Добрый день!
Хотел поделиться прогрессом компании "РФ Динамикс" по моделированию
одного из самых сложных физико-химических процессов добычи нефти -
внутрипластового горения. Нам удалось полностью понять, описать(200 стр.
формул!) и внедрить в tNavigator моделирование внутрипластового горения
применяемых в STARS и Eclipse-300.
С нашего сайта (http://www.rfdyn.ru) можно загрузить новое бесплатное демо
теперь включаещее модель горения в пласте. Модель очень сложная - это проводящий
канал в неактивном, но прогреваемом пласте с теплопотерями через границы,
включает 11 твердных, жидких и газообразных компонент(kerogen, coke, CO2, heavy
and light oils, O2 bnl) и 9 химических реакций между ними.
Расчет само собой параллельный на ядрах. Очень интересно смотреть в реальном
времени расчета(в 3D) как горит kerogen, образуется CO2 и легкая нефть, как идет
фронт давления и температуры.
Что наиболее поразительно, что нам удолось за 8 месяцев реализовать тепловый модели
как STARS так и Eclipse-300 и поддержать входные b[ форматы ключевых слов - 240 слов
STARS и 420 Eclipse-100 и 300.
Демо и модели здесь:
Инструкция перехода от моделирования по методике STARS к Eclipse-300 внизу.
Если заинтересует как создать профиль вдоль линит соединяющей скважины и смотреть
в реальном времени продвижение фронтов по нему - пишите, объясню.
С Уважением,
Василий Шелков
rfdynamics@gmail.com
+7 916 254 5899
P.S. Инструкция для демо моделирования горения в пласте.
//
// Rock Flow Dynamics LLC Copyright 2008-2009
//
Для загрузки и расчета модели горения в пласте в соответствии с методиками
и термической моделью STARS(CMG), загрузите в tNavigator модели следующим
способом:
Запустите демо версию и на главной панеле симулятора выберите:
"Open as STARS" -> Выбрать "demo/HeavyOilCombustion/
STARS.dat"
Для загрузки и расчета модели горения в пласте в соответствии с методиками
и термической моделью Eclipse-300(Schlumberger)
"Open As Eclipse 300" -> Выбрать "demo/HeavyOilCombustion/Eclipse300.dat"
Очень интересно! А как в Вашем интерфейсе получить графики распределения фронта температур вдоль направления между скважинами????
Добрый день!
Это очень просто. Сначала надо создать профиль, это можно сделать
в 3D и 2D картах. Проще объяснить для 2D:
- вкл.чите русский интерфейс(Options->Language->Russian)
- выберите любое свойство из дерева начальных или вычисленных карт
- выберите поменяйте слева от графического окна "Слой" на "Среднее"
- вызовите модуль создание профилей(правая панель от графического окна,
вторая сверху иконка ("сдвинутые полочки")
- сделайте левый клик мыши на крайний левый и затем на крайний правый блок, Затем "OK"
- перейдите в закладку "Графики/Инфо по профилю"
- выберите температуру, давление или конценрации любых компонентов горения,
все будет отображаться как крывые вдоль профиля соединяющего две скважины
нажмите расчет, смотрите все в реальном времени
Распределения для CMG модели качественно и количественно похожи на расчты STARS,
а для Eclipse-300 на расчеты Eclipse-300.
Будем рад ответить на любые другие вопросы!
Спасибо!
С Уважением,
василий
Василий, день добрый!
хотел бы Вам задать пару вопросов:
допустим я разобрался как строить модели горения, а вот как быть с коэффициентами в уравнениях реакции? то есть откуда вы получали свои коэффициенты которые у вас в примерах, ну допустим CH4 + 2O2->2H2O+CO2 - при условии что весь метан окислился - известная и вполне логичная реакция (уравнение), а вот что делать с нефтью причем тяжелой?
Как Вы определили свои коэф-ты а так же те параметры которые определяют процесс горения (энтальпия, энергия активации....)
Спасибо.
Максим, добрый день!
Тут часть оценивается аналлитически, часть экспериментально
измеряется в специальных исследованиях. Что-то опубликовано,
что то делается под конкретный пласт и нефть. Мы подготовим более
детальный ответ для вас.
Спасибо!
С Уважением,
Василий
Спасибо Василий,
я работаю на Русском месторождении, может Вы слышали про него, в середине 80-хх годов на нем было реализовани горение, сначала сухое а затем влажное, единственная проблема все это грамотно обсчитать, так же были проведени и лабораторные исследования! С учетом выделившегося тепла, потерь тепла, изменения вязкости и т.д. то есть я хочу учесть все наиболее важные моменты! Я уже считал, результаты есть, но все это находится в сомнении.....
Так же я меня есть множество статей, SPE, JCPT и другие правда я еще не все успел просмотреть но я конкретно не нашел как определить коэф-ты в уравнении, есть какие то попытки но чтобы для целой нефтяной фрации нет....еще меня интересует энтальпия реакции, может Вы встречали или знаете как ее посчитать?
Большое спасибо!
Хм, интересно. То ли в конце прошлого, то ли в начале этого года видел презентацию RFD на московской секции SPE. Осталось хорошее впечатление, несмотря на кое-какие технические косяки, так как идеи очень интересные. Вот.
Хотелось бы пожелать вам удачи и спросить: почему не работают ссылки на сайт?
Добрый день!
Извиняемся за неудобства! А какая конкретно ссылка не работала?
Я только что попробовал загрузить все с
Login: spe
Password: org
Нажать оранжевую кнопку Enter
и этот тоже:
Все вроде ОК, хотя я из Омана захожу. Про проблемы
пишите пожалуйста напрямую на rfdynamics@gmail.com
или support@rfdynamics.ru
Спасибо!
