Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Miskolci Egyetem
Műszaki Földtudományi Kar
Olajmérnöki Intézeti Tanszék
A kútmegnyitás helyének vizsgálata a fúrás során nyert
információk alapján
Szerző: Szaniszló Szabina
Szak: Olaj- és gázmérnöki MSc
Évfolyam: 2. évfolyam
Konzulens: Dr. Bódi Tibor, egyetemi docens
Tanszék: Olajmérnöki Intézeti Tanszék
Miskolc, 2012. 10. 29.
2
Eredetiségi nyilatkozat
„Alulírott Szaniszló Szabina, a Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Karának hallgatója
büntetőjogi és fegyelmi felelősségem tudatában kijelentem és aláírásommal igazolom, hogy ezt a
dolgozatot saját magam készítettem, a benne leírt vizsgálatokat – ha ezt külön nem jelzem – magam
végeztem el, és az ismertetett eredményeket magam értem el. Adatokat, információkat csak az
irodalomjegyzékben felsorolt forrásokból használtam fel. Minden olyan részt, melyet szó szerint,
vagy azonos értelemben, de átfogalmazva más forrásból átvettem, egyértelműen, a forrás
megadásával megjelöltem.”
Miskolc, 2012. 10. 29.
........................................................
a hallgató aláírása
3
Konzulensi nyilatkozat
„Alulírott Dr. Bódi Tibor, a Miskolci Egyetem Olajmérnöki Intézeti Tanszék munkatársa a TDK
dolgozatot beadásra alkalmasnak ítélem.”
Egyéb megjegyzések, ajánlás:
Miskolc, 2012. 10. 29.
........................................................
a konzulens aláírása
4
TARTALOMJEGYZÉK 1. Bevezetés ................................................................................................................................. 5
2. Mérések, adatok ....................................................................................................................... 7
3. A kút adatai .............................................................................................................................. 9
4. A PanSystem program ........................................................................................................... 11
5. A 2. számú teszt ..................................................................................................................... 12
5.1. A mért adatok .............................................................................................................................. 12
5.1.1. A gázkeverék paraméterei ................................................................................... 13
5.2. A 2. teszt adatainak kiértékelése a PanSystem programmal ....................................................... 14
5.2.1. 1. számú kiértékelés ............................................................................................... 15
5.2.2. 2. számú kiértékelés ............................................................................................... 15
5.3. Következtetés .............................................................................................................................. 16
6. A 9. számú teszt ..................................................................................................................... 17
6.1. A mért adatok .............................................................................................................................. 17
6.1.1. A gázkeverék paraméterei ..................................................................................... 18
6.2. A 9. teszt adatainak kiértékelése a PanSystem programmal ....................................................... 19
6.2.1. 1. számú kiértékelés ............................................................................................... 19
6.2.2. 2. számú kiértékelés ............................................................................................... 20
6.2.3. 3. számú kiértékelés ............................................................................................... 21
6.3. Következtetés .............................................................................................................................. 22
7. A 12. számú teszt ................................................................................................................... 24
7.1. A mért adatok .............................................................................................................................. 24
7.1.1. A gázkeverék paraméterei ..................................................................................... 25
7.2. A 12. teszt adatainak kiértékelése a PanSystem programmal ..................................................... 26
7.2.1. 1. számú kiértékelés ............................................................................................... 27
7.2.2. 2. számú kiértékelés ............................................................................................... 27
7.2.3. 3. számú kiértékelés ............................................................................................... 28
7.3. Következtetés .............................................................................................................................. 29
8. Összefoglalás ......................................................................................................................... 31
Irodalomjegyzék........................................................................................................................... 33
Ábrajegyzék ................................................................................................................................. 33
Táblázatok jegyzéke ..................................................................................................................... 34
5
1. BEVEZETÉS Magyarországon jelenleg körülbelül 60 000 km
2-en folyik a szénhidrogén-kutatás. Szám szerint
650 db (Magyar Bányászati és Földtani Hivatal adatbázisa szerint) kutatási terület található,
melyeken hazai és külföldi olajipari cégek (bányavállalkozók) jogosultak a szénhidrogének
kutatására. Amennyiben a szénhidrogén-kutatásra jogosult bányavállalkozó a kutatásai
eredményeként műrevaló minőségű és mennyiségű szénhidrogént talál és termelésbe szeretné azt
állítani, bányatelket (művelési-termelési egységet) alapíthat. Jelenleg Magyarországon 1414 db
(Magyar Bányászati és Földtani Hivatal adatbázisa szerint) ilyen bányatelek található. A bányatelek
térfogatán belül ezek után más cég nem végezhet kutatási tevékenységet, akkor sem, ha az általa
jogszerűen kutatható kutatási területen helyezkedik el ez a bányatelek.
