هندسة المكامن

Effective Permeability

النفاذية الفعالة: مفهوم أساسي في تدفق متعدد الأطوار في خزانات النفط والغاز

في عالم استكشاف وإنتاج النفط والغاز، فإن فهم تدفق السوائل من خلال تشكيلات الصخور المسامية أمر بالغ الأهمية. النفاذية، وهي مقياس قدرة الصخور على السماح للسوائل بالمرور عبرها، هي خاصية أساسية. ومع ذلك، عند التعامل مع التدفق متعدد الأطوار (أي تدفق سوائل متعددة مثل النفط والماء والغاز في وقت واحد)، يأتي مفهوم النفاذية الفعالة إلى الواجهة.

النفاذية الفعالة تصف نفاذية مصفوفة التكوين لسائل معين عندما تكون مرحلتان أو أكثر موجودة. هذا المفهوم حاسم لأن وجود سوائل متعددة داخل وسط مسامي يؤثر بشكل كبير على سلوك تدفق كل مرحلة فردية.

لماذا تعتبر النفاذية الفعالة مهمة؟

  • النفاذيات النسبية: تواجه كل مرحلة (نفط، ماء، غاز) مقاومة مختلفة للتدفق بسبب وجود مراحل أخرى. النفاذية النسبية تحدد هذه المقاومة، والتي تكون محددة لكل مرحلة وتختلف اعتمادًا على تشبع المراحل الأخرى.
  • تدفق مخفض: تكون النفاذية الفعالة لمرحلة ما أقل بشكل عام من نفاذيتها المطلقة، مما يعني أن معدل تدفق تلك المرحلة ينخفض بسبب وجود سوائل أخرى. يعد هذا التخفيض في التدفق مهمًا لتحسين استراتيجيات الإنتاج.
  • حركية المرحلة: تحدد النفاذية الفعالة حركية مرحلة معينة، والتي تشير إلى قدرتها على الحركة عبر الوسط المسامي. يعد فهم حركية المرحلة أمرًا ضروريًا للتنبؤ بحركة السوائل وتحسين الإنتاج.

العوامل المؤثرة في النفاذية الفعالة:

  • تشبع السوائل: تؤثر الكمية النسبية لكل سائل في مساحة المسام بشكل مباشر على النفاذية الفعالة لكل مرحلة.
  • خصائص السوائل: تؤثر خصائص كل سائل، مثل اللزوجة والكثافة، على سلوك تدفقها وبالتالي على نفاذيتها الفعالة.
  • خصائص الصخور: يؤثر توزيع حجم المسام، والتعرج، وخصائص سطح الصخور أيضًا على النفاذية الفعالة.

تطبيقات النفاذية الفعالة:

  • محاكاة الخزان: تعد النفاذية الفعالة مدخلًا أساسيًا في محاكاة الخزان المستخدمة للتنبؤ بسلوك الإنتاج المستقبلي وتحسين استراتيجيات الاستخلاص.
  • تصميم الآبار: يساعد فهم النفاذية الفعالة للمراحل المختلفة في تصميم الآبار لتحقيق أقصى قدر من إنتاج السوائل المرغوبة مع تقليل السوائل غير المرغوب فيها.
  • تحسين استخلاص النفط (EOR): تعتمد طرق EOR على تغيير النفاذية الفعالة للمراحل المختلفة لتحسين استخلاص النفط.

يعد فهم النفاذية الفعالة أمرًا بالغ الأهمية لـ:

  • نمذجة دقيقة للخزان
  • تحسين عمليات الإنتاج
  • تطوير استراتيجيات EOR فعالة
  • تصميم أنظمة آبار فعالة

من خلال مراعاة التفاعل المعقد بين خصائص السوائل، وخصائص الصخور، وتشبع المراحل، يمكننا التنبؤ بدقة بسلوك تدفق المراحل الفردية في التدفق متعدد الأطوار وتحسين استراتيجيات إنتاج النفط والغاز لدينا.


Test Your Knowledge

Quiz on Effective Permeability

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What is the primary difference between absolute permeability and effective permeability?

a) Absolute permeability refers to a single fluid, while effective permeability considers multiple fluids. b) Absolute permeability is measured in Darcy, while effective permeability is measured in milliDarcy. c) Absolute permeability is a theoretical concept, while effective permeability is a practical measure. d) Absolute permeability is constant, while effective permeability varies with fluid saturation.

