كشف أسرار الخزان: قوة مخطط هورنر
يسعى مجال هندسة البترول جاهداً لفهم تعقيدات الخزانات تحت الأرض. وتُعدّ مخطط هورنر أداة حيوية في هذا السعي، وهو أسلوب بياني قويّ يستخدم لتحليل اختبارات ضغط التراكم واستخراج معلومات مهمة عن الخزان.
اختبارات ضغط التراكم: نظرة خاطفة إلى الخزان
تخيّل حقن سائل في بئر ومراقبة الضغط عند استقراره. يُقدم هذا الاختبار بيانات قيّمة عن الخزان. يحلّل مخطط هورنر هذه البيانات مما يُمكّن المهندسين من:
- التنبؤ بضغط الخزان الأصلي (Pi): يمثل هذا الضغط داخل الخزان قبل بدء أي إنتاج. يُعدّ فهم Pi أمرًا حاسمًا لتحديد إمكانات طاقة الخزان وتقدير معدلات الإنتاج.
- توصيف خصائص الخزان: يكشف المخطط عن النفاذية وعامل الجلد ومعامل تخزين البئر، وهي معلمات أساسية تؤثر على أداء الإنتاج.
مخطط هورنر: قصة مرئية للضغط والوقت
مخطط هورنر هو تمثيل بياني لبيانات ضغط التراكم المرسومة مقابل دالة وقت معينة. تُعرف هذه الدالة بوقت هورنر وتُحَسب باستخدام الوقت المنقضي منذ إغلاق البئر والوقت منذ بداية الحقن الأولي.
تفسير المخطط: فك شفرة أسرار الخزان
تكمن جمال مخطط هورنر في قدرته على توفير البصائر من خلال التحليل البصري:
- الاستقراء إلى وقت هورنر صفر: يُقاطع الخط المستقراء محور الضغط عند ضغط الخزان الأصلي (Pi).
- ميل (m) الخط المستقراء: يكشف الميل عن خصائص الخزان:
- ميل عالي (m): يشير إلى نفاذية عالية أو تخزين بئر منخفض.
- ميل منخفض (m): يشير إلى نفاذية منخفضة أو تخزين بئر عالي.
- تأثير الجلد: تشير الانحرافات عن اتجاه الخط المستقيم بالقرب من وقت الإغلاق إلى تأثير جلد ، والذي يمكن أن يُسبّبه عوامل مثل التلف أو التحفيز بالقرب من بئر النفط.
ما وراء الأساسيات: صقل التحليل
يُقدم مخطط هورنر الأساسي تقييمًا أوليًا قيّمًا. ومع ذلك، يمكن استخدام تقنيات التحليل الأكثر تطورًا ، مثل طريقة مطابقة منحنى النوع ، ل:
- المحاسبة عن التدفق غير المثالي: يفترض مخطط هورنر الأساسي تدفقًا شعاعيًا ، الذي قد لا يكون دقيقًا دائمًا. تُتيح منحنيات النوع تحليل أنظمة التدفق المختلفة ، مثل التدفق الخطي أو التدفق البيضاوي ، مما يؤدي إلى نتائج أكثر دقة.
- تحسين الدقة: تساعد مطابقة منحنى النوع في صقل تحديد خصائص الخزان ، مما يوفر تقديرًا أكثر دقة لـ Pi ومعلمات أخرى.
مخطط هورنر: أداة أساسية لتوصيف الخزان
يُعدّ مخطط هورنر أداة قوية لتحليل اختبارات ضغط التراكم واستخراج خصائص الخزان المهمة والتنبؤ بضغط الخزان الأصلي. يُمكّن المهندسين من اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن استراتيجيات الإنتاج وإضفاء البهجة على تنمية الخزان. مع تطور التكنولوجيا ، تستمر التطبيقات الأكثر تطورًا لمخطط هورنر في تحسين فهمنا لعالم الخزانات الفرعية المعقد.
Test Your Knowledge
Quiz: Unlocking Reservoir Secrets with the Horner Plot
Instructions: Choose the best answer for each question.
1. The Horner plot is primarily used to analyze data from: a) Production logs b) Seismic surveys c) Pressure buildup tests d) Core samples
Answer
c) Pressure buildup tests
2. What does the extrapolated line on a Horner plot intersect at zero Horner time? a) Wellbore storage coefficient b) Skin factor c) Virgin reservoir pressure (Pi) d) Permeability
Answer
c) Virgin reservoir pressure (Pi)
3. A high slope (m) on a Horner plot typically indicates: a) Low permeability and high wellbore storage b) High permeability and low wellbore storage c) High permeability and high wellbore storage d) Low permeability and low wellbore storage
Answer
b) High permeability and low wellbore storage
4. Deviations from the straight-line trend on a Horner plot near the shut-in time could indicate: a) A perfectly homogeneous reservoir b) A lack of wellbore storage c) A skin effect d) A perfectly radial flow regime
Answer
c) A skin effect
5. The type curve matching method is used to: a) Determine the wellbore storage coefficient b) Account for non-ideal flow regimes c) Calculate the skin factor d) Estimate the virgin reservoir pressure (Pi)
Answer
b) Account for non-ideal flow regimes
Exercise: Applying the Horner Plot
Scenario:
A pressure buildup test was conducted on a well. The following data was recorded:
| Time (hours) | Pressure (psi) | |---|---| | 0 | 2000 | | 1 | 2200 | | 2 | 2300 | | 4 | 2400 | | 8 | 2500 |
Task:
- Plot the data on a Horner plot using Horner time (tH) as the x-axis and pressure (P) as the y-axis.