Dolgozatomban is egy magyarországi kutatási területen található, meglévő, már lemélyített
kutat vizsgálok. Ez a kút a RAG Kft. egyik kutatási területén helyezkedik el, annak délkeleti részén,
bányatelekkel védetten. A kutat még a 70-es években mélyítették. 2833 méter mély, az eleváció
90,09 méter. A kút egy olyan területrészen lett lemélyítve, ahol három, egymástól független
hidrodinamikai rendszer található. A kút vizsgálata során az egyik hidrodinamikai egységben
éghető földgázt találtak. A telepet egy új 3D-s szeizmikus adattömb Inline-419 és Xline-320 alap-
szelvényeken azonosított, AVO III. osztályú attribútum anomália és szerkezet alapján határolták le.
A csapda Ny-K csapású, normálvető levetett oldalán elhelyezkedő, szerkezeti elemmel
kombinált sztratigráfiai csapda, részben települt álboltozattal. A telep rétegtelep. A rezervoár
gravitációs tömegmozgások által felhalmozott, medencefenéki törmelékkúp, vagy nagyméretű
csatorna-kitöltés fáciesű, finom- és középszemű homokkő. A gáztelített térfogathoz bizonyítottan
jelentős III. típusú AVO és más geofizikai anomáliák társulnak. A fúrásban az alsópannon tető 1779
méteren, a miocén tető 2680, a prekambrium tető pedig 2754 méteren található. A rezervoárok kora
alsó Pannóniai.
6
1. ábra A vizsgált kutatófúrás helyzete a környező szénhidrogén-telepekhez képest
[Kutatási Zárójelentés]
7
2. MÉRÉSEK, ADATOK A vizsgálat alá vont kútban 17 db perforáció található. 24 db rétegvizsgálat történt. Az első,
DST1 vizsgálat során a kút 40 m
3/nap kondenzátumot termelt egy kevés gáz mellett, melyet nem
mértek meg. Az 1a. nevezetű mérés kábel teszteres mérés volt, itt gyakorlatilag nem volt beáramlás.
A 2. számú mérés során a kút 132,8 m3/nap vizet termelt egy kevés CH gáz mellett. A 3., 3a., 4., 4a.,
5., 6., 6a., 6b., 7. és 8. számú kútvizsgálat során a vizsgált rétegből nem volt beáramlás. A 9. számú
vizsgálatnál a kút 6200 m3/nap gázt termelt 0,68 m
3/nap kondenzátum és 24,92 m
3/nap víz mellett.
A 10. és 11. számú mérésnél beáramlás nem volt. A következő, 12. számú vizsgálat során a rétegből
16.300 m3/nap gáz- és 48 m
3/nap víztermelés volt. A többi, 13., 14., 14a., 15., 16., 17. és 18. számú
kútvizsgálat során a vizsgált rétegekből nem történt beáramlás.
1. táblázat A vizsgált szakaszok adatai
Vizsgált szakaszok
Kút
neve Perforáció száma
Tető
[m]
Talp
[m]
Rétegvizsgálat
módja Termelési adatok
Kút-1
18 1239 1242 perforálás 40 m3/nap víz
17 1943 1946 perforálás + savazás 27 m3/nap víz
16 2047,5 2050,5 perforálás 62 m3/nap víz
15 2057 2063,5 perforálás 28 m3/nap víz
14, 14a 2075 2078 perforálás + savazás 72 m3/nap víz
13 2156 2163,5 perforálás nincs beáramlás
12 2188 2195 perforálás 16301 m
3/nap gáz
és 48 m3/nap víz
11 2197 2200,5 perforálás 44 m3/nap víz
10 2221,5 2226 perforálás 18 m3/nap víz
9 2300 2304 perforálás + savazás 6200 m
3/nap gáz
és 24,92 m3/nap víz
8 2568 2576 perforálás + savazás nincs beáramlás
7 2568 2572 perforálás nincs beáramlás
6, 6a, 6b 2637 2644 perforálás + savazás nincs beáramlás
5 2637 2642 perforálás + savazás nincs beáramlás
4, 4a 2665 2670
perforálás + savazás nincs beáramlás
2670 2676 nincs beáramlás
3, 3a 2665 2670 perforálás + savazás nincs beáramlás
2 2687 2693 perforálás 132,8 m
3/nap víz
és kevés HC gáz
1, 1a 2252 2266 teszteres
40 m3/nap
kondenzátum
és kevés HC gáz
8
TDK dolgozatomban a 2. számú, 2687-2693 méteren lévő, konglomerátumban perforált, a 9.
számú, 2300-2304 méteren, homokkőben, illetve a 12. számú, 2188-2192 méteres mélységben lévő,
szintén homokkőben megtalálható perforációk termelési lehetőségeit vizsgálom a mérések során
szerzett adatokat figyelembe véve.
A perforált szakaszoknál nem volt meghatározva az adott réteg effektív vastagsága, így
számításaim alapjául az effektív rétegvastagságnak a perforáció vastagságát vettem.
