil egyenletnek megoldsnl figyelembe vesszk a


23/75

16

Darcy trvnytl eltr ramls lehetsgt, ez olajkutak esetben az albbi formban rhat

fel.

= +

Ahol az A s B rtkek kapacitsmrsekkel meghatrozhat konstans rtkek. Az A

konstans a laminris ramls figyelembevtelre, mg a B konstans a turbulens ramls

figyelembevtelre szolgl.

Az ipari gyakorlatban olajkutak esetben, valamint nagynyoms (pwf, Pr > 3000 psi ~

207 bar) gzkutak esetbenez utbbi egyenletet szokshasznlni. Mgkisnyoms gzkutak

esetn (pwf, Pr < 2000 psi ~ 138 bar) gyakran hasznljka gzkutak gynevezett kttag

hozamegyenlett, ahol az egyenlet bal oldaln a nyomsok ngyzeteinek klnbsge

szerepel. = + 2.5.

TBBFZIS FGGLEGES RAMLS

A sznhidrogn-termelsi gyakorlatban a legtbb esetben kt vagy tbbfzis

ramlssal tallkozunk. Az egyfzis ramls a termel kutakban ott fordul el, ahol a

nyoms nagyobb a buborkponti nyomsnl,jellemzena kttalp krnykn. Ekkor csak

folyadk fzis ramlik, mivel a fldgz az olajban oldott formban van jelen. Sokkal

ltalnosabb a tbbfzis ramls, azaz a termelt olaj, gz s vz egyttes ramlsa, ez

szmos helyen elfordulhat a termelsi rendszerben. A termelcsben trtnfelfel ramls

kzben, ahogy a nyoms egyre cskken, a buborkponti nyomst elrve a gz elkezd kivlni

az olajbl, gy innentl kt- vagy tbbfzis ramlsrl beszlhetnk. Ha kt klnll fzis

egyidej ramlsa valsul meg ktfzis az ramls, tbbfzis ramls esetben a

folyadkfzis sszetettsgre kell gondolnunk (pl. olaj+vz). Termszetesena gzkutakban

is elfordulhat tbbfzis ramls, a gz mellett gzkondenztumot s vizetis termelhet a

kt.

A tbbfzis ramlsok jellemzinek s viselkedsnek ismerete nlklzhetetlen az

olaj s gzkutak nyomsviszonyainak megllaptshoz, kiindulsi pontknt szolglnak

minden tervezsi s optimalizlsi problma megoldshoz. Ez fknt azrt van, mert a

teljes hidraulikai termel rendszerben a termelcsben a legnagyobb a nyomsvesztesg,

ami akr a teljes nyomsvesztesg 80 %-a is lehet. Ezrt a tbbfzis fggleges ramlsokminl pontosabb lersa, ismerete s a nyomsvltozsi grbe meghatrozsra szolgl


24/75

17

elmletek megfelel hasznlata az egyes kutak illetve teljes mezk gazdasgos

termeltetsnek kulcskrdse.

2.5.1.A TBBFZIS RAMLSJELLEGZETESSGEI

A tbbfzis ramls lnyegesen bonyolultabb az egyfzisnl. Tbb fzis egyidej

ramlsakor az ramlsi vesztesgeket nem lehetsges olyan pontosan kiszmtani, mint az

egyfzis ramls esetben. Apontos matematikai s fizikai modell meghatrozst szmos

tnyez nehezti, mely nehzsgeketa kvetkezkppen foglalhatjuk ssze.[11]

Az ramlsi nyomsgradienst igen sok fggetlen paramter hatrozza meg, melyek

radsul az ramls sorn vltoznak. Ros-Duns szerint 12 vltoz hatsa lnyeges, ezek a

kvetkezk: bels cstmr, csfal relatv rdessge, termelcs ferdesge, folyadk s gz

srsge, viszkozitsa, ramlsi sebessge, hatrfelleti feszltsg, nedvestsi szg s a

nehzsgi gyorsuls. A vltozk magas szmt, azok sszevonsval, dimenzi nlkli

paramter csoportok bevezetsvel lehet mrskelni, amikor is a mrtkegysgektl

eltekintnk, teht a dimenzi nlkli paramter csoport fggetlen lesz a magba foglalt

vltozk eredeti mrtkegysgeitl. A nyoms s a hmrsklet, mint alapparamter

termszetesen nem kerl sszevonsra ms vltozkkal, ugyanis a gradiens pontbeli

tulajdonsg, azt az aktulis nyomson s hmrskleten rvnyes jellemzkkel kell

meghatrozni.

Az ramls alatt a kzeg fajtrfogata a hmrsklettel s a nyomssal vltozni fog ,

mivel a termelt fluidum kompresszbilis, emiatt a srsge fgg a nyomstl s

hmrsklettl is. A ktban felfel haladva a nyoms cskken, s emiatt az olajban oldott

gz, a buborkponti nyoms alatt fokozatosan elkezd kivlni, abban a pillanatban, ahogy a

nyoms a buborkponti nyoms al cskken. A nyomscskkens hatsra ugyan nmileg

n az olaj trfogata, de sszessgbengzkivls s a cskken hmrsklet hatsra az olajfajtrfogata cskken. Gz esetben felfel haladva a fajtrfogat viszont a nyoms

cskkensvel arnyosan nvekszik, amit a hmrskletcskkens csak kis mrtkben

ellenslyoz.

A srldsi vesztesgek mellett siklsi vesztesgek is fel fognak lpni ktfzis

fggleges ramls esetn. Ez azrt van, mert a gz srsge jval kisebb, mint a folyadk,

emiatt a gz a folyadkhoz kpest jval gyorsabban ramlik a felszn fel, elresiklik a

folyadkhoz kpest, tulajdonkppen megelzi azt. Ily mdon azt tapasztalhatjuk, hogy atermelcsben lv folyadk srsge nagyobb, mint ahogy az a felszni adatokbl


25/75

18

kvetkezne. Egy adott gzram esetn az elresikl gz kevesebb teret fog elfoglalni a

termelcsbl, emiatt az raml fluidum srsge is rtelemszeren nagyobb lesz. A

termels gy tbb energit ignyel ahhoz kpest, mintha nem lenne sikls. A siklsi fknt

kis gzram s nagy ramlsi keresztmetszet esetn jelentsen befolysolja a termelcsben

fellp teljes nyomsvesztesget.

A tbbfzis ramls sorn tbbfle ramlsi rendszerrl beszlhetnk, mert a

folyadk s gz trfogatarnya s keveredsi mdja ms-ms lehet a felramls folyamn.A

klnbz ramlsi kpek gy,mint buborkos- vagy habramls, dugs ramls, tmeneti

ramls s a kd- vagy gyrs ramls lnyegesen eltrnek egymstl. Az ramlsi kpek

klnbzsgbl fakad sajtos hidraulikai jellegzetessgek, illetve az ezek lersra

szolgl szmtsok sszetettsge miatt egy ltalnosan rvnyes modell ksztsenagyon

nehz vagylehetetlen, minden egyes ramlsikpet kln-kln mdszerrel kell kezelni, a

szmols menete eltr lpsekben trtnik. Szmos szerz tapasztalati alapon

tanulmnyozta a klnbz ramlsi rendszereket s laboratriumi mrsek alapjn

kategorizltk s rendszereztk ket, erre hasznlhatk az gynevezett ramlsi trkpek,

melyek lerjk azokat a feltteleket, melyeknl az adott ramlsi rendszer elfordul. Az els

ilyen trkpet Duns-Ros ksztettk, kt dimenzinlkli paramtert hasznltak a

kategorizlsra, ezt manapsg kezdi felvltani a Barnea- ill. Kaya-fle trkp, melyek csak

a relatv sebessgek fggvnyben klntik el az ramlsi rendszereket.

