Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Law of development turbulent non-isothermal jet flow in pit oil

Aisayev S., Zhapbasbayev U. K., Turegeldiyeva K.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2012

|

Vol. 29, no. 1

31-42

EN

This paper reviews development of turbulent non-isothermal round jet flow in pit oil. Increasing requirements for environmental protection challenge the oil industry to minimize the oil spill accidents throughout the production and transportation processes. Hydrodynamic interaction of pit oil with flow is in reasonable agreement with data of industrial tests. The authors prove law of development turbulent non-isothermal jet flow in pit oil. In this paper a mathematical model was designed and numerical simulation of turbulent non-isothermal flow in pit oil was performed. The mathematical method is based on the non-isothermal fluid flow in pit oil using solution of Reynolds-averaged Navier-Stokes equations and equations of the k-symbol model of turbulence. The developed model has been validated with experimental data. Numerical simulation calculation results were found to be in reasonable agreement with data obtained from the experiments. Turbulent (molar) transfer is important in flow part and vortex zone of reverse flow. In the other part convection and molecular mechanism of momentum and heat transfer dominated. The developed mathematical model and numerical simulation methods are used to study the process of heating pit oil by hot fluid flow. In technical aspect it allows to determine the mass of heated pit oil which is used in thermo-mechanical technology of gathering spilled oil.

PL

W artykule omówiono rozwój turbulentnego przepływu nieizotermicznego strumienia w zbiorniku z ropą. Rosnące wymogi związane z ochroną środowiska stawiają wyzwania przed przemysłem naftowym, by zmniejszyć przypadki zanieczyszczeń ropą naftową w trakcie produkcji i transportu. Związek hydrodynamiczny odpadów ropnych z przepływem potwierdzają testy przemysłowe. Autorzy dowodzą tezy o rozwijającym się turbulentnym nieizotermicznym przepływie w zbiorniku z ropą. W artykule przedstawiono matematyczny model, który opracowano i poddano symulacjom numerycznym pod kątem przepływu turbulentnego nieizotermicznego strumienia zbiorniku z ropą. Matematyczna metoda została oparta na przepływie nieizotermicznego płynu w zbiorniku z ropą z zastosowaniem rozwiązań równań Naviera-Stokesa uśrednionych przez Reynoldsa oraz równań k-symbol modelu turbulencji. Opracowany model zweryfikowano danymi eksperymentalnymi. Wyniki numerycznych symulacji okazały się być w dobrej zgodności z danymi doświadczalnymi. Turbulentny (molowy) przesył jest istotny w analizie parametrów przepływu. W tej drugiej części dominowały konwekcja i mechanizmy związane z przekazywaniem ciepła. Opracowany matematyczny model i metody symulacji numerycznej wykorzystano do badania procesu ogrzewania ropy przez gorący strumień. Umożliwia to określenia masy ogrzanej ropy użytej w termomechanicznej technologii zbierania rozlanej ropy.

2

Application of GPU in the development of 3D hydrodynamics simulators for oil recovery prediction

Beisembetov I. K., Bekibaev T. T., Assilbekov B. K., Zhapbasbayev U. K., Kenzhaliev B. K.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2012

|

Vol. 29, no. 1

75-88

EN

In this article computer's graphics card application in prediction of oil recovery using the CUDA architecture is studied. CUDA is architecture of parallel computing made by NVIDIA Company. It allows increasing dramatically the calculating performance due to GPU (graphical processors) usage. Calculations were executed on field models with 3 million grid blocks. Material balance equation approximated with IMPES method. As the result of numerical modeling of oil recovery prediction with GPU, dozens of times acceleration of calculations comparing with CPU has been taken.

PL

Artykuł przedstawia badania nad programem graficznym wykorzystywanym w planowaniu wtórnego wydobycia ropy naftowej z wykorzystaniem równoległego systemu obliczeniowego CUDA. CUDA jest systemem stworzonym przez firmę NVIDIA. Pozwala on na ogromne zwiększenie mocy obliczeniowej poprzez zastosowanie procesorów graficznych GPU. Porównane zostały wyniki osiągnięte od roku 2003 obliczone z wykorzystaniem zwykłego procesora CPU oraz procesora graficznego GPU. Obliczenia zostały wykonane na modelu złożowym wykonanym na siatce przestrzennej złożonej z 3 milionów komórek. Równanie bilansu masowego w przybliżeniu opisuje metoda przepływu dwufazowego w ośrodku porowatym typu IMPES. W rezultacie modelowania numerycznego wtórnego wydobycia ropy naftowej z wykorzystaniem procesora graficznego GPU, wyniki obliczeń uzyskano wielokrotnie szybciej niż w przypadku stosowania procesora typu CPU.