1 DST vizsgálat: nyitott rétegvizsgálat. Az egy kútban végezhető vizsgálatokat úgy is csoportosíthatjuk, hogy
a kútvizsgálat végrehajtása már kiképzett kútban vagy a fúrási műveletek után, vagy közben, még ki nem
képzett kutakban történik a vizsgálat. Ez utóbbiakat DST vizsgálatoknak, illetve fúrószáras teszteres
vizsgálatoknak nevezik. A fúrási művelet során, illetve a részben kiképzett kutakban végrehajtott
kútvizsgálatok, például teszteres vizsgálat, beáramlás vizsgálat, illetve hozamvizsgálat mérési elveit és a
mérés kiértékelési módjait tekintve nem különbözik a már kiképzett kutakban végzett hasonló vizsgálatoktól.
9
3. A KÚT ADATAI 2. táblázat A perforációk helyei
Perforáció
Kút neve Rétegvizsgálat
száma Tető [m] Talp [m]
Kút-1
18 1239 1242
17 1943 1946
16 2047,5 2050,5
15 2057 2063,5
14 2075 2078
13 2156 2163,5
12 2188 2195
11 2197 2200,5
10 2221,5 2226
9 2300 2304
8 2568 2576
7 2568 2572
6, 6a, 6b 2637 2644
5 2637 2642
4 2665 2670
2670 2676
3 2665 2670
2 2687 2693
3. táblázat Cementdugók helyei
Cementdugók
Kút neve Sorszám Tető [m] Talp [m]
Kút-1
15 1152 1233
14 1893 1936
13 2015 2050
12 2052,3 2065
11 2065 2087
10 2135 2164
9 2166,2 2192
8 2195,5 2202
7 2202 22xx ?
6 2228 2237,5 ?
5 2440 2528
4 2630 2647,5
3 2647,5 ?
2 2675,5 2681
1 2720 ?
10
2. ábra A Kút-1 nevű fúrás kútszerkezete [saját ábra]
11
4. A PANSYSTEM PROGRAM A kutak vizsgálatát a PanSystem nevű programmal végzem. A PanSystem szoftver az iparág
vezető elemző szoftvere már több mint 20 éve. Egy könnyen kezelhető szoftver, amely több
lehetőséget kínál a modellek elemzésére. Nem csak a nyomásemelkedési görbék vizsgálatára
alkalmas, hanem lehetőséget ad a tározó körüli információk megismerésére is, és a megfelelő
vizsgálati és elemzési technikákkal több adatot is megtudhatunk. A programmal meghatározható
adatok többek között:
áteresztőképesség;
rezervoár szerkezete (határok);
rezervoár nyomása;
kútteljesítmény;
kutak közötti kommunikáció;
termelési előrejelzés;
kúttároló hatás;
szkin tényező; stb.
12
5. A 2. SZÁMÚ TESZT
5.1. A MÉRT ADATOK
4. táblázat A nyomások alakulása a 2. számú tesztnél
Nyomás alakulása
Δtws
[h]
Pt
[MPa]
Pc
[MPa]
Pws
[MPa]
(tp+Δtws)/Δtws
tp = 65 h
0 0,8 0 14,903 ∞
1 7,7 4 21,565 66
2 9,3 5 23,474 33,5
3 10,4 7 24,72 22,67
4 11,3 7,4 25,668 17,25
5 11,8 8,2 26,445 14
6 12,4 9 27,072 11,83
7 13 9,2 27,623 10,29
8 13,5 9,8 28,089 9,13
9 13,9 10 28,517 8,22
10 14,1 10,6 28,902 7,5
11 14,5 11,2 29,251 6,91
12 14,8 11,5 29,57 6,42
13 14,95 11,6 29,879 6
16 15,9 11,7 30,32 5,06
17 16 11,7 30,553 4,82
18 16,2 11,8 30,762 4,61
19 16,4 11,8 30,971 4,42
20 16,7 12 31,169 4,25
21 16,9 12,2 31,361 4,09
22 17,1 12,4 31,547 3,95
23 17,3 12,6 31,733 3,83
24 17,5 13,3 31,88 3,71
25 17,6 13,5 32,051 3,6
26 17,8 13,7 32,216 3,5
27 18 13,9 32,365 3,41
28 18,3 14,2 32,509 3,32
29 18,5 14,4 32,645 3,24
30 18,8 14,7 32,778 3,17
31 19 15 33,034 3,1
32 19,2 15,2 33,034 3,03
33 19,4 15,4 33,155 2,97
34 19,5 15,6 33,268 2,91
Δt = 0,35 h
13
5. táblázat Nyomásgradiensek a termelés során
Nyomásgradiens a termelés során
D [m] Pws [MPa]
500 5,446
1200 12,007
1800 17,697
6. táblázat A vizsgált gáz összetétele
Gázkomponens Térfogatszázalék
N2 8,02
CO2 0,92
C1 82,43
C2 5,29
C3 2,23
iC4 0,21
nC4 0,61
iC5 0,07
nC5 0,13
iC6 0,03
nC6 0,04
C7 0,02
5.1.1. A GÁZKEVERÉK PARAMÉTEREI
Moláris tömeg:
∑
Moláris térfogat:
∑
Sűrűség:
Relatív sűrűség:
14
Fűtőérték:
∑
Wobbe-szám:
√
√
5.2. A 2. TESZT ADATAINAK KIÉRTÉKELÉSE A PANSYSTEM PROGRAMMAL
A 2. számú teszt során a rétegből 132,8 m3/nap víz- és kevés gáztermelés történt 65 óra alatt. A
kiáramló gáz mennyiségét nem mérték, ezért ebben az esetben a kutat víztermelőként értelmezem.