A fentieken tl asrldsi nyomsvesztesg szmtsa is sokkal bonyolultabb, mint

az egyfzis ramls esetben, mivel a cs falval tbb fzis is rintkezhet. Valamint a cs

keresztmetszetben a tbbfzis keverk sebessgeloszlst az ramlsi kpek jelentsen

befolysoljk, gy az ms, mint az egyfzis laminris vagy turbulens ramls esetben, ami

tovbb nehezti a szmtsokat.

Meg kell jegyezni, hogy a gyakorlatban fellphetnek olyan tovbbi, elre pontosan

nem jelezhet tnyezk, melyek szintn befolysoljk a termelcsben fellpnyomsvesztesget pl. paraffin kivls, hidrtkpzds stb.

Az elzekben rszletezett szmos nehzsg miatt, sok szerz nem is prblta felrni

az ramlst egzakt mdonler differencilegyenleteket, hanem a jval egyszerbb mdhoz

folyamodva a tbbfzis keverket homogn fluidumnak tekintve a Bernoulli egyenletbl

indult ki. Ez a megkzeltsnagyban megknnyti a tbbfzis ramls kezelst s gy a

szmols menett. A termelcsben felfel raml folyadk s gz keverke a Bernoulli-fle

ltalnosenergiaegyenlettel jellemezhet, ami a kt pont kzti energia-megmaradst rja lebrmilyen szg ramls esetre, ez a kvetkez.


26/75

19

+ + + = 0A nyomsgradienst ebbl eredeztetve a kvetkez egyenletet kapjuk.

= sin + + 2 ahol f egy srldsi tnyez. A teljes nyomsvesztesg hrom tnyezbl ll, a

hidrosztatikus, a gyorsulsi s srldsi tagbl, azaz felrhatjuk a kvetkez egyszerstett

formban is.

=

+

+

A hidrosztatikus (emelkedsi) tag megadja az raml fluidumok helyzeti energijnak

vltozst, melyet a gravitcis er okoz.Ez leggyakrabban az raml keverk srsgbl

addik. A mozgsi vagy gyorsulsi tag az raml fluidumok sebessgvltozsbl add

nyomsvesztesget mutatja. Ez kizrlag nagy sebessg ramlsoknl kap viszonylag

fontos szerepet. Ezt a tnyezt sok szerz teljesen kihagyja vizsglatainl. A Darcy-

Weisbach egyenlettel lerhat srldsi tag azt a nyomsvesztesget adja meg, ami a fluidum

s a cs falnak srldsbl addik. Tbbfzis ramls esetn ezt nagyon nehz lerni,

hiszen tbb fzis rintkezhet a cs falval, s a fzisok sebessgeloszlsa is eltr. Ezrt

eltr szerzk eltr formulkat alkalmaznak a srldsi tag jellemzsre, valamint a

ktfzis srldsi tnyez lersra. Az egyes komponensek teljes termelcsben fellp

nyomsvesztesghez viszonytott jellemz szzalkos arnyt olaj- s gzkutak esetben a

kvetkez tblzat mutatja.

2. tblzat Az egyes nyomsvesztesgek jellemz arnya a termelcsben

az egyes nyomsvesztesgek jellemz arnya a termelcsben [%]komponens olajkutaknl gzkutaknl

hidrosztatikus 70-90 20-50

srldsi 10-30 30-70

gyorsulsi 0-10 0-10

(Forrs: H. Dale Beggs Production Optimalization using NODAL Analysis[3])

A ktfzis ramlsok lersnak fontossgt mutatja, hogy az ipartrtnelem sorn

tbb szerz is foglakozott ezzel a krdskrrel s ennek sorn szmos elmlet s mdszer

szletett, az elmletek jelentsen fejldtek, egyre bonyolultabb vltak.Az elmletek kzti


27/75

20

klnbsg abban ll, hogy klnbz elhanyagolsokkal, illetve felttelezsekkel szmoljk

a megoldshoz szksges paramtereket. Klnbz mdon veszik figyelembe a ktfzis

ramlsra jellemz fentebb rszletezett fizikai folyamatokat, az ramlsi rendszerek, illetve

a sikls hatst a srsgre, a keverk reolgiai tulajdonsgainak folyamatos vltozst az

egyes vesztesgek szmtsnl.

Minden ktra alkalmazhat univerzlis, ltalnos rvny megolds azonban a mai

napig nem ltezik, az elmletek szmtsi pontossga klnbz zemi paramter

tartomnyokban jelentsen eltrhet. A klnfle elmletek alkalmazsval ugyanarra a ktra

ms-ms nyomsvltozsi grbt kapunk. Az mindig az egyedi paramterektl,

krlmnyektl fgg, hogy melyik ktra melyik mdszer a legmegfelelbb, ennek eldntse

a termelrendszer mkdse lekpezsnek egyik legfontosabb krdse.Ugyanis jelents

mszaki s gazdasgi hatsa lehet az adott mezben, adott termelsi paramterek mellett

legpontosabb eredmnnyel hasznlhat legpontosabb ktfzis ramlsi elmlet

meghatrozsnak, amihez elengedhetetlen a megfelelen szles mrsi adatbzis s az

ismert elmletek szmtgpes modellje.[13]

A kvetkez alfejezetekben bemutatom a gyakorlatban leggyakrabban hasznlt

tbbfzis ramlsi elmleteket. A felsorolsra kerlkn kvl szmos ms tapasztalati

elmlet is ismert, mint pldul Hagedorn-Brown elmlet, de lteznek mechanisztikus

elmletek is, melyek szmtsokon alapulnak, ahol is a szerzk modellezni prbltk a

tbbfzis ramls fizikai tulajdonsgait s meghatroztk az egyes paramterek kzti

kapcsolatokat. Ezek kzl a legismertebb modellek: Hasan-Kabir, Aziz-Govier-Fogarasi,

Schmidt s Doty, ezeket azonban a szakdolgozatom terjedelmnek korltozottsga miatt

nem fejtem ki.

2.5.2.POETTMANN - CARPENTER KORRELCIS TOVBBFEJLESZTSEI

Az els tapasztalati szmtsi elmlet a tbbfzis fggleges ktfzis ramlsra,

mely a kttalp s ktfej kzti nyomsvltozsi grbe megadsra, a ktszakaszok nyoms

gradiensnekkiszmtsra irnyult, ebben ll a f jelentsge. Sokig ez volt az egyetlen

nyomsvesztesg szmtsra alkalmazhat elmlet, melyet tbben tovbbfejlesztettek,

illetve szmos grbesereg megalkotsa ezen alapszik. A fellltott empirikus sszefggsek

nagy htrnya az, hogy csak abban a nyoms, hozam tartomnyban s fluidum srsgnl

lesznek rvnyesek, amely mrsi adatok alapjn az elmlet kszlt.


28/75

21

A szerzk tbb tnyezt is elhanyagoltak a szmtsok sorn.Az elmlet homogn

ramlsi modellen alapszik, azaz nem foglalkozik a klnbz ramlsi rendszerekkel. Nem

szmolnak a siklshoz kapcsold vesztesgekkel, minden ramlsi vesztesget srldsi

nyomsvesztesg jellegnek tekintenek, amit az f vesztesgtnyezvel fejeznek ki, melyet

az egsz termelcs hosszn llandnak rtkkel vesznek figyelembe. Ezt az f tnyezt

diagramon brzoltk, ahol az f a fggleges tengely, a vzszintes pedig a viszkozits

nlkli Reynolds szm. Ezzel kapcsolatban emlthet a modell egy tovbbi htrnya

miszerint, nem ptettk bele a viszkozits hatst. A nyomsgradiens szmtsa a kvetkez

alapkplettel trtnik.