3

Modeling of oil displacement by the injection of hot water through high permeable well radial channels

Assilbekov B. K., Bekibaev T. T., Kabdulov S. Z., Sakhariev B. B., Zhapbasbayev U. K., Kenzhaliev B. K.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2011

|

T. 28, z. 4

657-660

EN

In this paper we investigate the efficiency of water-oil displacement by injecting hot water into the stratum through the highly permeable radial channels, created by jetting method of drilling. Increasing of the oil recovery factor and the volume of cumulative production by 7-12% showed as a result of our calculations.

PL

W niniejszym artykule opisano badania wydajności wypierania ropy przez wstrzyknięcie ciepłej wody w warstwę przepuszczalną przez kanały promieniste o dużej przepuszczalności, wytworzone metodą "jettingu". W wyniku przeprowadzonych obliczeń stwierdzono zwiększenie współczynnika wydobycia ropy naftowej oraz całkowitej wielkości produkcji o 7-12%.

4

Modelling of two phase filtration in fractures of hydraulic fracturing

Beisembetov I. K., Assilbekov B. K., Zhapbasbayev U. K., Kenzhaliev B. K.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2010

|

T. 27, z. 1--2

81-89

EN

Aim of this work is to demonstrate a simulation of two-phase filtration in ruptures of breakdown which stated by mechanical conception of interpenetrating continuums. The worked out computing method forecasts degree of drowning, an amount of stocked up oil extraction and oil extraction ratio. Design data is in satisfactory fit with hydraulic fracturing coefficients got in industrial acceptance of oil fields.

PL

Celem pracy jest pokazanie symulacji filtracji dwufazowej w szczelinach w trakcie zabiegu mechanicznego przerywania ciągłości wzajemnie penetrujących się continuów. Opracowana metoda obliczeniowa stosowana jest do szacowania stopnia zatopienia, stosunku ilości produktywnej ropy do produktywnego gazu. Dane projektowe w pełni zgadzają się ze współczynnikami uzyskanymi ze złóż naftowych.

5

Improved calculations for bottom hole injection pressure versus depth while gas injection for pressure maintenance of Tengiz field

Abdrakhmanova D., Jiyembayeva K., Zhapbasbayev U. K.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2010

|

T. 27, z. 1--2

43-47

EN

The aim of this project is to calculate bottom hole injection pressure versus depth while gas injection for pressure maintenance of Tengiz field in order to determine injectivity of various reservoir layers (Bash, Serp, Okskey).The mail objective is to develop correlations for the 7 active injection wells to predict bottom hole injection pressures at the end of the tubing, middle of Bash, middle of Serp, and middle of Oksky. Each well will have its own individual correlation. These correlations based on factors such as depth, temperature, pressure and rate. As a result, there are some deviations of predicted pressure versus measured pressure. I think, the basic reason is that we have different approximate gas injection rates. So we can't exactly determine its volume.

PL

Celem projektu jest obliczenie ciśnienia zatłaczania na dnie otworu w funkcji głębokości w trakcie zatłaczania gazu w celu utrzymania ciśnienia w złożu Tengiz oraz określenie zdolności iniekcyjnych poszczególnych warstw złoża (Bash, Serp, Okskey). Podstawowym celem jest określenie korelacji dla siedmiu istniejących otworów iniekcyjnych oraz oszacowanie ciśnienia zatłaczania na dnie otworu na końcu rur (środkowy Bash, środkowy Serp, środkowy Okskey). Dla każdego otworu wylicza się indywidualną korelację na podstawie wartości głębokości, temperatury, ciśnienia i wydatku. W wyniku tego powstają odchylenia przewidywanej wartości ciśnienia w funkcji zmierzonego ciśnienia. W opinii autorów podstawowym powodem tego są różne szacowane prędkości zatłaczania, w zawiązku z czym trudne jest precyzyjne oszacowanie zatłaczanych objętości.