3. ábra Nyomás és hozamgörbe a mért nyomásemelkedési görbe alapján [saját ábra]
4. ábra A diagnosztikai görbe pontjai a kirajzolás után [saját ábra]
15
5.2.1. 1. SZÁMÚ KIÉRTÉKELÉS
Diagnosztikai görbe (log-log görbéből): 1-es görbe illesztése a kúttároló hatás2
meghatározásához, valamint a radiális tartomány kijelölése (vízszintes vonal), ami körülbelül
másfél logaritmikus skálára található az 1-es görbétől, valamint a bal lent látható táblázatban a
program által kiszámított értékek.
5. ábra Diagnosztikai görbe [saját ábra]
A kék színnel jelölt görbe a nyomás görbe, amely láthatóan jól illeszkedik a mért pontokra. A
piros görbe a nyomásderivált görbe. A derivált görbe végén a számított görbe eltér a mért pontoktól,
de több számítási modellel is kísérleteztem a pontos illeszkedés eléréséhez. Az ábrán a lehető
legjobban illeszkedő görbe látható.
2 Kúttároló hatás: A kútvizsgálatok során a kút lezárása az esetek többségében a kútfejen történik.
Hasonlóan a kút megnyitása, a nyomáscsökkenési görbék felvétele szintén a kútfejen történik. A megnyitás
pillanatában a felszínen mérhető hozam jelentősen eltér a kúttalpon, a kútba beáramló hozamtól. A kút
nyitás hatására a kútban lévő fluidumok kitágulnak, expandálnak így kezdetben, a kútvizsgálat elején kapott
hozamok tulajdonképpen nem a rétegből, hanem magából a kútból származnak. Ezt a jelenséget nevezzük
kúttároló hatásnak.
5.2.2. 2. SZÁMÚ KIÉRTÉKELÉS:
Fél-logaritmikus görbe (semi-log): a radiális áramlási tartományra a program által illesztett
görbe, valamint a kiszámított adatok.
16
6. ábra A fél-logaritmikus görbe [saját ábra]
Láthatóan a radiális tartomány jól lett kijelölve, az illesztett görbe viszonylag jól illeszkedik a
mért pontokra. A számított paraméterek baloldalon lent találhatóak a táblázatban.
5.3. KÖVETKEZTETÉS
A 2. számú teszt esetében, mivel nem volt gázmennyiség mérés, így a kutat víztermelőnek
nyilvánítottam. A számított adatok alapján az áteresztőképesség elég kicsi, kw = 0,8 mD körüli érték,
így ezt a perforációt gáztermelés szempontjából nem tartom alkalmasnak a megnyitásra.
17
6. A 9. SZÁMÚ TESZT
6.1. A MÉRT ADATOK
7. táblázat A nyomások alakulása a 9. számú tesztnél
Nyomás alakulása
Δtws
[h]
Pt
[MPa]
Pc
[MPa]
Pws
[MPa]
(tp+Δtws)/Δtws
tp = 70 h
0 3,43 0 7,485 ∞
1 8,5 0 14,672 71
2 11,4 0 18,584 36
3 12,7 0 20,192 24,33
4 13,5 0 20,96 18,5
5 14 0 21,327 15
6 14,3 0 21,513 12,66
7 14,9 0,7 21,634 11
8 15,1 1,6 21,739 9,75
9 15,15 1,8 21,817 8,77
10 15,2 1,9 21,852 8
11 15,4 2,1 21,888 7,36
12 15,5 2,3 21,926 6,83
13 15,6 2,6 21,95 6,38
14 15,6 2,8 21,97 6
15 15,6 2,9 21,995 5,67
16 15,6 3 22,03 5,38
8. táblázat Nyomásgradiensek a termelés során
Zárt nyomásgradiens
D [m] Pws [MPa]
5 15,603
700 16,818
1400 17.733
2280 22,146
18
9. táblázat A vizsgált gáz összetétele
Gázkomponens Térfogatszázalék
N2 2,14
CO2 11,25
C1 79,63
C2 3,84
C3 1,68
iC4 0,64
nC4 0,44
iC5 0,05
nC5 0,17
C6 0,09
C7 0,07
6.1.1. A GÁZKEVERÉK PARAMÉTEREI
Moláris tömeg:
∑
Moláris térfogat:
∑
Sűrűség:
Relatív sűrűség:
Fűtőérték:
∑
Wobbe-szám:
√
√
19
6.2. A 9. TESZT ADATAINAK KIÉRTÉKELÉSE A PANSYSTEM PROGRAMMAL
A 9. számú teszt során a rétegből 6200 m3/nap gáz- és 24,92 m
3/nap víztermelés történt 70 óra
alatt. A kutat ebben az esetben gáztermelőként értelmezem.
