Prosty sposób przybliżonego określania przepuszczalności horyzontu gazowego na podstawie danych okresu przypływu i bilansu masy gazu

• Autorzy: Szpunar Tadeusz , Budak Paweł

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2020.12.02

Warianty tytułu

EN

How to approximate the permeability of the gas zone using the gas flowing pressure data and the mass balance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Procedura określania przepuszczalności i skin efektu warstwy porowatej z danych okresu przypływu wymaga rejestracji zmienności dennego ciśnienia przypływu w funkcji czasu oraz sporządzenia wykresu zależności różnicy kwadratów ciśnień średniego złożowego i dennego ruchowego od logarytmu czasu przypływu i aproksymacji przebiegu punktów pomiarowych linią prostą metodą najmniejszych kwadratów. Przepuszczalność określana jest na podstawie nachylenia tej prostej. W metodzie tej zakłada się, że natężenie przepływu gazu podczas testu nie ulega zmianie, co jest założeniem problematycznym, gdyż w początkowym okresie przypływu szybko zmienia się depresja i gradient ciśnienia, a zatem wydatek gazu. Metoda znana jest od dziesięcioleci i nie jest tutaj omawiana. W niniejszym artykule zaproponowano nieco inny, prosty sposób przybliżonego określania przepuszczalności oparty na modelu matematycznym podanym przez Szpunara (2001). Podobnie jak w metodzie wspomnianej wyżej, wymagana jest rejestracja zmian ciśnienia dennego okresu przypływu w funkcji czasu i naniesienie punktów pomiarowych w prostokątnym układzie współrzędnych, gdzie w odróżnieniu od metody standardowej na osi rzędnych zaznaczany jest logarytm tzw. ciśnienia bezwymiarowego, a czas przypływu na osi odciętych. Przebieg punktów pomiarowych aproksymowany jest linią prostą metodą najmniejszych kwadratów, a przepuszczalność określa się na podstawie nachylenia tej linii oraz bilansu masy przez porównanie masy gazu wydobytego z masą gazu przewidzianą przez model. W artykule podano przykłady obliczeniowe. Ze względu na brak danych pochodzących z odwiertów z krajowego przemysłu naftowego metodę przetestowano na danych zaczerpniętych z literatury. Rozbieżność wyników interpretacji testów przypływu metodą standardową i opisywaną w artykule jest niewielka (rzędu kilku procent) i mieści się w akceptowalnych granicach.

EN

The routine procedure for evaluation of the permeability and skin of the gas zone consists in flowing the gas well until the bottomhole pressure is nearly stabilized. The pressure values must be recorded versus time of flow, initial reservoir pressure must be known and the constant flow rate should be maintained during the flow test. The permeability and skin are calculated using the straight line approximation of bottomhole pressures versus logarithm of flowing time, and the permeability is calculated using the slope of this line. The standard method for calculation of permeability and skin is known for decades and will not be discussed here. This paper proposes somewhat different technique for calculation of permeability which is based on mathematical model of gas flow in porous rocks given by Szpunar (2001). The total volume of gas produced during the flow period is used for calculation of permeability instead of using the flow rate which is never known precisely. The reliability of the calculated results is checked by comparing the total mass of gas produced during the flow test (evaluated at standard conditions of temperature and pressure) with the mass of gas evacuated from the reservoir predicted by the mathematical model. The article provides calculation examples. Because no data from domestic oil industry was available, the method was tested using the data from technical literature. The discrepancies between the results of both methods are within the acceptable range of a few percent.

Słowa kluczowe

PL

metoda standardowa; wykres ciśnienia dennego; przepuszczalność skały; skin efekt; bilans masy; modelowanie matematyczne

EN

standard method; drowndown pressure curve; rock permeability; skin effect; mass balance; mathematical modelling

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 76, nr 12
• Strony: 895--902
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Szpunar Tadeusz

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Budak Paweł

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Chaudhry A.U., 2003. Gas Well Testing Handbook. Elsevier: 248–268. ISBN 0-7506-7705-8.
• Civan F., 2015. Reservoir Formation Damage: Fundamentals, Modeling, Assessment, and Mitigation. Third edition, Gulf Professional Publishing, chapter 20.6: 706–708. ISBN: 9780128018989.
• Dake L.P., 1998. Fundamentals of reservoir engineering. Elsevier: 282–288.
• Szpunar T., 2001. How to compute permeability and skin factor of the low pressure water zones. Journal of Canadian Petroleum Technology, 40(7): 45–51.
• Szpunar T., Budak P., 2012. How to assess a depth of permeability impairment of the well-bore zone using drill stem-testing flow-period data. Journal of Canadian Petroleum Technology, 51(3): 215–222.
• Szpunar T., Budak P., 2016. A simple method for in situ evaluation of hard coal permeability in horizontal drainage wells (in Polish). NaftaGaz, 12: 1054–1062. DOI: 10.18668/NG.2016.12.07.
• Szpunar T., Budak P., Dziadkiewicz M., 2018. A simple technique for approximate evaluation of permeability and skin of a dry gas zone with low to moderate permeability using wellhead pressure data. Nafta-Gaz, 12: 905–918. DOI: 10.18668/NG.2018.12.05.
• Trajdos K, Wróbel M., 1965. Matematyka dla inżynierów. PWN, Warszawa.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).