6

Modeling of two phase fluid filtration in reservoir with high permeability collector

Assilbekov B. K., Zhapbasbayev U. K., Zolotukhin A. B.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2009

|

T. 26, z. 1--2

69-79

EN

Bottom water flow in the layer with high permeability collector created by the radial drilling technology is considered. Dynamic of bottom water filtration to high permeability collector depending on properties of layer and layer fluid are investigated. Elaboration of mathematical model of fluid filtration in reservoir with high-permeability collector and calculations presents practical meaning for definition of radial drilling efficiency and estimation of flow rate to high permeability collector. Filtration of fluid in reservoir could be described with a model of cracked-porous medium by representing collector with high permeability as a crack. However for this model it is necessary to solve system of filtration equations in crack and porous block with satisfaction of conjugate condition on medium's division boundary. Problem formulation and solution is complicated for this model in case of two phase fluid filtration. Approach based on conception of interpenetrating continuums is simpler. In this case two phase fluid filtration in porous block with high permeability collector is described from a uniform position. Some numerical results of proposed generalized model of two phase fluid filtration from low permeability block to high permeability horizontal collector are implemented. Influence of reservoir anisotropy rate on well's waterbearing, bottom water breaking time and dynamic of water-oil surface development in oil saturated layer are studied.

PL

W pracy rozważono przepływ wód dennych w złożu z silnie przepuszczanym kolektorem za pomocą wierceń radialnych. Przebadano zależność dynamiki procesu filtracji wód dennych wpływających do przepuszczalnego kolektora w zależności od właściwości warstw i płynów złożowych. Opracowanie matematycznego modelu filtracji płynu w zbiorniku z przepuszczalnym kolektorem oraz przeprowadzone obliczenia mają praktyczne znaczenie dla określenia skuteczności wierceń radialnych i oszacowania wydajności kolektora o dużej przepuszczalności. Filtrację płynu w złożu można opisać za pomocą modelu spękanego ośrodka porowatego, przedstawiając kolektor jako silnie przepuszczalne pęknięcie. Jednakże dla tego modelu konieczne jest rozwiązanie układu równań filtracji w porowatym i spękanym bloku, uwzględniając warunek granic podziału ośrodka. Sformułowanie i rozwiązanie problemu dla tego modelu jest skomplikowane dla przypadku filtracji płynu dwufazowego. Podejście oparte na koncepcji przenikających się kontinuów jest prostsze. W tym przypadku filtrację płynu dwufazowego w bloku z silnie przepuszczającym kolektorem opisuje się w sposób jednorodny. Zastosowano w praktyce niektóre wyniki numeryczne zaproponowanego uogólnionego modelu filtracji dwufazowego płynu z bloku o niskiej przepuszczalności do kolektora o wysokiej przepuszczalności. Przebadano wpływ anizotropii zbiornika na wodonośność otworu, czas przebicia wód dennych oraz dynamikę rozwoju powierzchni kontaktu woda-ropa naftowa w warstwie nasyconej ropą.

7

Maximizing of condensate recovery ratio in Karachaganak using method of cycling process

Zhapbasbayev U. K., Jiyembayeva K., Turegeldiyeva K.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2008

|

T. 25, z. 2

801-806

EN

Karachaganak is located in the northwest region of Kazakhstan and it is one of the world's largest oil and gas condensate fields. Covering an area of over 280 km2, it holds more than 1,200 million tones of oil and condensate and over 1.35 trillion cubic meters of gas. Karachaganak production originates deep underground in reservoir approximately 5,000 meters deep. The reservoir contains a vast quantity of oil, condensate, and gas all embedded in a porous rock structure. At these depths the earths crust exerts high pressures and as a result the hydrocarbons are literally squeezed out of the rock formations and are under very high pressure. Upon entering one of the process plants the oil and gas is initially separated into a gas stream and an oil stream. This separation can be achieved through both a gravity method and through temperature reduction of the fluids. Individual wells productions can also be directed to a test separator. This regular testing is needed to measure the rates at which a well is producing oil and gas, to determine whether it is producing any water, and to measure the pressure at which it is producing. All of these measurements enable the engineers to optimize the production from the field.

PL

Karachaganak położony jest w północno-zachodniej części Kazachstanu i należy do jednego z największych na świecie kondensatowych złóż ropy i gazu. Na obszarze ponad 280 km2, w złożu występuje ponad 1,200 milionów ton ropy i kondensatu oraz ponad 1,35 tryliona metrów sześciennych gazu. Złoża produkcyjne Karachaganak zaczynają się na głębokości 5000 m. Złoże zawiera duże ilości ropy naftowej, kondensatu i gazu uwięzionych w strukturze porowej skał. Na tych głębokościach skorupa ziemska wywiera ciśnienie i węglowodory są dosłownie wyciskane ze skały zbiornikowej i pozostają pod wysokim ciśnieniem. Na początku procesu produkcji ropa naftowa i gaz są oddzielane na strumień gazu i ropy naftowej. Oddzielanie odbywa się metodą grawitacyjną oraz poprzez obniżenie temperatury płynów. Możliwe jest także kierowanie produkcji z poszczególnych otworów do separatorów badawczych. Regularne badanie powala na pomiar wydajności otworów produkujących ropę naftową i gaz, w celu określenia czy produkowana jest woda oraz pomiaru ciśnienia, przy jakim się odbywa produkcja. Wszystkie te pomiary pozwalają zoptymalizować proces produkcji.

