عنوان پایان‌نامه
بهبود مدیریت سیلاب زنی با استفاده از نقشه های کارآیی سیلاب مبتنی بر روش خطوط جریان
- رشته تحصیلی
- مهندسی نفت - مخازن هیدروکربوری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TP 177;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 66419;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1534.
- تاریخ دفاع
- ۲۱ دی ۱۳۹۳
- استاد راهنما
- مجید سیاوشی, علی نخعی
- دانشجو
- محمدجواد چوبینه
- چکیده
- یافتن بهترین استراتژی تولید یک موضوع تحقیقاتی مهم در مدیریت مخازن است. با افزایش عمر مخزن شاهد کاهش بازده تولیدی برخی چاه‌ها هستیم. برای میادین بالغ، مدیریت نرخ دبی چاه‌ها از طریق افزایش زمان میان گذر و کاهش سیکل سیال تزریقی می باشد که در اینصورت سطح تولید حفظ و حتی افزایش می یابد. برای مدیریت سیلاب زنی باید بدانیم چگونه چاه‌های تزریقی، نفت را به سمت چاه‌های تولیدی هدایت می‌کند. در بیشتر موارد، رفتار چاه و زمین شناسی پیچیده‌ای وجود دارد. با بیان کمی حرکت سیال، فرایند جابجایی را می‌توان به طور موثری مدیریت کرد. برای بهبود مدیریت سیلاب‌زنی، نیازمند استفاده از شبیه‌سازهای مخزن هستیم. یکی از روش‌های کارا برای شبیه‌سازی مخازن ناهمگن با ساختار زمین‌شناسی پیچیده، شبیه‌سازی مبتنی بر روش خطوط جریان می‌باشد. این روش، در مقایسه با روش‌های شبیه‌سازی رایج بسیار سریع‌تر است و احتیاج به حافظه محاسباتی کم‌تری دارد. شبیه سازی سه بعدی یک میدان با استفاده از روش خطوط جریان، یک ابزار کارآمد برای مدیریت مخزن است. زیرا قابلیت نمایش جریان در مخزن و نیز ارتباط چاه‌ها را در یک نمای ساده فراهم می‌کند. روش خطوط جریان به معرفی و محاسبه یک پارامتر جدید به نام زمان پرواز (TOF) می‌پردازد که با استفاده از آن می‌توان تاثیر عوامل پیچیده از جمله ناهمگنی مخزن را در محاسبات به صورت ساده‌تری در نظر گرفت. از این پارامتر می‌توان در بیان کمی نقشه‌های کارایی سیلاب مبتنی بر روش خطوط جریان استفاده کرد. این پارامتر در کاربردهای دیگری از جمله تطابق تاریخچه مخزن و طبقه‌بندی مدل‌های زمین‌شناسی نیز توسط محققین مورد استفاده قرار گرفته است. در پژوهش حاضر از پارامتر زمان پرواز برای بهبود مدیریت سیلاب‌زنی و تعیین مقادیر مناسب‌تر دبی چاه‌ها استفاده شده است. بدین منظور تابعی مبیتنی بر پارامتر «میانگین زمان پرواز» استفاده شده که معیاری کمّی از نحوه سیلاب‌زنی مخزن است. برای این منظور ابتدا از الگوریتم بهینه‌سازی زنبورعسل مصنوعی (ABC) برای کمینه کردن تابع هدف استفاده شده است. برای مقایسه عملکرد این الگوریتم، مسائل با استفاده از الگوریتم مبتنی بر مشتق گرادیان SQP بررسی گردید. این الگوریتم نیاز به حدس اولیه مناسب دارد. بنابراین در ادامه یک روش ترکیبی با استفاده از مزایای هر دو الگوریتم در یافتن جواب بهینه مورد استفاده قرار گرفت. در روش Hybrid برای تولید حدس اولیه مناسب جهت به کاربستن الگوریتم SQP از الگوریتم ABC استفاده شد. برای نشان دادن کارایی این رویکرد، مسئله‌یمدل مخزن SPE-10 با مدل ناهمگن و بزرگنمایی شده آن در نظر گرفته شد. در ابتدا دبی چاه‌ها با الگوریتم ABC مورد جستجو قرار گرفت. سپس برای مقایسه، یکبار دیگر مسئله با الگوریتم SQP و روش Hybrid حل گردید. سپس مشخص شد که بهترین عملکرد را دو روش SQP و Hybrid دارند.
- Abstract
- The investigation of the best strategy for production is an important issue in reservoir management. There is a decline in some wells recovery with the passage of time. In mature fields, the management of well rates by delaying in breakthrough time and reducing the cyclic of water injection fluid causes the increase in level of production. We should know how the injection wells conduct petroleum toward the production wells to manage waterflooding process. In many cases, there are a lot of complexity in behavior of wells and geology. By quantifying of fluid movement, we can control the displacement process efficiently. We should use reservoir simulator to improve waterflooding management. Streamline based simulation is one of the efficient method in simulation of heterogeneous reservoir whit complex geological structure. This method is much faster than other conventional methods and requires much less computational memory.3 D simulation of a field with streamline simulator is an efficient tool for reservoir management because it can provide a figure of fluid movement and connection between wells in a simple view. Streamline method introduce a key parameter named time of flight which can consider the heterogeneity of reservoir in the computation much easier. This parameter can be used in quantifying of streamline based flood efficiency map. Also, this parameter has been used in other application like history matching. In the present study, the TOF parameter is used to improved waterflooding management and assigned the proper parameter for the well rate. In this order, a cost function has introduced based on the average of time of flight. Then, we apply ABC optimization algorithm to minimize the cost function. We used a free derivative algorithm named SQP in order to compare the results. At the end, we propose a hybrid method by using the advantages of these two algorithms to find the optimum result. To show the application of this approach, SPE10 problem is considered and optimized.