= +

= +2

= +

ahol, k a keverkfajsly, f a dimenzinlkli energiavesztesgi tnyez, vk a keverk

ramlsi sebessge, d a cs tmrje.A Ctnyez kpletben tallhatfvesztesgtnyezt

szmos felszll s segdgzas kt zemadataibl hatroztkmeg.

A Poettmann-Carpenter elmlettel viszonylag pontos eredmnyeket kaphatunk nagy

hozam kutak esetben akkor, ha ramls gyakorlatilag siklsmentesnek tekinthet, a

gyakorlatban pontatlansga miatt mr nemigen hasznljk.

Poettmann s Carpenter mdszernek pontossgt egyes szerzk gy prbltkjavtani, hogy az alapvet sszefggseket vltozatlanul hagytk, viszont mdostottk az

f vesztesgtnyez meghatrozsnak mdjt. Baxendell s Thomas ksrleteiket

termelkutakban 2 7/8 s 3 termelcsveken keresztl vgeztk, ami alapjn az f-grbt

nagyobb tmegramokra is kiterjesztettk. Fancher s Brownpedig 2400 m mly s 2 3/8-

os tmrj termelcsvel elltott ktban vgzett mrsek alapjn hatroztak meg tbb f

vesztesgtnyez grbt, klnbzgz-olaj viszonyoknl.

2.5.3.

ROS-DUNS KORRELCI

A szerzk laboratriumi krlmnyek kzt vgeztk a fggleges tbbfzis

ramlsokat vizsgl, tltsz csszakaszokon kivitelezett kisbrleteiket, mely alapjn

klnfle ramlsi kpeket hatroztak meg, s elsknt figyelembe vettk ezek hatst

elmletkben. A keverk srsgs a srldsi tnyez szmtsa minden rendszer esetben

ms mdon trtnik. A folyadkba kevert radioaktv anyag segtsgvel tnylegesenmrtka folyadkhnyadot. Az elmletk kidolgozsakor a dimenzi analzist hasznltk a


29/75

22

paramterek egyszerstsre, a 2.5.1 fejezetben emltett 12 vltozt 9 dimenzi nlkli

tnyezv vontk ssze, amibl ngynek van nagy jelentsge, ezek a dimenzi nlkli

viszkozits, a dimenzi nlkli folyadksebessg, a dimenzi nlkli gzsebessg s a

dimenzi nlkli cstmr.A ktfzis fggleges ramls nyoms gradiens egyenlete a

kvetkez.

=+ 1 Hrom klnbz szmtsi eljrssal, kln kplettel szmoljk a buborkos s dugs,

valamint a kds ramlsi kp esetn a srldsi nyomsvesztesget, Ek pedig a

dimenzinlkli mozgsi tag.A dimenzi nlkli nyoms gradiens.

= (+ ) 144 A gyorsuls hatst azonban csak a kds ramlsi kp esetn tartottk fontosnak szmtsba

venni, azaz dugs s buborkos ramlsnl Ek=0.

2.5.4.ORKISZEWSKI KORRELCI

Orkiszewski a mdszert 148 kton vgzett mrsi adatok alapjn s szmos ms

elmlet mdostsval s kombinlsval ksztette el, a minl pontosabb szmtsi mdszer

kidolgozsardekben. A szerz jra nyomatkostotta, hogy a teljes ramlsi tartomnyban

univerzlisan hasznlhat s kell pontossg szmtsi mdszer jelenleg nem ltezik, gy

az ramlsi kpeket mindenkpp figyelembe kell venni. Megfigyelte, hogy a klnbz

elmletek ms s ms ramlsi tartomnyban voltak megbzhatak. Ezrt minden egyes

ramlsi rendszerre kivlasztotta az optimlis elmletet, buborkos ramls esetn a Griffith,

dugs ramls esetn a mdostott Griffith-Wallis, tmeneti s kd ramls esetn pedig a

Ros-Duns elmlet alkalmazst tartotta legmegfelelbbnek. ramlsi trkpek kzl a Ros-

Duns munkjt javasolta a buborkos s dugs ramkpek kzti hatr mdostsval. Az

hidrosztatikus nyomsvesztesg szmtsa a Ros-Duns ltal is hasznlt kplettel trtnik, a

srldsi nyomsvesztesg szmtsraa dugs s a buborkos ramls esetn klnbz

kpletet dolgozott ki. Orkiszewski szerint a gyorsulsi tag csak a kdramls esetben szmtand.

A modell nagyon jl lerja az ramlsi rendszereket, alkalmazsa kisebb mdostsok

bevezetsvel manapsg is elterjedt.


30/75

23

2.5.5.GRAYKORRELCI

A Gzkutakra kidolgozott szmos korrelci kzl rdemes megemlteni a Shell

mrnke ltal kidolgozott s rla elnevezett, a gyakorlatban is szleskren alkalmazott

Gray korrelcit. A kimondottan fggleges gzkutakra vonatkoz mdszerszmol a gz

ltal felragadott folyadkkal, a hmrsklet gradienssel, a fluidum gyorsulssal s az nem-

sznhidrogn alap komponensekkel. [4] A termelcsben fellp ktfzis

nyomsvesztesgaz albbi egyenlettel hatrozhat meg.

A hagyomnyos Gray korrelci kidolgozsrakorltozottkrlmnyek kztt kerlt

sor, figyelemmel arra, hogy a mdszert alapveten az olyan kutakra teszteltk, amelyeknl

az ramlsi sebessg nem haladja meg az 50 ft/s, a termelcs tmr a 3,5 inch, a

kondenztum arny a 150 bbls/MMscf, s a vzarny az 5 bbls/MMscf rtket. A gyakorlati

tapasztalatok alapjnalapveten kds ramlsi tartomny,alacsony fluidum-tartalm gz

s gzcsapadk kutak esetben elfogadott az alkalmazsa, ilyen rendszereknl a fenti

rtkhatrokon tl is jkzeltst ad.

2.6.TBBFZIS VIZSZINTES RAMLSI ELMLETEK

A sznhidrogn-termelsi gyakorlatban vzszintes vagy kis dlsszg ramls

leggyakrabban a felsznen fut folyvezetknl fordul el, ami a ktfejet s a gyjtllomst

kti ssze. A fluidumok vzszintes ramlsa ezen kvl a mvels hatkonysgnak

fokozsa, illetve lakottterletek alatti telepek kitermelse rdekben az elmlt vtizedekben

alkalmazsra kerl vzszintes frsokban, valamint a gz-, olaj- s termk-

szlltvezetkekben fordul el.

A vzszintes vezetkekben a nyomsesskicsi a kutakban lv fggleges vezetkhez

kpest, ezrt a felszni termel rendszer megtervezsnek kisebb is a jelentsge a teljes

termelrendszert tekintve. Tkletesen vzszintes cs esetn ahol, a magassgklnbsg

nulla, a nyomsess hidrosztatikus tagja nulla, azaz a teljes nyomsess a srldsi tagbl

szrmazik. Alacsony gztartalm elegyeket szllt vezetkek esetn a gyorsulsi tagot is

teljesen el lehet hanyagolni. Azonban, ha a szlltott fluidum gztartalma nagy, a


31/75

24

sebessgvltozsok rvid szakaszon igen nagyok lehetnek, akkor a fluidum ramls mozgsi

energijnak megvltozst ler mozgsi vagy gyorsulsi tag pontos szmolsra kell

trekedni, mert az is meghatroz.