8

Modeling of reservoir process using the method of radial drilling : [abstract]

Zhapbasbayev U. K., Assilbekov B. K., Kabdolov S. Z., Khairov G. B.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2007

|

T. 24, z. 1

59-60

EN

At present, a number of methods of improvement of reservoir recovery are well--known: 1) thermal method of effect on productive horizon; 2) formation hydro-breakdown and application of combustible gas energy for organizing of blast in a borehole; 3) acid treatment of wellbottom zone etc. The most common is the first method, which maintains not only producing energy, but due to improvement of rheological characteristics increases oil fluidity. However, this method is applied with large consumption of facilities at pumping and heating of heat carriers. Hydro-breakdown with application of combustible gas energy requires delicate management and may lead to uncontrolled process that is fraught with dangerous situations. The third method generally is suitable for bottomhole formation zone. The method of radial drilling, when reservoirs with high permeability are made for oil withdrawal from strata with low conductive characteristics and extensive dimensions (of high thickness) - is one of effective methods improvement of reservoir recovery. This task is of large interest due to involving in treatment strata with complicated geological structure and for rehabilitation of deposits with abnormal rheological characteristics of oil. The problem is to determine interaction of low-permeable bank of high thickness with high-permeable reservoir, produced by radial drilling method, and find required oil withdrawal for rational exploitation of deposit. The Report presents results of calculation-theoretical study of reservoir recovery using the method of radial drilling. 1. Mathematical model of oil filtration in the bed with high-permeable reservoir, formed in the result of radial drilling, has been developed. High-permeable reservoir represents itself porous medium with filtration characteristics, much exceeding coefficients of permeability of ambient block of high power. In high-permeable reservoir pressure decreases due to fluid withdrawal that leads to fluid influx from ambient low-permeable block. Using representation of mechanics of interpenetrating continuums the process may be described by single equation with different filtration characteristics. Generalized mathematical model of filtration allows automatically meeting conditions of continuity of pressure and mass flows when passing the interface of porous mediums. 2. Obtained calculation data of pressure field and velocity vector illustrate the picture of filtration flow, regularities of interaction between porous block and high-permeable reservoir, and value of fluid influx through the interface depend upon order parameters. 3. The developed mathematical model allows assessing ratios of coefficients of permeability, piezoconductivity of the block and high-permeable reservoir, required for optimal consumption of withdrawing fluid for efficient development of the field with low permeability and higher power.

9

Modeling of reservoir process using the method of radial drilling

Zhapbasbayev U. K., Assilbekov B. K., Kabdolov S. Z., Khairov G. B.

Archives of Mining Sciences

|

2007

|

Vol. 52, no 2

237-245

EN

At present a number of methods of improvement of reservoir recovery are well-known (Reference, 1983; Bourje, 1988; Baibakov & Garushev, 1988; Stimulation, 2004): I) thermal method of effect on productive horizon (Reference, 1983; Bourje, 1988; Baibakov & Garushev, 1988); 2) formation hydro-breakdown and application of combustible gas energy for organizing of blast in a borehole (Stimulation, 2004); 3) acid treatment ofwell bottom zone, etc. (Reference, 1983). The most common is the first method, which maintains not only producing energy, but due to improvement of rheological characteristics increases oil fluidity (Reference, 1983; Bourje, 1988; Baibakov & Garushev, 1988). However, this method is applied with large consumption of facilities at pumping and heating of heat carriers (Bourje, 1988; Baibakov & Garushev, 1988). Hydro-breakdown with application of combustible gas energy reqires delicate management and may lead to uncontrolled process that is fraught with dangerous situations (Stimulation, 2004). The third method generally is suitable for bottornhole formation zone (Reference, 1983). The method of radial drilling, when reservoirs with high permeability are made for of withdrawal from strata with low conductive characteristics and extensive dimensions (of high thickness) - is one of effective methods improvement of reservoir recovery. This task is of large interest due to involving in treatment strata with complicated geological structure and for rehabilitation of deposits with abnormal rheological characteristics of oil. The problem is to determine interaction of low-permeable bank of high thickness with high-permeable reservoir, produced by radial drilling method, and find required of withdrawal for rational exploitation of deposit.

