Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ niepewności wybranych parametrów geologicznych i błędów pomiarowych na wyznaczanie wydobywalnych zasobów gazu w krajowych formacjach łupkowych metodą krzywych spadku wydajności

Szott W., Gołąbek A.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 9

696--703

PL

W artykule przedstawiono analizę dokładności wyznaczania wydobywalnych zasobów krajowych formacji łupkowych przy pomocy krzywych spadku wydajności. Obejmowała ona wybór krzywej spadku, długość analizowanego okresu eksploatacji oraz obecność błędów pomiarowych w danych eksploatacyjnych. W pracy przetestowano cztery typy modeli krzywych spadku wydajności: klasyczny model krzywej hiperbolicznej, model krzywej „wykładniczej rozciągniętej” (stretched exponential), model krzywej Duonga i model krzywej logistycznej (logistc growth). Procedurę dopasowania krzywych spadku wydajności do danych eksploatacyjnych przeprowadzono dla czterech różnych okresów uwzględniających spadkową fazę wydajności wydobycia i odpowiadających efektywnej długości 1 roku, 2, 3 i 4 lat eksploatacji. Dane eksploatacyjne wygenerowano, wykorzystując symulacyjne modele złożowe formacji o parametrach geologicznych i charakterystykach udostępnień typowych dla dotychczas nawierconych i testowanych krajowych formacji łupkowych. Wpływ błędów pomiarowych na wyniki procedury uwzględniono poprzez zaburzenie danych eksploatacyjnych błędem o rozkładzie normalnym z różnym odchyleniem standardowym (o wartości: 1%, 3%, 5% i 10% wartości danych). Zastosowana procedura dopasowania krzywych spadku wydajności, o charakterze regresji nieliniowej, pozwoliła wyznaczyć jednoznacznie komplet parametrów opisujących krzywe spadku, a w konsekwencji określić sumaryczne wydobycie traktowane jako zasoby wydobywalne analizowanej strefy drenażu. Porównanie tej wielkości z analogicznymi wynikami symulacji modelu złożowego stanowi miarę błędu szacowania zasobów wydobywalnych metodą krzywych spadku wydajności. Sformułowano następujące wnioski odnośnie dokładności szacowania wydobywalnych zasobów formacji łupkowych przy pomocy analizowanej metody na podstawie dużej liczby alternatywnych wariantów modeli formacji. Statystycznie najdokładniejsze szacowanie zasobów, w porównaniu z innymi analizowanymi modelami, zapewnia krzywa Duonga. Bardziej szczegółowa analiza wpływu wartości poszczególnych parametrów geologicznych formacji na dokładność szacowania zasobów pokazuje, że błąd szacowania zasobów jest tym większy, im bardziej przepływy w eksploatowanej formacji odbiegają od przepływów stacjonarnych (semistacjonarnych). Względny błąd wyznaczenia zasobów na poziomie 10% wymaga minimum 3-letniego okresu analizy. Dla krótszego czasu błąd ten jest co najmniej rzędu 20% – w przypadku 2 lat i 50% dla okresu rocznego. Błędy pomiarowe w danych eksploatacyjnych zwiększają niepewność szacowania zasobów wydobywalnych, gdy pozostałe czynniki pozwalają na względnie dokładne wyznaczenie zasobów (≤ 10%) oraz praktycznie nie wpływają na błąd ich szacowania w przypadkach dużych rozbieżności (> 20%) spowodowanych tymi czynnikami.