7. ábra Nyomás és hozamgörbe a mért nyomásemelkedési görbe alapján [saját ábra]
8. ábra A diagnosztikai görbe pontjai a kirajzolás után [saját ábra]
6.2.1. 1. SZÁMÚ KIÉRTÉKELÉS:
Diagnosztikai görbe (log-log görbéből): 1-es görbe illesztése a kúttároló hatás
meghatározásához, valamint a radiális tartomány kijelölése (vízszintes vonal), ami körülbelül
másfél logaritmikus skálára található az 1-es görbétől, valamint a bal lent látható táblázatban a
program által kiszámított értékek.
20
9. ábra Diagnosztikai görbe [saját ábra]
Ennél a perforációnál már láthatóan jobban illeszkedik mindkét görbe. Azonban itt a mérés
csak 16 órán keresztül tartott, így a nyomásderivált illesztett görbe végén nagy a bizonytalanság.
Hosszabb mérésre lett volna szükség, hogy az illesztés és a paraméterek pontosabbak legyenek.
6.2.2. 2. SZÁMÚ KIÉRTÉKELÉS
Fél-logaritmikus görbe (semi-log): a radiális áramlási tartományra a program által illesztett
görbe, valamint a kiszámított adatok.
10. ábra A fél-logaritmikus görbe [saját ábra]
Ebben az esetben is a radiális tartomány helyesen lett kijelölve, az illesztett görbe viszonylag
jól illeszkedik a mért pontokra. A baloldali lenti táblázatban a számított paraméterek vannak.
21
6.2.3. 3. SZÁMÚ KIÉRTÉKELÉS
Típusgörbe illesztés: a típusgörbe illesztésnél a program egy előre meghatározott és
kiválasztott görbesereget ad, és az általunk legjobbnak tartott, véleményünk szerint
legtökéletesebben illeszkedő görbét választjuk. Azonban arra figyelni kell, hogy a nyomás-, és a
nyomásderivált görbék esetében is ugyanazt a számú görbét válasszuk ki a görbeseregből.
11. ábra Típusgörbe illesztés [saját ábra]
A típusgörbe illesztésnél a végtelenül ható radiális áramlási görbe 11. görbéje illeszkedett a
legjobban a mért pontokra. A bal lent található táblázatban szintén a számított paraméterek
láthatóak.
22
6.3. KÖVETKEZTETÉS:
A 9. számú teszt esetében a 2300-2304 m mélységben lévő perforációnál a 6200 m3/napos
gázhozamra meghatározom a hozamegyenletet.
Hozamegyenlet:
( ̅
)
( )
Értékek:
k (gázra vonatkozó abszolút permeabilitás) = 0,7 mD = 0,7*10-5
m2 (kiértékelések alapján)
h (effektív rétegvastagság) = 4 m
Tsc (normálállapot hőmérséklete) = 15 °C = 288 K
p (nyomás) = 22,4746 MPa = 22474600 Pa
pwf (áramlási kúttalpnyomás) = 7,485 MPa = 7485000 Pa (általam meghatározott érték, a
nyomásemelkedési görbénél mért legelső értéket vettem az áramlási kúttalpnyomásnak)
T (gáztároló hőmérséklete) = 135 °C = 408 K
psc (normálállapot nyomása) = 101325 Pa
μg (gáz viszkozitása) = 1,96*10-5
cP = 1,96*10-8
Pa s
z (eltérési tényező) = 0,9542
re (a kúthoz tartozó gyűjtőterület sugara) = 200 m (nem volt meghatározva, ezért 200 m-nek vettem
a gyűjtőterület sugarát)
rw (kút sugara) = 0,078 m
s (szkin tényező)= 17 (kiértékelés alapján)
qg (mért hozam) = 6200 m3/nap = 535680000 m
3/s
D (turbulencia tényező) = 1,9525 (az alábbi számítások alapján)
23
Ha az áramlási kúttalpnyomást pwf = 4 MPa-ra csökkentem, akkor a hozamegyenlet
eredményeként a következőt kapjuk:
( ̅
)
( )
Ennél a tesztnél csak egy rövid idejű, 16 órán át tartó vizsgálat történt. Mint már fentebb
említettem, hosszabb vizsgálatra lett volna szükség a pontosabb információkhoz. A
rendelkezésemre álló adatokból arra a következtetésre jutottam, hogy nem ezt a perforációt tartom
alkalmasnak a megnyitásra, mivel a 70 órán át tartó termelés során csak 6200 m3/nap gázt termelt a
kút, és a rezervoár permeabilitása is elég kicsi, mindössze 0,7 mD. Rétegrepesztéssel vagy a
perforációs szakasz meghosszabbításával érdemes lenne még foglalkozni, és az így mért
paramétereket újra kiértékelni.