С Уважением,
Василий Шелков
Максим, добрый день!
Привожу ответ на ваш вопрос основного архитектора и автора нашей
термической композиционнки Тех. Директора РФД Кирилла Богачева.
Здравствуйте!
У нас модельный пример, согласованный по всем термодинамическим параметрам.
Для определения параметров химических реакций для реальных смесей (псевдо-компонент)
используется 2 пути.
I) Лабораторные эксперименты.
1. Смесь в сепараторе разделяется на, скажем, 5 фраций. Это будут наши всевдокомпоненты.
2. Для каждой из них меряем вес, объем, атомный вес (т.е. моли).
3. Затем удельные теплоемкости, теплопроводности, вязкости и т.д.
4. Сожгем их и получим энергии, удельный расход воздуха и компонент смеси. Это стандартная калориметрия.
По удельному расходу (обычно меряется массовый) и молярным весам (см. п.2) получаем коэффициенты уравнения реакции.
5. Измеряем критическое давление и температуру, хотя бы в нескольких точках, для задания фазового состояния смеси.
6. Весь этот ворох данных обрабатываем в какой-то программе, которая с помощью корреляций единичные измерения превращает в большие таблицы.
II) Корреляции по химическому составу
1. Смесь в сепараторе разделяется на, скажем, 5 фраций. Это будут наши всевдокомпоненты.
2. Для каждой из них получаем химический состав - доли чистых углеводородов.
3. Получаем обобщенную формулу псевдокомпонента CxHy, т.е. вычисляем количество атомов углерода x, водорода y на единицу смеси
4. Находим корреляции, связывающие количество атомов углерода, водорода на единицу смеси (x, y) с параметрами химических
реакций
С Уважением,
Кирилл Богачев
Русское месторождение - высоковязкое около 170 спз вязкость, конечно слышали. Да и еще участвовали в ТЭО КИН, где считал на секторной модели закачку пара (ПТОС), горячей воды и тд
Как там сейчас обстановка на Русском? читал, что многозабойные скважины забурили?
Давайте рассмотрим пример:
нашел такую формулу для определения коэф-ов: CHn+[(2m+1)/(2m+2)+n/4]*O2 --> m/(m+1)*CO2+1/(m+1)*CO+n/2*H2O
где n - отношение водорода к углероду и m - отошениее CO2/CO, пусть m и n известны, так же известна молекулярная масса нефти!
Следовательно коэффициенты реакции определены! Но CHn - не наша нефть, ее молекулярная масса не соответствует!
Так как молекулярная масса нефти 340 а CHn -при n = 2 равно 16, то можно все коэф-ты домножить на 340/16.
На сколько такой подход верен, можно ли так делать?
Спасибо.
Здравствуйте!
ну 170 это не точное значение, это же только если в одной пробе, а так разброс значений большой!
а скважины такие есть, типа "fish-bone" и достаточно успешные!
много чего поменялось за это время!
Краткий ответ - да. Для примера приведу рекомендованные выкладки
для вычисления начального приближения к заданию химических реакций.
Введем обозначения и молекулярные веса:
вода H2O - вес 18
кислород O2 - вес 32
углекислый газ CO2 - вес 44
эмпирический углеводород CH - вес 13
Для реакции горения CH тогда справделива формула
CH + 1.25*O2 -> 0.5*H2O + CO2
В этой формуле:
1. есть согласованность по молекулярным весам:
слева: 13+1.25*32 = 53
справа: 0.5*18+44 = 53
2. есть согласованность по атомному составу:
слева: 1C, 1H, 2.5O
справа: 1C, 1H, 2.5O
Поэтому используем эту формулу как отправную.
Энтальпия реакции горения углеводородов - обычно 38000kJ/kg ... 51000kJ/kg
Возьмем 47000kJ/kg. В расчете на молекулярный вес CH это дает 13*47000=611000kJ/kg-mol.
Итак:
Энтальпия этой реакции 611000kJ/kg-mol
Энергия активации (типично) 53000kJ/kg-mol
Попробуем теперь вычислить параметры реакции для интересующей Вас нефти
с молекулярным весом 340. Ниже для простоты выкладок будем считать молекулярный
вес равным 338. Обозначим:
нефть OIL - вес 338.
Поскольку этот углеводород в 338/13 = 26 раз тяжелее CH, то коэффициенты
реакции и ее энергию надо умножить на 26, получаем:
OIL + 32.5*O2 -> 13*H2O + 26*CO2
Энтальпия реакции 26*611000=15886000kJ/kg-mol
Энергия активации меняется не пропорционально молекулярному весу.
Первоначалное приближение 53000kJ/kgmol.
Окончательно ее подбирают при настройки модели.
Спасибо) в принципе таким путем и идем! нашел одну книженцию хорошую, посоветовали специалисты из Калгари, если завтра не забуду, кину ссылку!
А как книженка называется, какой автор?
DOI 10.2172/3175
Title In-Situ Combustion Handbook -- Principles and Practices
Creator/Author Sarathi, P.S.
Publication Date 1999 Jan 28
качал здесь
СПС!
Посмотрел вчера tNavigator. Очень приятный симулятор, производит хорошее впечатление. Глубоко не копал, что понравилось и не понравилось.
Понравилось:
+ Очень userfriendly interface. Очень удобный и простой. Все интуитивно понятно. В этом плане гораздо лучше, чем Eclipse Office, Buider (CMG) и VIP;
+ Можно наблюдать модель во время счета, останавливать, снова запускать. Тут же можно выводить все расчитываемые параметры;
+ Не подтормаживает. Хотя на больших моделях не смотрел, но демо примеры считает и визуализирует очень бодро;
Не понравилось:
- Понимает не все ключевые слова Eclipse.