Meg kell jegyezni, hogy a vzszintes, tbbfzis ramlsoknl is van jelentsge a

gravitcis hatsnak,abban a tekintetben, hogy a folyadk s a gz srsgklnbsge miatt

gravitcis elklnls lphet fel, s a fggleges ramlsi rendszerek ezek szerint

mdosulhatnak, gynevezett rteges (vagy elklnlt) ramlsi kpek is kialakulhatnak. Az

ramlsi rendszerek osztlyozsra az egyik legelterjedtebb mdszer az Alves-Baker-

Holmes. Ennek lnyege, hogy egy Baker ltal megszerkesztett diagram alapjn lehet

eldnteni, hogy az ramls az Alves ltal meghatrozott habos, dugs, rteges, fodros,

hullmos, gyrs s kds rendszer kzl melyikbe tartozik.

A kvetkez alfejezetekben a tbbfzis vzszintes ramls nyomsvesztesgnek a

szmtsra kifejlesztett s hasznlatos, legelterjedtebb mdszereket kerlnek rviden

bemutatsra.

2.6.1.LOCKHART-MARTINELLIELJRS

Az els, ksrleti eredmnyek figyelembevtelvel megalkotott flempirikus mdszer,

amit vzszintes csben fellp nyomsess szmtsra dolgoztak ki. Htrnya, hogy csak a

srldsi tagot veszi figyelembe, ellenben nem veszi figyelembe az ramlsi rendszereket,

s a gyorsulsi tagot, ezrt jelentsen leegyszersti a valsgban lejtszd folyamatokat,

ezrt viszonylagpontatlan. A mdszer alapveten kisnyoms ramlsok, kis viszkozits

fluidum s kistmrj vezetk esetben hasznlhat kielgt pontossggal. A mdszer

alapjt az a feltevs adja, hogy egy adott csszakaszon a folyadk s a gzfzis nyomsesse

azonosnak tekinthet, gy tetszlegesen vlaszthatunk, hogy kizrlag gzramlst, vagy

kizrlag folyadkramlst feltteleznk a csvezetkben s a vlasztsunknak megfelelenaz albbi kpleteket hasznljuk.

Ahol a ls gklnbz laboratriumi mrsek alapjn meghatrozott korrekcis

tnyezk, amit a Lockhart s Martinelliltal kidolgozott diagramrl tudunk a szerzk ltal

meghatrozott X fggetlen paramter alapjn, a gzra s a folyadkra jellemz ramlsi

rendszer szerint kivlasztott grbe mentn leolvasni.


32/75

25

=

Szmos szerz tovbbfejlesztette az eljrst, gy hogyegyb tnyezk bevezetsvel

s alkalmazsval prbltk a szmts pontatlansgt cskkenteni, illetve az

alkalmazhatsgi tartomnyt kiterjeszteni(pl. Love. nagyobb tmrkre, Schlichting: nagy

viszkozits folyadkokra).

2.6.2.DUKLER MDSZERE

A mdszer igen szles kr s nagy mennyisg mrt adat feldolgozsa alapjn lettkidolgozva. Ez a mdszer nem veszi figyelembe az ramlsi tartomnyokat, viszont a

Lockhart-Martinelli mdszerrel ellenttben mr szmol a siklsbl add gyorsulsi

vesztesggel.Figyelembe veszi az folyadk s gz arnyt adott cskeresztmetszetben, mint

a nyomsess egyik kulcsfontossg paramtert. A folyadkhnyad meghatrozsa iteratv

ton trtnik. Tekintettel arra, hogy nem veszi figyelembe hidrosztatikus nyomsesst s az

emelkeds hatst a folyadk hnyadra, szintn csak vzszintesnek tekinthet ramlshoz

alkalmazhat. Nem hasznlatos 5 (~140mm) tmr felett. Az alapegyenlete akvetkez, ahol az Ek dimenzinlkli gyorsulsi tag.= 1 2.6.3.

BEGGS AND BRILL MDSZER

Ez volt az els olyan tbbfzis ramlsokat ler elmlet, amely vzszintes, ferde s

kzel fggleges csvekhez egyarnt hasznlhat. A mdszer kifejlesztshez szksges

ksrleteket kiszemi berendezseken vgeztk, ahol vzszintes csben, majd a kzpen

megtrt cs sllyed s felfele emelked csszakaszn egyarnt mrtk a folyadkhnyadot

s a nyomsest, ezltal megfigyelve a szgemelkeds ezekre gyakorolt hatst. A mdszer

szmol a siklsbl add gyorsulsi vesztesggel is, br a vzszintes csvezetknl ez

elhanyagolhatan kicsi. Tovbb a korbbi mdszerekkel ellenttben figyelembe veszi az

ramlsi tartomnyokat. Igaz az ramlsi kpeket csak vzszintes ramlsi irnyra hatroztameg egy empirikus mdszerekkel kidolgozott ramlsi trkpalapjn. A kvetkezngy


33/75

26

ramlsi kpet hatrozta meg: elklnl(rteges, fodros s krgyrs), tmeneti, szakaszos

(habos s dugs) s eloszl(buborkos s kds).

A szmtsok alapsszefggse a fggleges csvezetkre rvnyes egyenlet

mdostott, ltalnostott alakja, ahol a h csvezetk vgpontjainak magassg klnbsge

helyre sin l kifejezst runk, aholl a csvezetk tengely menti hossza.A srldsbl

add nyomsvesztesgnl a gzsiklsi sebessgt nem veszik figyelembe s tlagos

srsggel szmolnak. Ha a csvezetk kzelvzszintes s a gyorsulsi nyoms gradiens kicsi,

akkor a kplet az albbi alakra egyszersdik.

=

=

2

A mdszer legfbb elnye, hogy knnyen kezelhetk leszneka ferde kutak is, illetve, hogyjl lerhat a felszni gyjtvezetk is, ezek jellemezsre bevlt mdszer az ipari

gyakorlatban is, a dolgozatban a kt szimulcis modelljnek kidolgozsnl megfelel

pontossggal hasznlhat.


34/75

27

3. A KT SZIMULCIS MODELLJNEK ELKSZTSE

A Kt szimulcis modelljnek elksztshez s a klnbz szmtsokelvgzshez a Petroleum Expert nev programcsomag Prosper nevezet programjt

hasznltam. A Prosper az angol PROduction and System PERformance kifejezsekbl

alkotott mozaiksz, ahogyan ezen szavak jelentse is mutatja, a program a termels, valamint

a rendszer teljestmnynek, mkdsi jellemzinek elemzsre alkalmas szoftver, melynek

segtsgvel az olaj s gziparban elfordul klnfle termel rendszereket tudjuk

modellezni.

A program segt a trol rtegtl a termelcsvn s a csvezetkeken t a

gyjtvezetkig kialakul ramlstani modell elksztsben. A program szmtalan

belltsi lehetssggel, klnbz szmtsok elvgzsre alkalmas. Az 2.1. fejezetben

ismertetett NODAL csompont-analzis segtsgvel, a szoftver lehetsget nyjt tbbek

kzttkttervezsre, meglv kutak termelsnek optimalizlsra, klnfle mechanikus

termelsi mdokkal elrhet kihozatalok sszehasonltsra, valamint a jvbeni vltozsok

hatsnak modellezsre. A beptett korrelcik s algoritmusok segtsgvel a

hagyomnyos szmtsi mdszereknl gyorsabban juthatunk kell pontossg

eredmnyekhez.Dolgozatomnak nem clja a program rszletes bemutatsa, csak az ltalam

hasznlt opcikkal foglalkozom.

A kt szimulcis modelljnek meghatrozshoz els lpsknt be kell vinni a

termel rendszer alapadatait s paramtereit.Az itt alkalmazottbelltsok meghatrozzk,

hogy a tovbbiakban milyen adatokat kell majd megadnunk. Az alapbelltsokat a

kvetkez paramterekkel tettem meg.