EN

The paper presents investigations of assessment accuracy for recoverable resources of Polish shale gas formations using rate-decline analysis. The investigations include selection of different decline curves, production data period available for analysis and production data errors. Four rate-decline models were tested: hyperbolic model, stretched exponential model, Duong’s model and logistic growth model. The analysis was performed for four different periods of production taking into account various phases of rate behavior and corresponding to effective time of 1, 2, 3, and 4 years. Production data were generated with the simulations of reservoir models constructed for shale formations of geological and completion characteristics typical for formations drilled and tested in Poland. The influence of production data errors upon the results of the investigated method was examined by the deformation of the production data with errors of standard distribution and various standard deviations (1%, 3%, 5% and 10% of original data). The procedure of rate-decline curve fitting to the production data, employed nonlinear regression technique and resulted in the precise determination of decline curve parameters, and consequently, in the estimation of total production, that under the appropriate abandonment conditions becomes the value of recoverable resources. This value, in comparison to the analogous results of reservoir simulations, defines the uncertainty of recoverable resources estimated by the rate-decline analysis. Based on a large set of alternative models of the shale formations, the following conclusions were drawn. On average, the most precise estimation of the recoverable resources is provided by the Duong model. Detailed analysis of the influence of various geological parameters upon the estimation results, shows that the larger deviation of reservoir flow from that of conventional reservoirs, implies the larger estimation error. To obtain an error in the order of 10% requires at least a 3-year’s period of production data analysis. For shorter periods the error is typically larger than 20% and 50% for 2-year’s and 1-year’s period, respectively. Production data errors cause the resource estimation uncertainty to increase if the other factors provide relatively precise estimation (≤ 10%) and practically do not affect the uncertainty if those factors result in small estimation precision (> 20%).

2

Determination of Basic Reservoir Parameters in Shale Formations as a Solution of Inverse Problem in the Computer Assisted History Matching of their Simulation Models. Part II – Hybrid Optimization Algorithm

Łętkowski P., Szott W.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 10

814--821

EN

The paper presents a hybrid optimization algorithm as a practical method to solve the inverse problem of simulation model calibration process. The method is applied to determine basic reservoir parameters in shale formations as a result of the process carried out for their models. Due to some specific features of the problem including its non-linearity and the large size of the solution space, an algorithm that can be employed in the process of model automatic calibration has to run fast and be effective in finding acceptable solution using limited number of simulations. The selection of an appropriate global optimization method is crucial in the situation of many expected local minima of the problem. One of the stochastic sampling method used and presented in the paper is the method of Particle Swamp Optimization (PSO). Such a method is characterized by a simple concept, fast convergence, and intelligent balance between searching and testing of the solution space. Besides the PSO method three other elements are combined to result in the effective solution of the problem. They include: search with stable Levy distribution of iteration step size, Latin hypercube sampling and response surface. The combination of the elements employs both deterministic and stochastic approaches that make the proposed solution both robust and effective. The algorithm was positively tested for convergence and performance using special functions that are commonly applied for such purposes.

PL

W pracy przedstawiono hybrydowy algorytm optymalizacyjny, stanowiący metodę praktycznego rozwiązania kalibracyjnego problemu odwrotnego. Ze względu na rodzaj problemu, jego nieliniowość oraz rozmiar przestrzeni rozwiązań, algorytm stosowany w procesie automatycznej kalibracji modelu symulacyjnego musi szybko operować w wielowymiarowej przestrzeni rozwiązań oraz skutecznie poszukiwać dobrych rozwiązań, przy ograniczonej liczbie symulacji. Wybór odpowiedniej metody optymalizacji ma szczególne znaczenie w sytuacji, gdy poszukujemy oszacowania wielu parametrów, przy obecności wielokrotnych minimów lokalnych. Właśnie umiejętność radzenia sobie z obecnością minimów lokalnych była jedną z głównych przyczyn rozwoju metod optymalizacji, opartych na próbkowaniu stochastycznym. Jedną z odmian próbkowania stochastycznego są metody oparte na tzw. inteligencji roju, do których należy przedstawiona w artykule metoda optymalizacji rojem cząstek. Metody te ze względu na prostotę idei, zbieżność oraz zachowanie równowagi pomiędzy eksploracją i eksploatacją przestrzeni rozwiązań są powszechnie stosowane. Zaproponowany algorytm stanowi element komputerowo wspomaganej kalibracji modelu symulacyjnego formacji łupkowej, celem określenia jej istotnych parametrów. W prezentowanej metodzie zaimplementowano kombinację nowoczesnych technik, tj. optymalizacja rojem cząstek, przeszukiwanie przestrzeni rozwiązań z wykorzystaniem stabilnego rozkładu Levy’ego, próbkowanie hipersześcianu łacińskiego oraz funkcja powierzchni odpowiedzi. W celu rozwiązania postawionego problemu, algorytm łączy w sobie techniki deterministyczne i stochastyczne, co pozwala na wyeliminowanie wad każdej z metod. Ponadto przedstawiono wyniki testów zbieżności zbudowanego algorytmu, potwierdzając przy tym jego efektywność przy przeszukiwaniu przestrzeni rozwiązań.

