ПЕРЕВІРКА ЯКОСТІ СТВОРЕННЯ PVT-МОДЕЛІ ГАЗОКОНДЕНСАТНОЇ ПЛАСТОВОЇ СИСТЕМИ ЗА ДОПОМОГОЮ КОНЦЕПЦІЇ ОДНОКОМІРКОВОЇ ГІДРОДИНАМІЧНОЇ МОДЕЛІ

The problems of gas-condensate PVT-models (Pressure Volume Temperature, PVT) creation under limited input information were analyzed. Traditional fluid phase behavior characterization approach relies on creation of the equation of state (EOS) based on initial composition of reservoir fluid and its future regression for critical parameters (pressure and temperature), binary interaction coefficients, acentric factors of residual “plus” fraction or pseudo-components. The adjustment is done until the moment when EOS is reproducing the results of laboratory experiments. Classic PVT experiments performed on gas-condensates and volatile oils are constant composition expansion (CCE), constant volume depletion (CVD) and separator tests. However, in the case of most Ukrainian fields, discovered and explored in the last century, not only the reliable detailed initial fluid composition is not available, but phase behavior was studied with non-equilibrium method of so-called differential condensation, that does not allow their direct application for PVT models creation. Previously, the authors [1, 2] presented an alternative method for fluid characterization based on the fractional distillation test. At the same time, due to significant uncertainty in input data, particularly a) condensate production allocation; b) commingled production from multiple reservoirs with different C5+ yield; c) non-recorded change of separator conditions that affects liquid extraction and its density; d) technological production losses, issues of reproducing the condensate production during history matching of several models of Dniper-Donetsk Basin were faced. There was proposed and explained in detail an example of single-cell reservoir simulation model application concept for quality check of created PVT model for one of the fields with potential yield of 86 g/m3. The idea of the concept is based on the reproduction of material balance of gas-condensate reservoir through one conditional well controlled on a primary (gas) phase, that allows quick identification of changes into calculated gas-condensate yield curve, necessary for matching of condensate production. Implementation of these changes allows quick and precise full-field model calibration.

Проанализированы проблемы создания качественных PVT-моделей (Pressure Volume Temperature, PVT) газоконденсатных пластовых систем при условии ограниченной информации. Классическим подходом для описания фазового поведения пластовых систем является создание уравнение состояния на основе начального компонентного состава пластовой смеси с дальнейшей его настройкой путем регрессионной коррекции критических параметров (давлений и температур), коэффициентов бинарного взаимодействия, факторов ацентричности компонентов остаточной «плюсовой» фракции или псевдокомпонентов. Корректировка производится до момента пока уравнение состояния не воссоздаст результаты лабораторных экспериментов, среди которых для газоконденсатных систем и летучих нефтей стандартным является расширение при постоянном составе (Constant composition expansion, CCE), разгазирование при постоянном объеме (Constant volume depletion, CVD) и эксперименты в сепараторе. Однако, для большинства месторождений Украины, открытых и разведанных в прошлом столетии, отсутствует достоверная информация о детальном начальном компонентном составе, а фазовое поведение исследовалось лишь с помощью неравновесного метода дифференциальной конденсации, что не позволяет непосредственно использовать их для создания PVT-моделей. Ранее авторами была предложена альтернативная методика создания моделей флюидов на основе данных о фракционной дистилляции [1, 2]. В то же время из-за значительных неопределенностей во входящих данных, а именно а) перераспределение добытого конденсата по скважинам; б) совместная разработка нескольких горизонтов с различными свойствами пластового газа и потенциального содержания С5+; в) отсутствия данных об изменении условий работы сепарационного оборудования, что влияет на количество отсепарированной жидкой углеводородной фазы и ее плотность; г) технологические потери углеводородов, в процессе адаптации истории разработки нескольких моделей месторождений Днепровско-Донецкой впадины возникли трудности касательно воссоздания истории добычи конденсата. Предложено и детально описано пример использования концепции проверки качества созданной PVT-модели на основе одноячеечной гидродинамической модели резервуара для одного из месторождений с потенциальным содержанием углеводородов С5+ на уровне 86 г/м3. Идея концепции основывается на воссоздании материального баланса модели газоконденсатного резервуара при условии контроля дебита основной (газовой) фазы условной скважины, с использованием которой осуществляется его разработка, что позволяет быстро определить необходимые изменения в расчетную газоконденсатную характеристику и настроить добычу конденсата. Учет этих изменений позволяет проводить адаптацию полноразмерной численной модели месторождения намного быстрее и точнее.

Проаналізовано проблеми створення якісних PVT-моделей (Pressure Volume Temperature, PVT) газоконденсатних пластових систем за умови обмеженої інформації. Класичним підходом до опису фазової поведінки пластових систем є створення рівняння стану на основі задання початкового компонентного складу пластової суміші із подальшим його налаштуванням шляхом регресійного коригування критичних параметрів (тисків і температур), коефіцієнтів бінарної взаємодії, фактора ацентричності компонентів залишкової «плюсової» фракції або псевдокомпонентів. Корегування здійснюється до моменту поки рівняння стану не відтворить результати лабораторних експериментів, серед яких для газоконденсатних систем та летючих нафт стандартними є розширення за сталого складу (Constant composition expansion, CCE), розгазування за сталого об’єму (Constant volume depletion, CVD) та експерименти на сепараторі. Однак, для більшості родовищ України, відкритих і розвіданих в минулому столітті, відсутня достовірна інформація щодо детального початкового компонентного складу, фазова поведінка досліджувалася лише з використанням нерівноважного методу диференціальної конденсації, що не дає змогу безпосередньо використовувати їх при створенні PVT-моделей. Попередньо, авторами запропоновано альтернативну методику для створення моделей флюїдів на основі даних фракційної дистиляції [1, 2]. В той же час, через значні невизначеності у вхідних даних, а саме а) перерозподіл видобутого конденсату між свердловинами; б) сумісна розробка декількох горизонтів з різними властивостями пластового газу та потенційного вмісту С5+; в) відсутності даних про зміну умов роботи сепараційного обладнання, що впливає на кількість відсепарованої рідкої вуглеводневої фази та її густину; г) технологічні втрати вуглеводнів в процесі адаптації історії розробки декількох моделей родовищ Дніпровсько-Донецької западини виникли складнощі щодо відтворення історії видобутку конденсату. Запропоновано та детально описано приклад застосування концепції перевірки якості створеної PVT-моделі на основі однокоміркової гідродинамічної моделі резервуара для одного з родовищ із потенційним вмістом вуглеводнів С5+ на рівні 86 г/м3. Ідея концепції базується на відтворенні матеріального балансу моделі газоконденсатного резервуара за умови контролю дебіту основної (газової) фази умовної свердловини, з використанням якої здійснюється його розробка, що дозволяє швидко визначити необхідні зміни у розрахункову газоконденсатну характеристику та налаштувати динаміку видобутку конденсату. Врахування цих змін дозволяє проводити адаптацію повнорозмірної чисельної моделі родовища набагато швидше і точніше.