Az raml kzeg: retrogd kondenztum. Ez a modell figyelembe veszi a folyadk

kivlst a termelcsben,

PVT mdszer: llapotegyenletek mdszer (Equtation of state). Az ltalam

kivlasztott mdszernl a fluidum rszletes sszettelt kell megadni, amibl a

program a Peng-Robinson fle llapotegyenlet segtsgvel hatrozza meg a PVT

jellemzket.

Az ramls helye: termelcs

A kt tpusa: szrazfldi, termel kt

A ktkikpzsmdja: blscsvezett kt


35/75

28

Rezervor tpusa: egy kt termel egy rtegbl (Single Branch)

Hmrsklet s nyoms eloszls elrejelzse az ramlsi t mentn:durva becsls

alapjn, azaz a htadst egy tlagos htbocsjtsi tnyezvel veszi figyelembe.

Az alapadatok bevitelt kveten a Prosper klnbz rszegysgeiben rendre el kellvgeznia szksges adatbeviteleket a kvetkez rszfeladatok megoldshoz:

1. Az raml fluidum jellemzsre szolgl PVT adatok bevitele;

2. A felszni s mlybeni szerelvnyek adatainak bevitele;

3. A kt hozamegyenletnek meghatrozsa;

4. A fggleges ramlsi nyomsvesztesgek meghatrozsa; a mrt s szmtott

nyomsgradiensek sszehasonltsval a legmegfelelbb mdszerkivlasztsa;

5. A vlasztott hozamgrbe s a termelcs jelleggrbe alapjn a kt munkapontjnakmeghatrozsa;

6. az elkszlt modellen a paramterek vltoztatsval az optimlis, illetleg a

gazdasgi clnakmegfelel termelsi viszonyok modellezse.

Az itt felsorolt feladatokat a kvetkez fejezetekben rszletezem, azok legfontosabb

jellemzit bemutatom s felvzolom a konkrt kton elvgzett szmtsok eredmnyeit,

valamint az azokbl levont kvetkeztetseket.

3.1.

AMEZ S TELEP LTALNOS JELLEMZSE

A fldkreg trol kzeteiben elfordul sznhidrognek klnbz szerves

vegyletek keverkei, amelyekre szles nyoms-, s hmrsklet tartomnyban tbbfzis

viselkeds jellemz, lehetnek gz, folyadk vagy szilrd halmazllapotban vagy ezek

klnbz kombincijban. Az eltr fzisviselkedsek s a trolkzet fizikai

tulajdonsgaihatrozzk meg afolyadkok s gzok mozgsnak korltait, vgs soron akitermelsi lehetsgeket. A telep hmrsklete s a telep fluidum kritikus hmrskletnek

viszonya alapjn az albbi sznhidrogn trolkat klnbztetjk meg. Ha a rezervor

hmrsklete kisebb, mint a telep fluidum kritikus hmrsklete, akkor olajteleprl

beszlnk. Az olajtelepeket a rezervor kezdeti nyomsnak s a benn trolt fluidum

buborkponti nyomsnak fggvnyben tovbb osztlyozhatjuk az albbiak szerint. Ha a

trol kezdeti nyomsa nagyobb, mint a trolt fluidum telephmrskleten rvnyes

buborkponti nyomsa, akkor teltetlen olajteleprl beszlnk. Ha a trol kezdetinyomsa


36/75

29

a trolt fluidum buborkponti nyomstl kisebb, akkor teltett, azaz gzsapks- vagy

ktfzis olajteleprl beszlnk.

Ha a telep hmrsklete nagyobb, mint a telep fluidum kritikus hmrsklete, akkor

gzteleprl beszlnk, ilyenkor a trol kzetben a sznhidrognek tlnyomrszt gz

alakak, s nagyon kevs vagy egyltaln nem tallhat meg bennk a cseppfolys

sznhidrogn. A gztelepeknlmegklnbztethetjk egyrszt az intermedier alkotkban

szegny, gynevezett szrazgz telepeket, ami a metnon kvl alig tartalmaz ms

komponenseket. Ennl a tpusnl a mvels alatti nyoms-cskkens hatsra sem a

telepben, sem a termelcsben, sem az elkszt egysgben nem vlik ki sznhidrogn

kondenztum. Az intermedier alkotkban viszonylag gazdagabb, gynevezett nedvesgz-

telepek esetben a ktban s a felszni rendszeren megindul a kondenztum kivls. Ha a

telep hmrsklete a sznhidrognrendszer kritikus s krikondenterm hmrsklete kz

esik, gzcsapadk teleprl beszlnk, ilyenkor a fldgzban a knnyen kondenzld

sznhidrognek arnya olyanjelents, hogy a termels kzben a nyomscskkens hatsra

a kondenztum kivls mr a rtegben megindul, ami vesztesgknt jelentkezik.[9]

A gyakorlatban a PVT labormrsek segtsgvel lehet egyrtelmen eldnteni, hogy

milyen fludiumrl van sz: nedves gz, gzcsapadk illetve magas gz tartalm knny olaj.

Ehhez segtsgl vizsgljuk meg a szban forg kt esetben a PVT adatokblellltott

fzisgrbt, ami a6. brn lthat.

6. bra A vizsglt ktbl termelt fluidum fzisgrbje

(Forrs: a szerz sajt szerkesztsea MOL Nyrt adatai alajn)

Kritikus pont

Krikondenterm

rezervor

0

50

100

150

200250

300

350

400

450

500

550

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Nyom

s[bara]

Hmrsklet [C fok]

fzisgrbe


37/75

30

A telepfolyadk kezdeti telepllapott a rezervor felirattal elltottpontjelli,amibl

lthat, hogy a telep hmrsklete a sznhidrognrendszer kritikus s krikondenterm

hmrskletekz esik, ebbl tudjuk, hogy ez egy gzcsapadk telep. A gzcsapadktelepek

jellemzje, hogy nyomscskkens hatsra, a harmatponti nyoms elrsekor a

telepfolyadk harmatponti llapotbajut, ezrt a rendszertszoksos harmatponti rendszernek

is nevezni. Tovbbi nyomscskkenshatsramegindul a telepben a retrogrd csapadk

kivlsa, ameddig a fenti pontbl kiindulva metszi legnagyobb csapadkkivls

hatrgrbjt.Ettl a ponttl kezdve a termelcsben felfel haladva a retrogrdcsapadk

egy rsze elprolog, a msik rsze termelsi vesztesg lesz.[2]

3.2.

A TELEPFLUIDUM TULAJDONSGAI

A PVT labormrs sorn meghatrozott adatokat a kvetkez tblzat mutatja, ahol a

rezervor krlmnyek alatt 94,5 Celsius hmrsklets 494 bar abszolt nyoms rtend.

A 11 mm-es fvka volt a ktvizsglatok sorn a legnagyobb amit alkalmaztak, az ennl

vett minta harmatponti nyomsa a 403 barA harmatponti nyoms volt. A PVT labormrsek

alapjn tovbbiparamterek (vz s startalom, a dermedsi hmrsklet, kinematikai

viszkozits, kn s merkaptn tartalom) meghatrozsaira is sor kerlt.