- Horner time (tH) = (ts + tp)/tp, where ts is the time since shut-in and tp is the time since the initial injection began.
- Extrapolate the straight line portion of the plot to zero Horner time.
- Determine the virgin reservoir pressure (Pi) from the intersection point.
- Comment on the slope of the extrapolated line and what it indicates about the reservoir.
Exercise Correction
**1. Horner Plot:** The data should be plotted on a graph with Horner time (tH) on the x-axis and pressure (P) on the y-axis. The Horner time values for each data point can be calculated as follows: | Time (hours) | ts (hours) | tp (hours) | tH | Pressure (psi) | |---|---|---|---|---| | 0 | 0 | 0 | N/A | 2000 | | 1 | 1 | 1 | 2 | 2200 | | 2 | 2 | 1 | 3 | 2300 | | 4 | 4 | 1 | 5 | 2400 | | 8 | 8 | 1 | 9 | 2500 | **2. Extrapolation:** The data points should show a roughly linear trend. Draw a straight line that best fits the data points and extrapolate it back to zero Horner time. **3. Virgin Reservoir Pressure (Pi):** The intersection of the extrapolated line with the y-axis (pressure axis) represents the virgin reservoir pressure (Pi). Based on the plot, the Pi should be approximately 2600 psi. **4. Slope:** The slope of the extrapolated line is an indication of the reservoir's permeability. A steeper slope suggests higher permeability, while a shallower slope indicates lower permeability. **Note:** Without more detailed information about the well and reservoir, a definitive interpretation of the slope is not possible.
Books
- "Petroleum Engineering Handbook" (2007) by Tarek Ahmed, edited by John Lee. Chapters on pressure transient analysis and well testing methods, including Horner plot.
- "Well Test Analysis" (1987) by R.G. Matthews and D.G. Russell. Comprehensive coverage of well testing techniques, including Horner plot analysis.
- "Modern Well Test Analysis: A Computer-Assisted Approach" (1989) by G.A. Matthews and D.G. Russell. Focuses on computer-based analysis of well test data, including Horner plots.
- "Production and Testing of Oil and Gas Wells" (2008) by Tarek Ahmed. Covers practical aspects of oil and gas production, including pressure transient analysis and Horner plot applications.
- "Applied Petroleum Reservoir Engineering" (2010) by J.P. Donaldson, M.J. Beckner, H.S. Fogler. Provides a general introduction to reservoir engineering and covers Horner plot analysis in the context of well testing.
Articles
- "A Practical Guide to Pressure Transient Analysis in Oil and Gas Wells" (2018) by J.P. Donaldson and M.J. Beckner. Provides a concise overview of pressure transient analysis, including Horner plot and type curve matching techniques.
- "Pressure Transient Analysis of Multi-Well Systems" (2008) by J.P. Donaldson and M.J. Beckner. Discusses the application of Horner plot and other methods for analyzing pressure transients in complex reservoir systems.
- "Horner Plot Analysis: A Practical Approach" (2004) by R.G. Matthews. Provides step-by-step instructions for applying Horner plot analysis to real-world well test data.
- "Type Curve Matching: A Powerful Tool for Well Test Analysis" (2012) by G.A. Matthews. Explains the principles of type curve matching and its application in conjunction with Horner plot analysis.
Online Resources
- SPE (Society of Petroleum Engineers) website: Extensive library of articles, technical papers, and presentations on well testing, pressure transient analysis, and Horner plot applications.
- Oil & Gas Journal: Industry publication with articles and resources related to oil and gas production, including well testing and reservoir characterization.
- Schlumberger's website: Information on well testing services and software, including tools for Horner plot analysis and type curve matching.
- Halliburton's website: Resources on well testing and reservoir characterization, including information on Horner plot analysis and its applications.
Search Tips
- Use specific keywords: Include "Horner plot," "pressure buildup test," "well testing," "reservoir characterization," "type curve matching," etc.
- Combine keywords: Use phrases like "Horner plot analysis," "applying Horner plot," "Horner plot example," etc.
- Include specific reservoir properties: Search for "Horner plot permeability," "Horner plot skin factor," "Horner plot wellbore storage," etc.
- Use quotation marks: Enclose specific terms in quotation marks to find exact matches, e.g., "Horner plot" or "type curve matching."
Comments