شماره ركورد
33829
پديد آورنده
سيدفرزين ميره بيگي جاماسبي
عنوان
بهينهسازي برخط عمليات اسيدكاري در مخازن كربناته با استفاده از دادههاي تزريق سرچاهي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي نفت- مخازن
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/05
استاد راهنما
دكتر روح الدين ميري
استاد مشاور
ندارد
دانشكده
مهندسي شيمي، نفت و گاز
چكيده
عمليات اسيدكاري ماتريكس در مخازن كربناته با چالشهاي بنياديني در حوزه طراحي و اجرا مواجه است كه عمدتاً ناشي از اتكا به دادههاي آزمايشگاهي غيردقيق و پيچيدگي انتقال دادههاي آزمايشگاهي به مقياس واقعي مخزن است. اين عدم تطابق ميتواند باعث انحراف از شرايط بهينه، افزايش هزينههاي مصرف اسيد و كاهش كارايي عمليات شود. از اين رو در اين پژوهش تلاشي صورت گرفته است تا با استفاده از دادههاي تزريق سرچاهي شامل نرخ تزريق كويل و فشار سرچاه در حين تزريق، و با بهرهگيري از مدلهاي مختلف براي شبيهسازي رفتار مخزن (نواحي اطراف چاه)، ستون چاه و مدلهاي پيشبيني ضريب پوسته الگوريتمي براي بهينهسازي برخط عمليات اسيدكاري توسعه داده شود. چارچوب مفهومي و رياضياتي الگوريتم بر پايه مدل مكانيستيك علي و ضياءالدين (2020) و با بهرهگيري از رويكرد حل معكوس تدوين گرديده و كارايي آن از طريق يك مطالعه موردي مصنوعي مورد اعتبارسنجي قرار گرفته است. مدلهاي پيشبيني ضريب پوسته معمولاً شامل پارامترهايي هستند كه تابعي از شرايط سنگ مخزن، نرخ تزريق، ضريب واكنشدهي سنگ، نوع اسيد، دما و فشار مخزن، تخلخل و تراوايي و ساير ويژگيهاي پتروفيزيكي هستند. الگوريتم توسعه دادهشده اين امكان را فراهم ميكند كه با تكيه بر دادههاي سرچاهي (كه همواره در دسترساند)، اين پارامترها بهصورت برخط محاسبه شوند و سپس نرخ تزريق بهينه بهطور پيوسته تعيين گردد. در ادامه دستورات لازم براي تنظيم نرخ تزريق به كويل داده شده و فرآيند تزريق در شرايط بهينه قرار خواهد گرفت. به اين ترتيب، با استفاده از اين سيستم، عمليات اسيدكاري به شكل برخط بهينهسازي ميشود؛ بهگونهاي كه حجم مصرفي اسيد در حالت بهينه قرار گرفته، ساختار كرمچاله مناسب شكل ميگيرد، آسيبهاي اطراف چاه برطرف ميشوند و در نهايت افزايش توليد و بهرهوري چاه حاصل خواهد شد. نتايج حاصل بيانگر آن است كه الگوريتم قادر است با استفاده از تنها 3.5 درصد از دادههاي اوليه عمليات و حتي در حضور اختلال 20 درصدي، پارامترهاي نامشخص مدل را با دقت بالا مقياس و واسنجي نمايد. مقايسه اين مقادير با دادههاي آزمايشگاهي نشان داد كه واسنجيدن برخط نهتنها مفيد، بلكه براي دستيابي به طراحي بهينه امري ضروري است. همچنين مشخص گرديد كه نرخ تزريق بهينه يك مقدار ثابت نبوده و به صورت پويا با رشد كرمچاله تغيير مييابد. الگوريتم پيشنهادي توانست در فاز نخست عمليات، يادگيري سريع رفتار واقعي مخزن را محقق ساخته و در ادامه، طي فاز بهينهسازي، مسير تزريق پوياي بهينه را ارائه دهد. اين رويكرد منجر به حذف سريع آسيب اوليه، مديريت كارآمد مرحله تحريك و تحقق طول هدف كرمچاله (0.6 متر) با حداقل مصرف اسيد گرديد. افزون بر اين، سيستم توسعهيافته قادر بود لحظه دقيق تحقق هدف فني را شناسايي نموده و عمليات را بدون اتلاف منابع متوقف سازد. نتايج همچنين حاكي از توانايي مدل در بازتوليد اثرات كليدي، از جمله نقش دما بر بازده اسيدكاري، و انطباق كامل آن با دادههاي مستقل آزمايشگاهي بود.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/27
عنوان به انگليسي
Real-Time Optimization of Matrix Acidizing Operations in Carbonate Reservoirs Using Wellhead Injection Data
تاريخ بهره برداري
9/27/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سيدفرزين ميره بيگي جاماسبي
چكيده به لاتين
Matrix acidizing operations in carbonate reservoirs face fundamental challenges in design and implementation, mainly due to reliance on inaccurate laboratory data and the complexity of transferring laboratory data to the actual reservoir scale. This mismatch can cause deviations from optimal conditions, increase acid consumption costs, and reduce operation efficiency. Therefore, in this study, an attempt has been made to develop an algorithm for online optimization of acidizing operations using well injection data, including coil injection rate and well pressure during injection, and using various models to simulate the behavior of the reservoir (areas around the well), well string, and skin factor prediction models. The conceptual and mathematical framework of the algorithm is based on the mechanistic model of Ali and Ziauddin (2020) and using the inverse solution approach, and its efficiency has been validated through a synthetic case study. Skin factor prediction models usually include parameters that are a function of reservoir rock conditions, injection rate, rock reactivity coefficient, acid type, reservoir temperature and pressure, porosity and permeability, and other petrophysical properties. The developed algorithm allows these parameters to be calculated online based on well data (which are always available) and then the optimal injection rate is determined continuously. The necessary commands are then given to the coil to adjust the injection rate and the injection process will be in optimal conditions. In this way, using this system, the acid treatment operation is optimized online; in such a way that the acid consumption volume is optimized, the appropriate wormhole structure is formed, the damages around the well are bypassed, and ultimately, the well production and productivity will be increased. The results show that the algorithm is able to scale and calibrate the uncertain model parameters with high accuracy using only 3.5% of the initial operation data and even in the presence of 20% noise. Comparison of these values with laboratory data showed that online calibration is not only useful but also essential for achieving optimal design. It was also found that the optimal injection rate is not a fixed value but changes dynamically with the growth of the wormhole. The proposed algorithm was able to achieve rapid learning of the actual behavior of the reservoir in the first phase of operation and then, during the optimization phase, provide the optimal dynamic injection path. This approach led to rapid removal of the initial damage, efficient management of the excitation phase and achievement of the target wormhole length (0.6 m) with minimal acid consumption. In addition, the developed system was able to identify the exact moment of achieving the technical goal and stop the operation without wasting resources. The results also indicated the modelʹs ability to reproduce key effects, including the role of temperature on acidification efficiency, and its complete agreement with independent laboratory data.
كليدواژه هاي فارسي
كرمچاله , ضريب پوسته , فشار , نرخ تزريق , اسيد
كليدواژه هاي لاتين
wormhole , skin factor , pressure , Injection Rate , acid
Author
seyed farzin mirehbeygi jamasbi
SuperVisor
Dr. miri