3. tblzat PVT adatok

Telepfluidum tulajdonsgok(11 mm-es fvknl vett mintk rekombinlsa alapjn)

Harmatponti nyoms 403 BarA

Srsg rezervor krlmnyek kztt 0,44 g/cc

Viszkozits rezervor krlmnyek kztt 0,075 m Pa sec (cP)

Z eltrsi tnyez rezervor krlmnyek kztt 1,319 -

Gz teleptrfogarti tnyezje rezervor krlmnyekkztt 0,0034 vol / vol

Srsg teltettsgi nyomsnl 0,417 g/cc

Viszkozits teltettsgi nyomsnl 0,066 m Pa sec (cP)

Z Eltrsi tnyez teltettsgi nyomsnl 1,133 -

Gz teleptrfogarti tnyezjeharmatponti nyomsnl 0,0036 vol / vol

(Forrs: a szerz sajt szerkesztse a MOL Nyrt. adatai alapjn)

Az egyre nagyobb mlysgekbl trtn kitermels velejrja, hogy a nyoms s a

hmrsklet nvekedsvel egyidejleg nvekszik a sznhidrognek savas gztartalma,

ezzel egytt a korrzi kialakulsnak a veszlye. A sznsavas illetve savany gzok akkor


38/75

31

fejtik ki a kros hatsukat, amikor a sznhidrognek termelse akr minimlis vztermelssel

is prosul, ugyanis a knhidrogn s aszndioxid vzben olddva savas kmhatst okoznak,

amivel jelentkorrzit idzhetnek el a termel, illetve szllt csrendszerben. Ha kn-

hidrognvan jelen, klnfle hidrognfejldssel kapcsolatos meghibsodsok lphetnek

fel, hidrogn elhidegeds, vasszulfid jelenltbl add elektrolitikus korrzi,szulfidionok

ltal okozott feszltsgkorrzis repeds(sulphid stress cracking = SSC). Ha szn-dioxid

van jelen s nagy sebessg a gzramls, mr a vz nyomai is ers sznsavas korrzit

eredmnyeznek. A PVT laborvizsglatok sorn kalkulltkompozcis sszettelalapjn a

tbb mint 4 kilomter mlyrl termelt fluidum savanygz s inertgz tartalma a

kvetkezkpp alakul: 0,8 % knhidrogn (H2S), 1,36 % szndioxod (CO2) s 2,88 %

nitrogn (N2). Ezen paramterek mellett a szndioxid s knhidrogn okozta korrzis

hatsok elleni vdekezsl specilis korrzill anyagok hasznlat szksges , melyek a

termelrendszer kltsgeit megemelhetik. A knhidrogn tartalom kapcsn meg kell

emlteni, hogy az a lgkrbe kerlve mr rendkvl kis koncentrcikban (10-20 ppm) is

mrgez az emberre, ezrt a knhidrogn gzt is termel kutak megfigyels re s

ellenrzsrenagy gondot kell fordtani.

3.3.

PVT ADATOKMODELLEZSE, FELHASZNLSA

A trol, a termel kt s a felszni gyjtvezetk nyoms - s

hmrskletviszonyainak meghatrozshoz a termelt fluidum jellemzinek minl

pontosabb modellezse szksges a nyoms s a hmrsklet fggvnyben. Az raml

fluidumok hmrsklete s nyomsa folyamatosan vltozik, amineka termel ktszakaszon,

a tbbfzis fggleges ramls sorn klnsen nagy jelentsge van, mert az itt fellp

nyomsvesztesg a legnagyobb a rendszer egszt tekintve, s ennek a nyomsvesztesgnek

a dnt hnyadt a hidrosztatikus tag adja, aminek a nagysgt pedig a PVT adatok

jelentsen befolysoljk.

A szoftver segtsgvel kikszblhetjk azt a gyakorlati problmt, hogy korltozott

adatmennyisg ll rendelkezsnkre, mert a beptett korrelcik segtsggvel kell

pontossg szmtsok vgezhetek, illetve a korrelcikat a labormrsek alapjn, amrsi

adatok ismeretben pontosthatjuk. A programba tbb PVT korrelcis mdszert is

beptettek, amelyekkel PVT tulajdonsgokat s nyomsvesztesgeket szmthatunk, ezen

tlmenenrszletes mrsi adatok, sajt korrelcik, valamint rszletes fluidum sszettel


39/75

32

s a hozz tartoz jellemzk tblzatos formban trtn bevitelre s ezen adatokkal trtn

tovbbszmolsra is van md.

A termelrendszer egszn vgbemen nyoms s hmrskletvltozsok megfelel

modellezse rdekben az raml fluidum tulajdonsgainak, a valsgban lejtszd fizikai

folyamatoknak a minl pontosabb jellemzse szksges. A sznhidrognek nyoms-

trfogat-hmrsklet adatainak legmegbzhatbb forrsa a klnbz trolkbl szrmaz

mintkon vgzett laboratriumi mrsek eredmnyei. A vizsglt kt esetben a MOL a

rendelkezsemre bocsjtotta a PVT labormrsek adatait [19]. A ktvizsglat sorn kt

klnbz fvka mretnl (3 mm s 11 mm) vett 3 sorozat szepartor-gz s folyadk

mintblvlasztottak egy reprezentatv mintt, amelyet a mintavtelezsi krlmnyeknek

megfelelen rekombinltak. A mintavtelek alapjn a PVT jelentsben meghatroztk a

PVT mrsek legfontosabb paramtereit, valamint a laborvizsglatok alapjna ktbl nyert

fluidum sszettelt komponensekre bontva. A MOL munkatrsai a mrt paramterek

szoftveres reproduklhatsgnak vizsglathoz az IPM szoftvercsomag PVTP programjt

hasznltk. A szoftveres modellezs segtsgvel kivlasztottk azokat az egsz telepre

vonatkoz reprezentatv labormintkat, amelyek eredmnyeit a legjobb kzeltssel

visszakaptk a szmtsok sorn.

A kt ramlsi modelljnek elksztse sorn lehetsgem volt a PVTP programmal

ksztett kompozcis modell adatait hasznlni, mely ttelesen tartalmazza az egyes

komponensek, kztk az sszevont pszeudo-komponensek teljes rendszerhez viszonytott

rszarnyt, illetve azok legfontosabb paramtereit (kritikus hmrsklet, nyoms s

trfogat, molekulasly, fajsly, forrspont stb.) Az llapotegyenlettel szmtott,

komponensalap PVT adatok hasznlata azrt optimlis, mert ezpontosabb eredmnyeket

ad, mint az egyes, alap PVT adatokblkiindul hagyomnyos korrelcis eljrsok (Glaso,

Beal, Petrosky), vagy akr azoknak a teszt adatokhoz legjobban illeszked mdostott

vltozata.

A PVT adatok bevitelt egy PVTP szoftverrel ksztett fjl importlsval vgeztem

el, ami tartalmazta az egyes komponensek rszletes adatait, ezen kvl a tovbbi

szmtsokhoz meg kellett adnom a rezervor hmrskletet (94,5 fok Celsius) s a vztest

startalmt (145000 ppm). Ez utbbira azrt van szksg, mert, ugyan a modellalkots

bemen paramtereit szolgltat ktvizsglat sorn nem volt vz a termelvnyben, de a

ksbbiekben a termels elrehaladtval elfordulhat vzberamls.


40/75

33

3.4. A RENDSZER ELEMEI A KTTALPTL A SZEPARTORIG

A modellalkotshoz elengedhetetlen a rendszer egyes elemeit jellemz adatokat

megadni melyet a Prosper kln ablakban tehetnk meg.

A ktgeometria, azaz a kt trbeli elhelyezkedse (ferdesge) azrt br kiemelt

jelentsggel, mert a tbbfzis fggleges nyomsvesztesg szmtsnl a srldsi

nyomsvesztesg a mrt mlysg (MD) alapjn kerl kalkullsra, tekintettel arra, hogy a

fluidum a termelcs teljes hosszban rintkezik annak bels felletvel, mg a statikus

nyomsvesztesget mindig a tnyleges mlysg (TVD) alapjn kell szmtani. Jelen esetben

a frlyuk 4530 mterig lett lemlytve, a legals blscs szakasz 4522 mterig lett

beptve. A mrt s a tnyleges mlysg kztt nincs eltrs, mindkett 4522 m, azaz a kt

fgglegesnek tekinthet.A kt vzlatos rajzt a frszras teszteres vizsglat elvgzse

alatt a7. bratartalmazza.

