Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analizy PVT jako skuteczne narzędzie w rękach inżyniera naftowego. Pobór wgłębnych próbek płynów złożowych do badań PVT

Warnecki Marcin, Wojnicki Mirosław, Kuśnierczyk Jerzy, Szuflita Sławomir

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 11

784--793

PL

Najważniejszym aspektem analiz laboratoryjnych jest niewątpliwie pozyskiwanie jak najlepszej jakości danych. Ogólnoświatowy trend dowiercania coraz to głębszych złóż, charakteryzujących się bardzo wysokimi temperaturami i ciśnieniami złożowymi (tzw. złoża typu HT – high pressure i HP – high temperature), powoduje, że nowo odkrywane złoża zawierają płyny o niespotykanej dotąd różnorodności zachowań i zmienności parametrów fazowych w czasie. Z uwagi na wysoką temperaturę głębokich horyzontów stanowiących skałę zbiornikową wiele składników mieszaniny złożowej znajduje się w obszarze bliskim swoich temperatur krytycznych – np. gaz kondensatowy (głównie w obszarze kondensacji wstecznej), ropa lotna. Zwłaszcza złoża gazu kondensatowego nie są łatwe w analizie, która jest bardzo podatna na błędy wynikające z badania ich zmienności fazowej z użyciem próbek mieszanin niezgodnych z oryginalnym płynem złożowym in situ nasycającym pory skały zbiornikowej. Bezwzględnym warunkiem dla otrzymania wiarygodnych danych opisujących takie zmienne fazowo wieloskładnikowe złoża jest pozyskanie reprezentatywnych próbek płynu złożowego do badań. Podstawowym celem badań płynów węglowodorowych w nowo odkrywanych złożach jest ustalenie systemu płynu złożowego. Należy mieć także na uwadze, że bez prowadzenia odpowiednio długiego procesu wydobycia, z kilku interwałów i/lub kilku odwiertów w obrębie złoża, trudne bywa ustalenie takiej klasyfikacji z dużą pewnością – a zwłaszcza na początkowym etapie analiz. W artykule przedstawiono zagadnienia związane z wgłębnym poborem próbek węglowodorowych płynów złożowych (takich jak ropa naftowa czy gaz ziemny) do badań właściwości fazowych (PVT – pressure–volume–temperature) i towarzyszących im zwykle analiz chemicznych. Omówiono znaczenie reprezentatywności pobranych próbek dla wykonania wiarygodnych badań mających wymierny wpływ na proces prowadzenia wydobycia węglowodorów z danego złoża. Dane uzyskane w laboratorium PVT powszechnie wykorzystywane są także do przygotowania raportów ekonomicznych związanych z lokalnymi, regionalnymi czy w końcu ogólnokrajowymi zasobami węglowodorów. Inne zastosowania danych PVT obejmują koordynację technik eksploracji złoża związanych z konkretnym składem płynu, stanowią wsad w wymagania projektowe dotyczące napowierzchniowego zagospodarowania złoża czy doboru właściwej technologii oczyszczania płynu węglowodorowego przed wprowadzeniem go na rynek. Wymieniono i scharakteryzowano poszczególne techniki poboru próbek wgłębnych wraz z wyjaśnieniem zasad ich stosowalności. Przedstawiono również kryteria wyboru właściwej metody poboru.

