Variability in the equivalent permeability and qf/qm ratio predicitions from DFM models built with Teapot Dome dataset

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Organisationseinheiten

Abstract

Ziel meiner Diplomarbeit ist es, die Variabilität der Fließeigenschaften von stochastischen Realisierungen der Riss-Muster zu untersuchen, auch im Hinblick auf die Modellgröße. Die Wichtigkeit der Studien über natürlich gerissene Lagerstätten hat den Hintergrund, dass ein Drittel der weltweiten Öl- und Gasreserven sich in solchen Lagerstätten befinden. Die genaue Beurteilung der NFR ist der Schlüssel zur erfolgreichen Entwicklung einer Riss-Lagerstätte. Um eine niedrigere Unsicherheit zu erhalten ist es erforderlich, nicht nur die Risse selbst in die Modellierung miteinzubeziehen, sondern auch die Gesteins-Matrix, was die Bedeutung der DFM Modellierung bekräftigt. Um den Permeabilitäts Tensor zu berechnen wurde „flow based up scaling“ verwendet. Ein Problem ist, dass kein REV in NFR existiert, was auf die hohe Heterogenität von Riss Lagerstätten zurückzuführen ist. Meine Arbeit konzentriert sich auf die Bestimmung der entsprechenden Permeabilität und ihre Anisotropie. Um die Unsicherheit zu analysieren, die im stochastischen Generierungsprozess der Modelle herbeigeführt wird, wurden 50 gleichwahrscheinliche Realisierungen der Riss-Sets erstellt, gefolgt von einer Analyse der zufällig gewählten Kombinationen aus mehreren Rissen und eine „Cluster“ -Analyse. Die mindesterforderliche Modellgröße hängt von der Riss-Längen Statistik ab. Das Modell muss größer als der häufigste Wert des größten Risses sein um hohe Varianz der Flusseigenschaften zu vermeiden. Um die geringste zulässige Modellgröße zu finden, die eine akzeptable Rechenzeit beim „Meshen“ und während der Simulation mit sich bringt und die Varianz der Ergebnisse niedrig hält, ist es notwendig, eine kurze statistische Analyse wie in meinen bereitgestellten Workflow zu machen. Ein Riss-Generationsalgorithmus welcher die "verboten-Zonen" rund um Risse berücksichtigt wird ausserdem in meiner Arbeit benutzt. Eine Überprüfung während des Riss-Generationsprozesses wird durchgeführt, um sicherzustellen, dass es keinen anderen Riss in der rundum liegenden Spannungszone Zone des bereits erstellten Risses gibt. Nach meiner statistischen Analyse der Riss Sets und deren Kombinationen kalkuliere ich die effektive Permeabilität mit dem „parallel-plate-law“. Eine konstante Matrix-Permeabilität wurde für jedes Modell festgelegt und jedem Riss einzeln eine Permeabilität mithilfe einer Konfigurationsdatei zugewiesen. Welche Auswirkungen die Varianz der Modelle, die bereits im stochastischen Generierungsprozess entsteht, auch auf das „flow-based upscaling“ hat wird bei der Auswertung der Ergebnisse sichtbar. In den Strömungs-Geschwindigkeitshistogrammen zeichnet sich ab, welchen Effekt die Orientierungen der Riss haben. Erwartungsgemäß, haben Risse mit die zum „far-field fluid“ Druckgradient ausgerichtet sind eine höhere Geschwindigkeit als welche senkrecht dazu. Um den Einfluss der Matrix Permeabilität auf die effektive Permeabilität und Strömungsgeschwindigkeit zu untersuchen, führte ich eine Sensitivitätsanalyse durch. Das Ergebnis ist, dass je höher die Matrix-Permeabilität ist, desto höher ist die effektive Permeabilität. Die Strömungsgeschwindigkeit in den Rissen erhöht sich, aufgrund der Interaktion zwischen Matrix und Fraktur-Sets. Die Gesteinsmatrix trägt beginnend mit der am geringsten verwendeten Permeabilität von 5 mD schon zum Fluss bei. Mit einer Permeabilität höher als 500 mD würde die Matrix den Fluss dominieren.

Details

Titel in ÜbersetzungVariabilität der äquivalenten Permeabilität und qf/qm Verhältnis Vorhersagen von DFM Modellen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung13 Dez 2013
StatusVeröffentlicht - 2013