24
7. A 12. SZÁMÚ TESZT
7.1. A MÉRT ADATOK
10. táblázat A nyomások alakulása a 12. számú tesztnél
Nyomás alakulása
Δtws
[h]
Pt
[MPa]
Pc
[MPa]
Pws
[MPa]
(tp+Δtws)/Δtws
tp = 60 h
0 5,9 9,6 11,018 ∞
1 7,5 10,5 12,43 61
2 8,6 11 13,688 31
3 9,3 11,5 14,696 21
4 10 12 15,508 16
5 10,3 12,4 16,131 13
6 10,6 12,5 16,616 11
7 10,8 12,8 16,995 9,57
8 11 13 17,287 8,5
9 11,2 13,4 17,539 7,67
10 11,5 13,5 17,61 7
11 11,6 13,7 17,963 6,45
filmcsere
16 11,8 14 18,79 4,75
17 11,8 14 18,88 4,53
18 11,8 14 18,97 4,33
19 11,8 14 19,035 4,16
20 11,9 14 19,109 4
21 11,9 14 19,181 3,86
22 11,9 14 19,246 3,73
23 11,95 14,1 19,31 3,61
24 11,95 14,1 19,371 3,5
25 12 14,1 19,445 3,4
26 12 14,1 19,481 3,31
27 12,05 14,15 19,531 3,22
28 12,05 14,15 19,575 3,14
29 12,1 14,15 19,619 3,07
30 12,1 14,2 19,658 3
31 12,1 14,2 19,698 2,94
32 12,1 14,2 19,733 2,88
33 12,1 14,2 19,767 2,82
25
11. táblázat Nyomásgradiensek a termelés során
Zárt nyomásgradiens
D [m] Pws [MPa]
5 12,117
200 12,344
1000 13,267
1700 15,966
2130 19,935
12. táblázat A vizsgált gáz összetétele
Gázkomponens Térfogatszázalék
N2 1,42
CO2 3,55
C1 87,41
C2 3,42
C3 1,80
iC4 0,88
nC4 0,51
iC5 0,28
nC5 0,21
iC6 0,16
nC6 0,11
C7 0,16
C8 0,06
C9 0,03
7.1.1. A GÁZKEVERÉK PARAMÉTEREI
Moláris tömeg:
∑
Moláris térfogat:
∑
Sűrűség:
26
Relatív sűrűség:
Fűtőérték:
∑
Wobbe-szám:
√
√
7.2. A 12. TESZT ADATAINAK KIÉRTÉKELÉSE A PANSYSTEM PROGRAMMAL
A 12. számú teszt során a rétegből 16300 m3/nap gáz- és 48 m
3/nap víztermelés történt 60 óra
alatt. A kutat ebben az esetben is – úgy, mint a 9. számú tesztnél – gáztermelőként értelmezem.
.
12. ábra Nyomás és hozamgörbe a mért nyomásemelkedési görbe alapján [saját ábra]
13. ábra A diagnosztikai görbe pontjai a kirajzolás után [saját ábra]
27
7.2.1. 1. SZÁMÚ KIÉRTÉKELÉS: Diagnosztikai görbe (log-log görbéből): 1-es görbe illesztése a kúttároló hatás
meghatározásához, valamint a radiális tartomány kijelölése (vízszintes vonal), ami körülbelül
másfél logaritmikus skálára található az 1-es görbétől, valamint a bal lent látható táblázatban a
program által kiszámított értékek.
14. ábra Diagnosztikai görbe [saját ábra]
Az illesztés után látható, hogy a nyomás görbe jól illeszkedik, a nyomásgradiens görbe viszont
kevésbé. Ennél a mérésnél is szükség lett volna a hosszabb mérésre. A vegyes beáramlás miatt is
alakulhatnak így a mért pontok, tehát valószínűleg a mérés végén vízbeáramlás is volt a gáz mellett.
A negatív szkin tényező3 érték arra utal, hogy a kút nem szennyezett, kúttisztítás történt.
7.2.2. 2. SZÁMÚ KIÉRTÉKELÉS Fél-logaritmikus görbe (semi-log): a radiális áramlási tartományra a program által illesztett
görbe, valamint a kiszámított adatok.