7. bra A kt vzlatos rajza

(Forrs:a szerz sajt szerkesztse a MOL Nyrt. adatai alapjn)


41/75

34

A felszni berendezsekrl nem volt informci, ezrt alapesetknt egy 1000 mter

hossz3-os folyvezetket feltteleznk magassgemelkeds nlkl. Ki kell emelni, hogy

a fggleges ramls hidraulikai modellezsnl, a nyomsess meghatrozsakor a felszni

vezetken keletkez nyomsesst nem szksges figyelembe venni. Amennyiben a

szoftverben megadjuk a felszni szerelvnyek adatait, ezek figyelmen kvl hagystkln

belltssal kell jelezni. Az erre szolgl ablakban a manifold a folyvezetk vgt , a

gyjtllomstjelzi, az sszes tbbi elem helyt ehhez viszonytottan kell megadni. Itt

kivlasztottam a folyvezetket s megadtam a srldsi nyomsvesztesg kiszmtshoz

szksges adatait gy, mint a hosszt (1000 m), az emelkedst (0 m) s a 3 nvleges

mrethez tartoz bels tmrjt.A csfal bels rdessgre vonatkoz rtk a mr hosszabb

ideje termel s erzi ltal kikezdett termelcsveknl lnyeges, ilyen adat nem llt

rendelkezsemre, ezrt a rendszer ltal automatikusan felknlt rtket fogadtam el. A

fentieken tl a hmrsklet vltozsnak elrejelzshez 5 Celsiusnak adtam meg a

folyvezetk krnyezetnek tlagos hmrsklett, s 5 W/m2/Kelvinnek az ered

htbocsjtsi tnyezt.

A ktberendezsek, mlybeli berendezsek a rendelkezsre ll dokumentcik

alapjn akvetkezkpp lettek kialaktva. A 4530 m mly frlyukba 3568 mterig 9 5/8-

os blscsvet ltettek, majd 4522 mterig 7-os blscsvet, melyet a felsznig

cementeztek. A ktvizsglat idejealatt ablscsben 4149 mterigegy 3 klstmrj

termelcs kerlt beptsre, melynek a fggleges ramls vizsglata szempontjbl

szmunkra fontos paramtere a bels tmr, ami 2,75. Ez alatt egy 4 -os slyosbt

helyezkedik el, 2,25-osbels tmrvel. A termelcs legalja, a termelvny bevezetsre

szolgl elem alja 3337 mter. Szksges megjegyezni, hogy ennek a legals, tovbb a

kzvetlenl a ktfej alatt elhelyezked szerelvnyeknek abels tmrje, nagyobb, mint a

tbbi elem, azonban ahosszuk a termelcs teljes hosszhoz kpest elhanyagolhat, ezrt

az tmrjketnem vettem figyelembe. A blscs perforlst 4382 m s 4386 m kzttvgeztk el, ennek a kzprtke 4384 m, a rendszervizsglat fggleges ramlsra

vonatkoz rszt tulajdonkppen ettl az rtktl felfel fogjuk elvgezni, ezrt a blscs

aljnak ezt az rtket adtam meg. A fggleges ramls modellezsnl figyelembe vett, az

ramlsra rendelkezsre ll keresztmetszeteket a mlysg fggvnyben a 4. tblzat

mutatja.

4. tblzat A fggleges ramls jellemz mreti


42/75

35

mlysg[m]

cs tmrje[col]

ramlsi keresztmetszet[cm2]

0 - 4149 2,75 38

4150 - 4337 2,25 26

4338 - 4384 5,9 176

(Forrs:aszerz sajtszerkesztse a MOL Nyrt. adatai alapjn)

A geotermikus gradiens ablakban megadtam a kt krnyezetnek hmrsklet-

eloszlst tblzatos formban, vagyis 0 m-nl a talajhmrskletet (5 C) illetve a

perforls, teht 4384 m mlysgben a rezervorhmrskletet (94,5 C). Tovbb meg kell

adni az olaj, a gz s a vz fajhjt, valamint egy tlagos htadsi tnyezt is, amit viszont

a rendszer a ksbbiekben fellvizsgl.

3.5.

KT HOZAMEGYENLETNEK MEGHATROZSA

A Prosper programban sszesen 30 opci kzl vlaszthatunk a hozamegyenletek

meghatrozshoz, illetve ennek alapjn a beramlsivagy IPR grbk elksztshez, attl

fggen, hogy milyen informcik llnak a rendelkezsnkre. A retrogrd kondenztum

esetben 16 klnbzberamlsi modell alkalmazsa lehetsgesa program kziknyve

szerint. Az egyes modelleknl eltr alapadatokat kell bevinni az erre szolgl mezkbe.

Alapveten ktfle mdszer ll rendelkezsnkre: az egyik esetben a kivlasztott

hozamegyenlet llandinak meghatrozsra rezervoradatokbl kerl sor, a msik esetben

a multirate eltaggal elltott modelleknl - tbbpontos hozamvizsglat adatai alapjn

illeszti a program a hozamegyenletet a mrt pontokra.

A hozamgrbe meghatrozshoza rendelkezsemre ll adatok figyelembevtelvel,

az albbi 4, gyakorlatban is hasznlatos modellt vlasztottam, majd vizsgltam az egyes

elmletetek ltal kapotteredmnyeket.

A Jones egyenlet a Darcy egyenlet tovbbfejlesztett vltozata, kzismertebb nevn a

2.4.5 fejezetben ismertetett kttag hozamegyenlet, ami az A s B egytthatkkal

figyelembe veszi laminris s turbulens jelleg ramlsokat is. A Jones mdszer a megadott

rezervor paramterek alapjn szmolja a beramlsi grbt s a tesztpontok adatainak

figyelembevtelvel igaztja azt, teht elnye, hogy a tesztpontoktl eltr tartomnyban is

j eredmnyeket ad, tovbb lehetsg van a skin tnyez figyelembevtelre is. A Jones

mdszerrel trtn szmtshoz az5. tblzatban feltntetettadatokat vittem be a szoftverbe.


43/75

36

5. tblzat Jones reservoir modell inputparamterei

paramter rtk dimenzi

rezervor permeabilits 23 mD

rezervor vastagsg 3 m

elrasztsi terlet 817128 m2

Dietz Shape faktor 31,6 -

frlyuk sugr 0,1 m

perforcis kz 4 m

mechanical geometrical

skin4,7 -


A multirate Jones modell, hasonlan a Jones modellhezugyancsak a tovbbfejlesztett

kttag hozamegyenlettel kalkull, de kizrlag a tesztpontok adatait veszi figyelembe, a

skin tnyezt is csak azokon keresztl, implicit mdon veszi figyelembe.

A Multirate C and n mdszer a 2.4.4 fejezetben ismertetett exponencilis

hozamegyenletnek felel meg s C tnyezt valamint az n kitevt a tesztpontokra trtn

illesztsalapjn kalkullja.

A Multirate Forchheimer egyenlet pszeud nyomssal szintn a Darcy egyenlet

tovbbfejlesztett vltozata, azt egsztette ki egy turbulens taggal, ami a beramlsi tem

ngyzetvel arnyos, azaz kezeli azt a jelensget, hogy a hozam s a nyomsgradiens kzttnagy sebessgeknl nemlineris sszefggs ll fenn. A Multirate Forchheimer egyenlet

teht a tbbpontos hozamvizsglaton alapszik s a kttag hozamegyenletek csoportjba

tartozik s a pszeudo nyomsok hasznlatval figyelembe veszi a gz viszkozitsnak s

eltrsi tnyezjnek nyomsfggst, ezrt j kzeltst ad a nagynyoms telepek

beramlsi jellemzire.

