完井設(shè)計(jì) PROSPER于90年代初商業(yè)化,二十多年來(lái)一直是持續(xù)研究和開發(fā)的主題。每年,新的型號(hào)和功能都會(huì)添加到該計(jì)劃中已經(jīng)廣泛的選項(xiàng)列表中。有超過(guò) 300 萬(wàn)種選項(xiàng)組合可用于描述油井和管道中發(fā)生的絕大多數(shù)物理現(xiàn)象。盡管可以建模的情況很多,但自適應(yīng)界面僅根據(jù)選項(xiàng)菜單中的選擇向用戶提供相關(guān)的輸入字段和菜單,從而將模型構(gòu)建工作量降至最低。PROSPER憑借其無(wú)與倫比的堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)和獨(dú)特的建模能力,已發(fā)展成為油井和管道建模的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如今,該程序已成為數(shù)字油田系統(tǒng)的基石之一,該計(jì)算引擎被全球數(shù)百個(gè)油田的眾多工作流程實(shí)時(shí)使用。
流出 (VLP) 模型作為 PROSPER 獨(dú)特功能包的一部分,自 Petex 成立以來(lái)進(jìn)行的研究已經(jīng)創(chuàng)建了許多專有的多相流壓降模型(包括經(jīng)驗(yàn)和機(jī)械模型)。這項(xiàng)研究的目的是創(chuàng)建從根本上嚴(yán)格的模型,以克服行業(yè)中可用傳統(tǒng)模型的局限性。Petex 具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),可以訪問(wèn)來(lái)自世界各地的數(shù)據(jù),多年來(lái),已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)全面的壓降測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù),這使我們的研究人員能夠?qū)⑿碌奈锢砟P团c現(xiàn)實(shí)世界的信息進(jìn)行比較。行業(yè)專家在多相流方面進(jìn)行的獨(dú)立比較證明了 PE Limited 壓降模型的可靠性和一致性,以至于這些模型被廣泛用于現(xiàn)場(chǎng)獲得的測(cè)量質(zhì)量檢查。作為明確定義的油井測(cè)試質(zhì)量檢查工作流程的一部分,用戶能夠?qū)鹘y(tǒng)壓降模型的行為與PROSPER中獨(dú)特的壓降模型進(jìn)行比較和對(duì)比,以評(píng)估油井生命周期內(nèi)的適用性和一致性。如果用戶選擇使用第三方壓降模型,如OLGAS或LEDAFLOW,這些模型也可以作為插件提供,前提是第三方供應(yīng)商的相關(guān)許可證已經(jīng)到位。
流入 (IPR) 模型一套全面的流入模型補(bǔ)充了PROSPER中的多相流功能,使幾乎可以對(duì)任何類型的油井進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分析計(jì)算。多年來(lái),已經(jīng)開發(fā)了 20 多種流入模型,可應(yīng)用于水平、垂直、偏斜、多層和多邊幾何形狀。此外,新的發(fā)展已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了獨(dú)特的流入模型,這些模型考慮了井排水區(qū)以及多個(gè)區(qū)域不斷變化的PVT條件。這使得重新穿孔研究、皮膚分析、沙子控制措施的應(yīng)用和許多其他敏感性都可以輕松進(jìn)行。
多邊完工除了PROSPER中提供的所有分析得出的流入性能關(guān)系外,多邊IPR模型是廣泛研究的結(jié)晶,專為在多個(gè)生產(chǎn)區(qū)具有起伏軌跡的復(fù)雜完井而設(shè)計(jì)。這是當(dāng)今行業(yè)中最先進(jìn)的分析IPR,只有在PROSPER中才能找到,作為該程序中眾多獨(dú)特功能中的另一個(gè)。
流入/流出響應(yīng)嚴(yán)格的多相壓降模型和獨(dú)特的流入性能關(guān)系列表結(jié)合在一起,形成了井和管道模型的系統(tǒng)計(jì)算。這允許評(píng)估石油、天然氣和凝析油井的生產(chǎn)率,無(wú)論是在生產(chǎn)還是注入場(chǎng)景中,無(wú)論是否使用人工舉升。靈敏度可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的界面進(jìn)行,該界面允許調(diào)查作為模型輸入的幾乎所有參數(shù),并且匹配工作流程允許在模型預(yù)測(cè)的結(jié)果與這些井獲得的測(cè)量結(jié)果(如果它們已經(jīng)運(yùn)行)之間進(jìn)行比較。
熱建模PROSPER能夠使用多種方法對(duì)井筒中的熱剖面進(jìn)行建模,從恒定的傳熱速率(粗略近似)到考慮強(qiáng)制和自由對(duì)流、傳導(dǎo)和輻射傳熱機(jī)制的詳細(xì)而嚴(yán)格的全能量平衡(焓平衡)。后者考慮了詳細(xì)的材料規(guī)格,為了幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),PROSPER提供了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),其中包含常見的套管、油管、水泥和泥漿描述及其相關(guān)的傳熱特性。用戶還可以利用 Petex 開發(fā)的混合熱計(jì)算技術(shù)(改進(jìn)的近似值)。這允許在井中捕獲焦耳-湯姆遜效應(yīng),同時(shí)允許使用多個(gè)傳熱系數(shù)和深度。