15. ábra A fél-logaritmikus görbe [saját ábra]
28
A 12. számú mérésnél is megállapítható, hogy a radiális tartomány jól lett kijelölve, a görbe jól
illeszkedik a mért pontokra. A számított paraméterek ebben az esetben is a baloldalon lent lévő
táblázatban találhatóak.
7.2.3. 3. SZÁMÚ KIÉRTÉKELÉS
Típusgörbe illesztés: a típusgörbe illesztésnél a program egy előre meghatározott és
kiválasztott görbesereget ad, és az általunk legjobbnak tartott, véleményünk szerint
legtökéletesebben illeszkedő görbét választjuk. Azonban arra figyelni kell, hogy a nyomás-, és a
nyomásderivált görbék esetében is ugyanazt a számú görbét válasszuk ki a görbeseregből.
16. ábra Típusgörbe illesztés [saját ábra]
A típusgörbe illesztésnél a végtelenül ható radiális áramlási görbe 5. görbéje illeszkedett a
legjobban a mért pontokra. A bal lent található táblázatban szintén a számított paraméterek
láthatóak.
3 Szkin tényező: A kút körül kialakuló szennyezett (eltérő permeabilitású) zóna nyomásváltozásra, illetve a
kút hozamának változására gyakorolt hatását nevezzük szkin tényezőnek. Amennyiben a kútkörüli zóna
permeabilitása kisebb, mint az érintetlen zóna permeabilitása, akkor a szkin tényező pozitív lesz.
Amennyiben a kútkörüli zóna permeabilitását valamilyen kútkezeléssel, például savazással vagy repesztéssel
az érintetlen réteg permeabilitásához képest megnöveltük, akkor negatív szkin tényezőt kapunk. Ha a
kútkörüli zóna permeabilitása megegyezik az érintetlen réteg permeabilitásával, akkor szkin tényező nulla
lesz. Tehát szennyezett zóna esetén pozitív szkin, serkentett kút esetén negatív szkin értéket kapunk.
29
7.3. KÖVETKEZTETÉS
A 12. számú teszt esetében a 2188-2195 m mélységben lévő perforációnál a 6200 m3/napos
gázhozamra meghatározom a hozamegyenletet.
Hozamegyenlet:
( ̅
)
( )
Értékek:
k (gázra vonatkozó abszolút permeabilitás) = 0,37 mD = 0,37*10-5
m2 (kiértékelések alapján)
h (effektív rétegvastagság) = 7 m
Tsc (normálállapot hőmérséklete) = 15 °C = 288 K
p (nyomás) = 21,66 MPa = 21660000 Pa
pwf (áramlási kúttalpnyomás) = 7,485 MPa = 7485000 Pa (általam meghatározott érték, a 9. tesztnél
használt értékkel számolok itt is)
T (gáztároló hőmérséklete) = 128 °C = 401 K
psc (normálállapot nyomása) = 101325 Pa
μg (gáz viszkozitása) = 1,904*10-5
cP = 1,904*10-8
Pa s
z (eltérési tényező) = 0,9468
re (a kúthoz tartozó gyűjtőterület sugara) = 200 m (nem volt meghatározva, ezért 200 m-nek vettem
a gyűjtőterület sugarát)
rw (kút sugara) = 0,0112 m
s (szkin tényező)= -0,46 (kiértékelés alapján)
qg (mért hozam) = 16300 m3/nap = 1408320000 m
3/s
D (turbulencia tényező) = 1,1268 (az alábbi számítások alapján)
30
Ha az áramlási kúttalpnyomást pwf = 4 MPa-ra csökkentem, akkor a hozamegyenlet eredményeként
a következőt kapjuk:
( ̅
)
( )
Számításaim alapján ezt a perforációt tartom a legalkalmasabbnak arra, hogy termelésbe
állítsák. A kút a 60 órán át tartó termelés során 16300 m3/nap gázt termelt. A mért gáz fűtőértéke
nagyon jó, 36,972 MJ/m3. Azonban a rezervoár permeabilitása ennél a perforációnál még kisebb,
mindössze 0,37 mD. Rétegrepesztést javasolnék a termelékenység- és a tároló produktivitásának
növelése érdekében.
31
8. ÖSSZEFOGLALÁS Dolgozatomban egy Magyarországon lévő kút perforációinak vizsgálatát végeztem. A célom az
volt, hogy megállapítsam, melyik perforációt lenne érdemes megnyitni, melyik rezervoár a
legalkalmasabb gáztermelés szempontjából. Vizsgálataim során figyelembe vettem a rétegből nyert
információkat és eredményeket.
A 17 db perforáció, illetve 24 db rétegvizsgálatból kapott eredmények megvizsgálása során arra
a következtetésre jutottam, hogy 3 db perforációt és a hozzájuk tartozó 3 db rétegvizsgálati jelentést
fogom alaposan kiértékelni. A rétegvizsgálatokat és kiértékeléseket a PanSystem nevű,
kútvizsgálat-elemző szoftverrel végeztem.