Answer

a) Absolute permeability refers to a single fluid, while effective permeability considers multiple fluids.

2. How does the presence of multiple fluids affect the effective permeability of a phase?

a) It increases the effective permeability. b) It decreases the effective permeability. c) It has no effect on the effective permeability. d) It depends on the type of fluids present.

Answer

b) It decreases the effective permeability.

3. Which of the following factors DOES NOT influence effective permeability?

a) Fluid saturation b) Fluid viscosity c) Rock porosity d) Reservoir pressure

Answer

d) Reservoir pressure

4. What is the significance of relative permeability in understanding effective permeability?

a) It measures the flow rate of a single phase. b) It quantifies the resistance a phase encounters due to the presence of other phases. c) It determines the total permeability of the reservoir. d) It is only relevant for gas-water systems.

Answer

b) It quantifies the resistance a phase encounters due to the presence of other phases.

5. Effective permeability is a crucial factor in which of the following applications?

a) Reservoir simulation b) Well design c) Enhanced oil recovery d) All of the above

Answer

d) All of the above

Exercise on Effective Permeability

Scenario: A reservoir contains oil and water, with a total porosity of 20%. The absolute permeability to oil is 100 milliDarcy. The oil saturation is 60%, and the water saturation is 40%. The relative permeability to oil at this saturation is 0.6, and the relative permeability to water is 0.3.

Task: Calculate the effective permeability to oil and water using the given data.

Exercice Correction

Effective permeability to oil = Absolute permeability to oil * Relative permeability to oil Effective permeability to oil = 100 mD * 0.6 = 60 mD Effective permeability to water = Absolute permeability to water * Relative permeability to water Since we only know the absolute permeability to oil, we need to assume that the absolute permeability to water is the same (a simplifying assumption). Effective permeability to water = 100 mD * 0.3 = 30 mD Therefore, the effective permeability to oil is 60 mD and the effective permeability to water is 30 mD.


Books

  • Fundamentals of Reservoir Engineering by John R. Fanchi: A comprehensive resource covering multiphase flow, relative permeability, and other key concepts.
  • Petroleum Reservoir Simulation by K. Aziz and A. Settari: Provides in-depth information on reservoir simulation techniques, including the role of effective permeability.
  • Reservoir Engineering Handbook by Tarek Ahmed: A practical guide covering various aspects of reservoir engineering, including effective permeability and its applications.

Articles

  • Relative Permeability by J.J. Myer in "SPE Journal": Discusses the theoretical foundation and experimental methods for determining relative permeability.
  • Effective Permeability of Multiphase Flow in Porous Media by D.D. Joseph in "Journal of Fluid Mechanics": A theoretical study exploring the concept of effective permeability in multiphase flow.
  • An Improved Relative Permeability Model for Heterogeneous Reservoirs by L.D. Lake and H.J. Ramey Jr. in "SPE Journal": Focuses on modeling relative permeability in heterogeneous reservoirs.

Online Resources

  • SPE (Society of Petroleum Engineers): This website offers a vast library of articles, research papers, and technical resources on effective permeability and related topics. https://www.spe.org/
  • Sciencedirect: Provides access to peer-reviewed journal articles on oil & gas engineering, including those related to effective permeability. https://www.sciencedirect.com/
  • Google Scholar: An excellent resource for finding research papers and publications on effective permeability. https://scholar.google.com/

Search Tips

  • Use specific keywords like "effective permeability," "relative permeability," "multiphase flow," "porous media," and "oil & gas reservoir."
  • Combine keywords with the name of specific researchers, organizations, or publications (e.g., "effective permeability SPE Journal").
  • Use quotation marks around specific phrases for more precise search results (e.g., "effective permeability model").
  • Utilize Boolean operators like "AND" and "OR" to refine your search (e.g., "effective permeability AND reservoir simulation").

Techniques

مصطلحات مشابهة
تقدير التكلفة والتحكم فيهاهندسة المكامنالميزانية والرقابة الماليةقادة الصناعة
  • Effectiveness فتح قفل النجاح في مجال النفط …
تخطيط وجدولة المشروعالهندسة المدنية والإنشائيةالجيولوجيا والاستكشافالمصطلحات الفنية العامةالحفر واستكمال الآبار
  • permeability نفاذية: مفتاح تدفق السوائ…
الأكثر مشاهدة
Categories

Comments


No Comments
POST COMMENT
captcha
إلى