PL

Współcześnie stosuje się wiele różnych metod zwiększania sczerpania złóż węglowodorów (Reference, 1983; Bourje, 1988; Baibakov & Garushev, 1988; Stimulation, 2004), a więc: I) termalne oddziaływanie na złoże, 2) szczelinowanie hydrauliczne oraz wykorzystanie energii gazów palnych do wywołania eksplozji w odwiertach (Stimulation, 2004), 3) kwasowanie odwiertów, i inne (Baibakov & Garushev, 1988). Najczęściej jest stosowana metoda pierwsza, która nie tylko podtrzymuje energię złożową, ale także korzystnie zmienia reologiczne właściwości płynów złożowych (Reference, 1983; Bowje, 1988; Baibakov & Garushev, 1988). Metoda ta wymaga jednak stosowania kosztownych urządzeń doprowadzających ciepło do odwiertów. Druga z metod wymaga precyzyjnego sterowania procesem i może prowadzić do rozwoju niekontrolowanych procesów stwarzających sytuację zagrożeń (Stimulation, 2004). Metoda kasowania jest odpowiednia dla stymulacji dennej strefy przyodwiertowej (Reference, 1983). Stosowanie odwiertów poziomych wówczas, gdy warstwa złożowa o dużej przepuszczalności pozostaje w kontakcie ze złożem o niskiej przepuszczalności i znacznej miąższości, okazuje się być efektywną metodą zwiększania sczerpania zasobów złoża. W szczególności ten sposób eksploatacji złóż jest skuteczny w warunkach skomplikowanej budowy geologicznej oraz w przypadkach węglowodorów o ponadnormalnych reologicznych właściwościach (ciężkie ropy naftowe). Głównym problemem przedstawionym w artykule są interakcje złoża o niskiej przepuszczalności z warstwą o wysokiej przepuszczalności, eksploatowanej przy użyciu odwiertów poziomych, określenie wydajności odwiertu dla racjonalnej eksploatacji zasobów.

10

Experience of application of the COC-PGD technology for rehabilitation of oil strippers of the Zhetybai deposit

Zhapbasbayev U.K., Khairov G.B., Konyssov A.K., Kalilanova K.A.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2006

|

R. 23/1

627-631

EN

The COC PGD technology allows formation breakdown by the impulse power excitation of light-end combustion products of solid rocket and liquid combustion-oxidative compounds (hereinafter COC). By mechanism of action on the formation and resulting picture of flaw formation this method doesn't have analogues and significantly differs from practically using methods such as breakdown, shock-and-vibration action, electro hydraulic discharge, electromagnetic and acoustic fields etc. General advantage of the method is that it allows in a wide range changing the dynamics of rock weighting and making stress condition in the formation with the rate (10/1-10/6) MPa/s. The most perfect breakdown systems provide rates of rock weighting not larger than 1 MPa/s. It was found out that for effective initiating of flaw formation in oil and gas mains the value of the mentioned parameter should be not less than (10/2-10/4) MPa/s. In Kazakhstan the COC-PGD technology firstly has been used at the Zhetybai deposit. Results of 5 wells development using this technology give the grounds to conclude the effectiveness of using complex technology COC-powder generator for stimulation of marginal wells, which producing horizons are represented by low-permeable, mudded reservoirs of the terrigenous type

PL

Technologia COC-PGD umożliwia odprężanie górotworu przez zastosowanie naboju z wybuchową cieczą (COC). Metoda ta różni się w sposób istotny od metod stosowanych w praktyce takich, jak metody wstrząsowe, wibracyjne elektrohydrauliczne, elektromagnetyczne czy akustyczne. Umożliwia ona oddziaływanie na skały będące źródłem naprężeń w zakresie (10/1-10/6) MPa/s. W Kazachstanie technologię COC-PGD po raz pierwszy zastosowano na złożu Zhetybai. Wyniki, jakie uzyskano z zastosowaniem tej technologii do 5 otworów, potwierdzają skuteczność tej metody do stymulowania produkcji w otworach na obrzeżu złoża, gdzie horyzonty produkcyjne charakteryzują się niską przepuszczalnością i mulistymi warstwami pochodzenia lądowego