A 2. számú tesztnél nem volt a vizsgálat során gázmennyiség mérés, mert a kútból 132,8
m3/nap-os víztermelés mellett nagyon kevés gázbeáramlás volt. A log-log és fél-logaritmikus
kiértékelések után megállapítottam, hogy ezt a réteget nem tartom alkalmasnak a gázmegnyitás
szempontjából.
A 9. számú tesztnél 6200 m3/nap gáz- és 24,92 m
3/nap víztermelés volt. A log-log, fél-
logaritmikus, illetve típusgörbe illesztések után kapott értékekből kiszámítottam a gázkút
hozamegyenletét. Ennél a perforációnál arra a következtetésre jutottam, hogy nem ezt a réteget
tartom alkalmasnak a megnyitásra a kevés gáztermelés és kicsi rétegpermeabilitás miatt.
A 12. számú tesztnél 16300 m3/nap gáz- és 48 m
3/nap víztermelés történt a rezervoárból. A log-
log, fél-logaritmikus, illetve típusgörbe illesztések után kapott értékekből kiszámítottam a gázkút
hozamegyenletét. Az eredmények alapján ezt a perforált szakaszt tartom a legalkalmasabbnak a
rétegmegnyitás szempontjából, viszont a kicsi permeabilitás (0,37 mD) miatt rétegrepesztést
javaslok a termelékenység- és a tároló produktivitásának növelése érdekében.
A továbbiakban érdemes lenne az utóbbi két perforált szakasz további vizsgálatára,
készletszámítás elvégzésére, valamint a rétegmegnyitás módjának vizsgálatára, hogy meg lehessen
határozni, hogy az esetleges rétegmegnyitás gazdasági szempontból megérné-e.
32
Köszönetnyilvánítás
Ezúton szeretnék köszönetet mondani konzulensemnek, Dr. Bódi Tibor Tanár úrnak, aki
segítségével és hasznos tanácsaival hozzájárult e dolgozat létrejöttéhez.
Továbbá köszönetet szeretnék mondani a RAG Kft. dolgozóinak, különösen Lemberkovics
Viktornak és Tóth Dánielnek az információkért, az adatokért, a segítségükért, illetve hogy
kérdéseimmel bizalommal fordulhattam hozzájuk.
33
Irodalomjegyzék
[1] Dr. Bódi Tibor – Hidrodinamikai kútvizsgálatok alapjai, 2007
[2] Kutatási zárójelentés
[3] Magyar Bányászati és Földtani Hivatal honlapja – www.mbfh.hu
[4] Michael Golan/Curtis H. Whitson – Well performance, 1991
[5] Művelési tervek
Ábrajegyzék
1. ábra A vizsgált kutatófúrás helyzete a környező szénhidrogén-telepekhez képest [Kutatási
Zárójelentés]
2. ábra A Kút-1 nevű fúrás kútszerkezete [saját ábra]
3. ábra Nyomás és hozamgörbe a mért nyomásemelkedési görbe alapján [saját ábra]
4. ábra A diagnosztikai görbe pontjai a kirajzolás után [saját ábra]
5. ábra Diagnosztikai görbe [saját ábra]
6. ábra A fél-logaritmikus görbe [saját ábra]
7. ábra Nyomás és hozamgörbe a mért nyomásemelkedési görbe alapján [saját ábra]
8. ábra A diagnosztikai görbe pontjai a kirajzolás után [saját ábra]
9. ábra Diagnosztikai görbe [saját ábra]
10. ábra A fél-logaritmikus görbe [saját ábra]
11. ábra Típusgörbe illesztés [saját ábra]
12. ábra Nyomás és hozamgörbe a mért nyomásemelkedési görbe alapján [saját ábra]
13. ábra A diagnosztikai görbe pontjai a kirajzolás után [saját ábra]
14. ábra Diagnosztikai görbe [saját ábra]
15. ábra A fél-logaritmikus görbe [saját ábra]
16. ábra Típusgörbe illesztés [saját ábra]
34
Táblázatok jegyzéke
1. táblázat A vizsgált szakaszok adatai
2. táblázat A perforációk helyei
3. táblázat Cementdugók helyei
4. táblázat A nyomások alakulása a 2. számú tesztnél
5. táblázat Nyomásgradiensek a termelés során
6. táblázat A vizsgált gáz összetétele
7. táblázat A nyomások alakulása a 9. számú tesztnél
8. táblázat Nyomásgradiensek a termelés során
9. táblázat A vizsgált gáz összetétele
10. táblázat A nyomások alakulása a 12. számú tesztnél
11. táblázat Nyomásgradiensek a termelés során
12. táblázat A vizsgált gáz összetétele