EN

The most important aspect of laboratory analysis is undoubtedly to acquire data of the highest quality. The worldwide trend of drilling into deeper reservoirs characterised by the high temperature and high pressure (HTHP) conditions makes the newly discovered reservoirs challenging because of bearing fluids with an unprecedented diversity of phase behaviour and variability of phase parameters over time. Due to the high temperature of the deep horizons constituting the reservoir rock, many individual components of the reservoir fluids are located in a region close to their critical temperatures, i.e. gas condensate (retrograde condensation region) or volatile oil. In particular, gas condensate reservoirs are challenging to analyse. They are highly prone to the errors resulting from phase behaviour testing when using samples that are incompatible with the original reservoir in-situ fluid that saturates the reservoir rock pores. Taking the representative samples of reservoir fluid is an essential requirement to obtain reliable data that can characterise such phase-variable multicomponent reservoirs. The primary purpose of hydrocarbon fluid analysis in case of new discoveries is to determine the type of reservoir fluid system. It should also be borne in mind that without a sufficiently long production process from several intervals and/or several wells, it can be challenging to classify the fluid with confidence, especially at the initial analysis stage. The paper presents issues related to sampling of the reservoir fluid (such as crude oil and natural gas) for the physical property and phase behaviour analyses (PVT), usually accompanied by chemical analyses. The importance of representativeness of the samples in performing reliable tests that have a significant impact on the hydrocarbon production was discussed. The data obtained from the PVT laboratory are widely used in economic reports concerning local, regional or finally national hydrocarbon reserves. Other applications of the PVT data include coordination of reservoir exploitation methods related to a particular fluid composition, as well as input to design requirements for the surface facilities development, and selection of the suitable technology for hydrocarbon fluid treatment prior to introduction to the market. Various techniques of downhole sampling were mentioned and characterised with an explanation of their applicability. The criteria for selection of a proper method were also presented.

2

Analizy PVT jako skuteczne narzędzie w rękach inżyniera naftowego. Część II: przemiany fazowe płynów węglowodorowych

Wojnicki M., Warnecki M., Szuflita S., Kuśnierczyk J.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 12

919--926

PL

Określenie relacji między ciśnieniem, objętością i temperaturą (PVT) płynów węglowodorowych jest niezbędne do szacowania zasobów, prowadzenia symulacji złożowych, prognozowania wydobycia, poznania hydrauliki przepływu, ustalania warunków separacji cieczy i gazu, projektowania instalacji wydobywczych oraz przesyłowych. Znajomość przemian fazowych i umiejętność korzystania z przedstawiających je diagramów fazowych wpisuje się w podstawowe kompetencje specjalistów odpowiedzialnych za prawidłowe zagospodarowanie i eksploatację złóż węglowodorów. Umiejętność predyktywnej analizy zachowania fazowego płynów węglowodorowych jest niezwykle istotna w inżynierii naftowej i gazowniczej z dwóch głównych powodów. Po pierwsze, zachowanie fazowe płynów węglowodorowych rozpatrywane jest w skrajnie zróżnicowanym zakresie ciśnień – od ciśnienia atmosferycznego do ciśnienia przekraczającego 1000 bar, i temperatur – od ultraniskich (–170°C w przypadku LNG) do nawet 200°C. W tym zakresie płyn węglowodorowy może występować w jednej z trzech głównych faz, to jest stałej, ciekłej i gazowej, lub – co gorsza – w dowolnej ich kombinacji. Dlatego tak istotne jest zrozumienie interakcji między przepływającym płynem a poszczególnymi elementami systemu wydobywczego, obejmującego złoże, rury wydobywcze, separatory, pompy, kompresory, rurociągi transmisyjne itp. Po drugie, podczas wydobycia często zajmujemy się płynami węglowodorowymi o skomplikowanych składach chemicznych, w przypadku których zależność między składem a właściwościami termodynamicznymi jest bardzo silna. W publikacji, będącej drugą częścią serii pt.: Analizy PVT jako skuteczne narzędzie w rękach inżyniera naftowego, omówiono teoretyczne podstawy przemian fazowych węglowodorowych płynów złożowych. Przedstawiono diagramy fazowe dla poszczególnych typów płynów węglowodorowych wraz z nakreśleniem przebiegu przemian fazowych zachodzących podczas ich eksploatacji. Omówiono parametry charakteryzujące dany typ płynu złożowego oraz ich zmienność związaną między innymi z przemianami fazowymi zachodzącymi w trakcie wydobycia. Przedstawiono również zasadność wykorzystania diagramów fazowych w konkretnych przypadkach złożowych.