A multirate modelleknl ltalnos adatokmegads szksges, melyeket a kvetkez

tblzatban foglaltak szerint vittem be a szoftverbe.

6. tblzat Multirate modellek input paramterei


rezervor nyoms 494 bar

rezervor hmrsklet 94,5 C

vz-gz arny 0 Sm3/Sm3

teljes gz-olaj arny 933 Sm3/Sm3



44/75

37

Az IPR grbk elksztshez szksges a tesztpontokhoz tartoz nyoms- s

hozamrtkeket frsi mveletek kzben, mg ki nem kpzett kutakban vgzett ktvizsglat

frszras teszteres vizsglatokkal (DST) hatroztk meg, mikor is klnbz

fvkamretekkel termeltetnek, s llandsult nyomsnl mrik az adott gz s

folyadkhozamokat, ennek rtkeit a7. tblzatban foglaltam ssze.

7. tblzat A kttalp nyoms s hozam rtkprok

fvka mret gzhozam kttalp nyoms

[mm] [1000 m3/nap] [barA]

3 31,5 483,4

4,7 62,1 467

8 155,6 427,4

11 241,5 385,2

11 237,7 387,7


A 11-es fvkamrettel kt beramlsi vizsglatot is vgeztek, a tblzat utols

sorban lv adatokat egy hosszabb ideig, sszesen 127 rig tart termeltets utn mrtk,

ami gy a valsgos termelsi krlmnyekrl megbzhatbb kpet ad, ezrt a tbbpontos

hozamvizsglatbl szmol mdszereknl ennek a tesznek az adatait hasznltam. A

kivlasztott hozamegyenletekkel ksztett beramlsi jelleggrbket a8. braszemllteti.A beramlsi grbk ellenrzshez a program tesztpontknt meg tudja jelenteni a

rendelkezsnkre ll hozam-nyoms prokat, ha ezek a pontok illeszkednek a program ltal

meghatrozott grbre, akkor a grbe s a hozamegyenlet meghatrozsa megfelel. Az

brnjl lthat, hogy a vlasztott egyenlettl fggen aprogram ltal szmtottelrhet

maximlis elmleti hozamai (AOF) 500 s 830 ezer m3/nap rtk kztt vltoznak.


45/75

38

8. bra A kt hozamgrbi klnbz modellekkel

(Forrs: a szerz sajt szerkesztse)

A beramlsi grbt alapveten hrom f tnyez hatrozza meg, a rteg

teresztkpessge, az effektv rtegvastagsg s a skin. Elbbi kett nvekedse pozitv

irnyban hat a beramls nagysgra utbbi negatvan. A ktvizsglatok alapjn rszletes

rezervorparamterek is rendelkezsemre lltak, ami a Jones hozamegyenlet melletti rvknt

hozhat fel. Mindazonltal a hozamegyenletek kztti vlasztst az alapjn tettem meg,

hogy megvizsgltam a ktvizsglati tesztek sorn mrt hozamokhoztartoz nyomsoks az

egyes korrelcikkal szmtott grbkkel ugyanezen hozamokkal szmtott nyomsok

kztti eltrs nagysgt. Ennek eredmnyeit a kvetkez tblzat mutatja.

8. tblzat Az egyes IPR korrelcik megfelelsge

teszt hozam

(1000Sm3/d)

teszt

nyoms(bar)

multirate

forchheimer

multirate

Jones

multirate

C&nJones

31,50 483,40 0,00 0,00 0,00 0,18

62,10 467 15,54 19,04 20,65 15,69

155,00 427,4 0,83 4,26 0,00 24,72

237,70 383,7 0,00 0,00 0,07 127,08

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

RAMLSITALPNYOMS(BAR)

GZ HOZAM (1000M3/NAP)

BERAMLSI JELLEGGRBK

Jones Multirate Jones

Multirate C and n Multirate Forchheimer with pseudo pressure

Tesztpontok


46/75

39

eltrsek ngyzetsszege: 16,37 23,30 20,72 167,68

(Forrs: a szerz sajt szerkesztse)

A legkisebb ngyzetsszegek mdszervelszmtott eredmnyek alapjn a Multirate

Forchheimer with pseudo pressure korrelcival kapott grbe a vizsglt kt esetben a

legjobban illeszkedett a tesztpontokra, ezrt ezt - a nagynyoms gzkutak illetve

gzcsapadk rendszerek beramlsi viszonyainak lersra a gyakorlatban elterjedt -

korrelcitvlasztottam a tovbbi vizsglatok elvgzshez.

3.6.TBBFZIS FGGLEGES RAMLS MODELLEZSE

A termelcs mkdst ler jelleggrbe(VLP) jelenti a kapcsolatot a termelcsbenazramls sorn fellp nyomsvesztesg sa termelsi hozam kztt. A termelcsben fellp

nyomsvesztesgek szmtsakor kln egysgknt kezeljk magt a termelcsvet, az abba

trtn beramls helytl a ktfejig.A program adott ktfejnyomsbl kiindulva kiszmtja,

hogy, a megadott felpts termelcsben, adott tulajdonsg termelvnybl, adott

nyomscskkens hatsra mekkora hozam fluidumkpes thaladni.

A Prosper szoftverben a termelcs jelleggrbe modellezsre 17 korrelci ll

rendelkezsre. Az adott krlmnyeknek leginkbb megfelel elmlet kivlasztsa rdekben, a

klnbz korrelcikkal kapott eredmnyeket grafikusan s tblzatosan is sszehasonlthatjuk

a mrsi eredmnyekkel, amihez legalbb egy tesztpont adatit kell bevinni a rendszerbe. A

ktvizsglatsorn a legnagyobb tmrj fvkval (11 mm) s a leghosszabb ideig (tbb mint

5 napig) vgzett ramlsi vizsglat tekinthet reprezentatvnak a telepre nzve, ezrt ennek

adatai hasznltam, a kvetkez tblzat szerinti tartalommal.

9. tblzat VLP tesztpont adatai

VLP teszpont adatok


Termelcsfej nyoms 195 bar

Termelcsfej hmrsklet 43,5 C

vz-gz arny 0 sm3/sm3

szepartor gz-olaj arny 933,00 sm3/sm3

gz hozam 237708 sm3/nap

mrt mlysg 4327 m

mrt nyoms 383,7 bar

formci nyoms 494 bar

(Forrs: a szerzsajt szerkesztse a MOL Nyrt. adatai alapjn)


47/75

40

Az egyes korrelcikkal trtn nyomsgradiensek kiszmtsa eltt a tesztpontnl

megadott ktfejhmrskletet figyelembe vve a szoftver pontosabb htbocsjtsi tnyezt

szmol, amire azrt van szksg, mert a hmrsklet befolysolja az illeszts sorn hasznlt PVT

adatokat. A vizsglat sorn a kvetkez korrelcikat jelltem ki sszehasonltsra:

Duns and Ros Original: A szerzk ltal eredetileg publiklt mdszer, kifejezetten alkalmas

gzcsapadkok ramlsnak a jellemzsre.

Duns and Rose Modified: Kds ramlsi tartomnyban j kzeltseketad, magas gz-

olaj viszonnyal rendelkez olajok valamint kondenztumok esetben javasolt az

alkalmazsa.

Petroleum Experts: a tb

nagyhozamú kondenzátum termelő kút termelés optimalizálása

Documents