3

Methods to determine drainage area in shale formations produced by stimulated horizontal wells using reservoir simulation modelling

Szott W., Miłek K.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 12

992--997

EN

The paper presents an analysis of the drainage area generated by a single horizontal production well completed in shale gas formations. The analysis was performed with the use of numerical simulation models of the formations and stimulated wells with parameters in the range found in Polish formations and the wells drilled in them. Practical definitions of the drainage area were proposed. Their sizes and some other characteristics were studied for their dependence upon the reservoir parameters and completion characteristics.

PL

W pracy przeprowadzono analizę wielkości obszaru drenażu pojedynczego odwiertu horyzontalnego udostępniającego formację łupkową nasyconą gazem. Analizę tą przeprowadzono przy pomocy symulacyjnych modeli złożowych o parametrach złożowych i charakterystykach udostępnienia obejmujących wartości typowe dla formacji krajowych. Zaproponowano praktyczne definicje wielkości obszaru drenażu i zbadano jej zależność od wartości głównych parametrów złożowych formacji i parametrów ich udostępnienia.

4

Investigation of Rate-Decline Analysis for Assessment of Recoverable Resources of Polish Shale Gas Formations

Szott W., Gołąbek A.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 11

864--869

EN

The paper presents investigations of rate-decline analysis and its feasibility in the assessment of gas resources discovered in Polish shale formations. The investigation uses both one- and two-phase simulation models constructed and calibrated for typical shale formations discovered and tested by Polish operators. Various types of rate-decline curves are investigated. Expected uncertainties of gas resources estimated by the rate-decline curves are found depending on the available production data period for various geological parameters and gas production mechanisms. General conclusions are drawn from the results of the analysis for the practical usage of rate decline curves in the process of the resource estimates of Polish shale gas formations.

PL

W pracy przedstawiono analizę stosowalności metod krzywych spadku wydajności do oceny wydobywalnych zasobów krajowych struktur łupkowych. Analizę tą przedstawiono z wykorzystaniem jedno- i dwufazowych symulacyjnych modeli tych struktur skonstruowanych i skalibrowanych w oparciu o dane geologiczne i testowe z odwiertów nawierconych ostatnio na koncesjach operatorów krajowych. Przedstawiono podstawowe typy krzywych spadku wydajności. Oszacowano możliwe błędy określenia zasobów zależnie od długości okresu eksploatacji i dopasowania przebiegu wydobycia oraz podstawowych parametrów geologicznych. Sformułowano ogólne wnioski o praktycznym znaczeniu dla doboru metodyki szacowania zasobów gazu w krajowych strukturach łupkowych.

5

Determination of Basic Reservoir Parameters in Shale Formations as a Solution of Inverse Problem in the Computer Assisted History Matching of their Simulation Models. Part I – Introduction to Methodology and Initial Tests

Łętkowski P., Szott W.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 11

870--876

EN

The problem of effective reservoir characterization of shale formations was addressed in the paper as the implementation of inverse problem applied to the history matching process of the formations simulation models. An advanced method of inverse problem solution was proposed based on the combination of stochastic and deterministic approaches. The method was than tested using simulation models generated for the case of a realistic shale formations discovered and tested in Poland.

PL

W pracy podjęto zagadnienie charakterystyki formacji łupkowej pod kątem lepszego rozpoznania istotnych parametrów formacji. Zaproponowano podejście bazujące na komputerowo wspomaganej kalibracji modelu symulacyjnego takiej formacji, jako metodzie rozwiązania problemu odwrotnego. W metodzie tej zaimplementowano kombinację nowoczesnych technik optymalizacyjnych o charakterze stochastycznym i deterministycznym. Analizowana metoda została przedstawiona na uprzednio skonstruowanym, dynamicznym modelu wybranej formacji łupkowej.