流量保證流量保證研究是任何管道和油井分析的一個(gè)組成部分,用于設(shè)計(jì)和故障排除目的。在PROSPER中,多年的研究致力于解決這些問(wèn)題,用戶可以研究液壓流量保證挑戰(zhàn),或與流體熱力學(xué)行為相關(guān)的問(wèn)題。水力研究可以對(duì)流態(tài)、侵蝕速度、表面速度、井筒穩(wěn)定性分析(液體負(fù)荷)、段塞捕集器尺寸等進(jìn)行。熱力學(xué)計(jì)算可以包括對(duì)水合物形成、打蠟、鹽沉淀等的研究。PROSPER將指示這些問(wèn)題在系統(tǒng)中可能發(fā)生的位置,用戶可以選擇考慮干預(yù)(例如水合物抑制劑、表面活性劑等)或改變操作條件(井口壓力)。
完全合成與Petex開發(fā)的所有程序一樣,PROSPER使用強(qiáng)大的熱力學(xué)引擎來(lái)補(bǔ)充傳統(tǒng)的黑油模型,這些模型提供了壓降,流量保證和流入計(jì)算所需的所有熱力學(xué)特性。在完全成分模式下,PROSPER允許用戶利用先進(jìn)的水合物預(yù)測(cè)和緩解計(jì)算、鹽沉積、對(duì)致密相和輕相的CO2的特殊處理以及許多其他功能。在黑油模式下,可以使用大量相關(guān)性,這些相關(guān)性可以與實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和匹配。已經(jīng)實(shí)施了對(duì)重油的特殊相關(guān)性,這些相關(guān)性,再加上乳化模型和特殊的重油壓降模型,使PROSPER在處理此類流體和生產(chǎn)它們的復(fù)雜性方面獨(dú)樹一幟。另一個(gè)被廣泛使用的功能是能夠預(yù)測(cè)氣井產(chǎn)生的汽化水。這是基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,這些計(jì)算已根據(jù)從客戶那里收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改,以創(chuàng)建一個(gè)用于分析這種情況的獨(dú)特準(zhǔn)確模型。
人工升降系統(tǒng)多年來(lái),人工升降機(jī)設(shè)計(jì)和故障排除一直是PROSPER為用戶社區(qū)提供無(wú)與倫比的建模功能的領(lǐng)域。氣舉、ESP、HSP、盤管氣舉、PCP、噴射泵、抽油桿泵只是可以針對(duì)新安裝和現(xiàn)有安裝進(jìn)行評(píng)估的眾多提升機(jī)構(gòu)中的一小部分。隨著程序的每個(gè)新版本,都會(huì)添加一個(gè)或多個(gè)方法,并增強(qiáng)現(xiàn)有方法的功能。設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)(泵、閥門、電機(jī)等)可用,并且每年都會(huì)隨著新描述的出現(xiàn)而更新。獨(dú)特的功能包括Quicklook故障排除工作流程、HSP井的最小能量方法、考慮流入性能的設(shè)計(jì)等等。列表中的最新成員是全瞬態(tài)氣舉模擬器,它模擬氣舉的卸載階段,并允許用戶評(píng)估此類井的穩(wěn)定性。所有可用的人工方法都可以成為更大的網(wǎng)絡(luò)模型(GAP)的一部分,以實(shí)現(xiàn)全面的油田優(yōu)化,以及數(shù)字油田系統(tǒng),它們可以構(gòu)成用戶希望自動(dòng)化的任何工作流程的基礎(chǔ)(用于監(jiān)控、診斷等)。
射孔設(shè)計(jì)與性能作為行業(yè)運(yùn)營(yíng)商之間共享知識(shí)理念的一部分,殼牌貢獻(xiàn)了他們專有的射孔優(yōu)化工具(SPOT),該工具現(xiàn)在可以作為PROSPER標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算工具包的一部分。該模塊的目的是讓工程師比較射孔裝藥性能,并協(xié)助選擇最佳射孔槍。這可以通過(guò)裝料特性、巖石特性(從原木中獲得的平均值)、流體特性以及使用適當(dāng)?shù)你@井泥漿侵入模型來(lái)完成。它可以處理開孔完井以及套管孔完井。PROSPER中的實(shí)施允許將SPOT的輸出直接與垂直提升性能模型相結(jié)合,以預(yù)測(cè)完整的油井性能,從而消除了僅考慮油井流入部分時(shí)需要設(shè)置的人為邊界條件。
蒸汽井蒸汽注入井(SAGD、Huff and Puff、直接蒸汽注入)在行業(yè)中變得越來(lái)越普遍,此類系統(tǒng)的建?梢酝ㄟ^(guò) IPM 套件中的各種工具完成,主要是 REVEAL。PROSPER還支持蒸汽,如果要建模的井與蒸汽注入系統(tǒng)相關(guān),則可以生成可用于模擬蒸汽分配系統(tǒng)的升力曲線(在GAP中)。在創(chuàng)建集成蒸汽噴射系統(tǒng)模型時(shí),網(wǎng)絡(luò)的高效設(shè)計(jì)、分析操作范圍限制、評(píng)估能源管理和經(jīng)濟(jì)性現(xiàn)在對(duì)于傳統(tǒng)上成本高昂的操作是可行的。
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