EN

Determination of the relationship between pressure, volume and temperature (PVT) of hydrocarbon fluids is necessary for conducting reservoir simulations, resource estimations, production forecasting and production and transmission installation design. The knowledge of phase transformations and the ability to use the phase diagrams depicting them is part of the basic competences of specialists responsible for the proper development and exploitation of hydrocarbon deposits. The ability of predictive analysis phase behavior of hydrocarbon fluids is extremely important in oil and gas engineering for two main reasons. Firstly, the phase behavior of hydrocarbon fluids is considered in a extremely wide range of pressures – from atmospheric pressure to exceeding 1000 bar and temperatures – from ultra-low (–170°C in the case of LNG) to even 200°C. Within these ranges, the fluid can transcend the three principal phases, namely gas, liquid, and solid, and worse yet, any combination of these. That is why it is so important to understand the interaction between the flowing fluid and individual elements of the production system including the reservoir, tubing, separators, pumps, compressors, transmission pipelines, etc. Secondly, during production we are often dealing with hydrocarbon fluids with a complex chemical composition, where the relationship between their composition and thermodynamic properties is very strong. This paper, which is the second part of the series titled: PVT analyses as an effective tool in the hand of the petroleum engineer, discusses the theoretical basis of the hydrocarbon reservoir fluids phase behaviour. Phase diagrams for individual types of hydrocarbon fluids along with a sketch of the phase changes taking place during their production are presented. The parameters characterizing a given type of reservoir fluid and their variability related to, among others, phase changes occurring during production are discussed. The importance of using phase diagrams in specific reservoir cases are also presented.

3

Analizy PVT jako skuteczne narzędzie w rękach inżyniera naftowego. Część 1: laboratoryjne badania PVT

Wojnicki M., Warnecki M., Kuśnierczyk J., Szuflita S.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 7

535--542

PL

W pierwszej części artykułu omówiono, wykonywane rutynowo, laboratoryjne analizy fazowe węglowodorowych płynów złożowych (tzw. badania PVT), tj.: badanie kontaktowe, badanie różnicowe, badanie odbioru gazu do stałej objętości i badanie separacji. Opisano krótko budowę typowej aparatury do prowadzenia badań PVT. Omówiono podstawy wykonywania poszczególnych badań wraz z wizualizacją ich przebiegu w postaci schematów oraz przedstawiono określane na ich podstawie istotne parametry płynów złożowych. Skomentowano również stosowność wykonywania tego typu analiz oraz ich znaczenie dla prowadzenia sprawnego i efektywnego wydobycia węglowodorów.

EN

The first part of the article discusses routine laboratory phase behavior studies of hydrocarbon reservoir fluids (so-called PVT tests) such as constant mass expansion, differential liberation, constant volume depletion and separation tests. The construction of typical equipment for conducting PVT is briefly described. The basics of performing PVT test is discussed along with the visualization of the process in the diagrams, and the important parameters of the reservoir fluids determined on their basis, are presented. The appropriateness of performing such analyzes and their significance for efficient and effective hydrocarbon production is also commented on.

4

Effects of Short-chain Alcohols on the Phase Behavior, Solubilities and Solubilization Ability in Microemulsion Systems

Xia Y., Li H. L., Chai J. L., Yu X. Y., Liu J., Qin C. K., Chen J. F.

Polish Journal of Chemistry

|

2009

|

Vol. 83, nr 2

315-324

EN

The effects of short-chain alcohols on the phase behavior, solubilities and solubilization ability in the microemulsion systems cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) or cetylpyridinium bromide (CPB) or 1-hexadecyl-3-methylimidazolium bromide (C16mimBr)/1-propanol or 1-butanol or 1-pentanol/n-octane/brine were investigated with the d-g fishlike phase diagram. The phase diagram was affected greatly by alcohols, and the magnitude of the middle phase region in the fish body is in the order 1-propanol greated than greated than 1-butanol greated than1-pentanol. With the carbon chain length becoming shorter, more alcohol molecules are needed to balance the interfacial layer. Nearly all surfactants enter into the interfacial layer and little remains in aqueous or oleic phase. However, alcohols dissolve in the aqueous and oleic phases, besides they enter into the interfacial layer. The solubilization ability of the microemulsion system is mainly affected by the alcohols and the order is 1-pentanol greated than 1-butanol greated than 1-propanol.