Udskriv
Sideopsætning
Reservoirberegninger med computer-modeller
Ved længerevarende produktions- eller testforløb vil de simple modeller, som er beskrevet i de foregående opslag under Reservoirteknik, ikke længere være tilstrækkelige til at beskrive de processer der foregår i reservoiret. Også termodynamiske processer vil nu få betydning for strømningsforholdene. For fortsat at kunne danne grundlag for en evaluering af reservoiret, og for at kunne anvendes som et værktøj til forudsigelse af det fremtidige produktionsforløb, må analyseværktøjet derfor være tilsvarende mere komplekst. Det er her, der anvendes reservoirmodeller som et af værktøjerne i den fortsatte reservoiranalyse.

Elementer i reservoirmodellers opbygning
Modeller til simulering af olie- og gasreservoirer beskriver strømningsforhold og termodynamiske processer ved væskernes strømning i reservoirerne. De ligninger, der ligger til grund for simuleringerne, vil oftest være så komplekse, at det ikke er muligt at løse dem analytisk. Det vil derfor næsten altid være nødvendigt at søge en tilnærmet løsning, og denne er oftest baseret på numeriske metoder anvendt på en model, hvor reservoiret er opdelt i "blokke", som vist på figuren herunder.


Eksempel på hvordan reservoiret inddeles i blokke med henblik på computerberegning af dets strømningsligninger.

I hver blok repræsenterer de beregnede størrelser som tryk, temperatur og mætninger lokale middelværdier i reservoiret, som kun er afhængige af tiden. Den numeriske metode er således baseret på en midling af tilstandsstørrelser og variable indenfor hver af blokkene.

En fuldstændige beskrivelse af reservoirstrømninger og ændringer af tilstandsstørrelser i et reservoir kan kun opnås ved anvendelse af tredimensionale modeller. Et eksempel på en sådan model er skitseret i figuren til venstre herunder. I praksis søger man imidlertid ikke altid en tredimensional løsning, da en sådan ofte indebærer meget tidskrævende beregninger. En inddeling af et givet reservoir i blokke af kun to dimensioner vil sædvanligvis kunne give en tilfredsstillende løsning, som eksemplificeret i vandret plan på figuren herover.



Blokinddeling i plan og profil for tredimensional model. G/O er gas-olie kontakten og O/V er olie-vand kontakten.

  
Når en inddeling i blokke i to dimensioner ofte er tilstrækkelig, skyldes det, at den vandrette udstrækning af de fleste reservoirer er betydeligt større end den lodrette. En vandret udstrækning på flere kilometer skal ses i sammenhæng med en lodret tykkelse på nogle få meter op til omkring 100 m.

Lodret snit i blokmodel med eksempel på beregnet gasmætning omkring en lodret produktionsbrønd

Specialmodeller
Det kræver mere komplekse modeller at beskrive processerne i reservoiret, hvis der er tale om specielle reservoirforhold eller anvendelse af utraditionelle indvindingsmetoder. Eksempler på tilfælde, hvor det oftest vil være nødvendigt at anvende specialmodeller, er situationer hvor følgende avancerede metoder tages i anvendelse for at søge at forbedre indvindingsgraden:
  • CO2-injektion
  • In-situ forbrænding, dvs. afbrænding af en del af kulbrinterne nede i reservoiret med henblik på at udnytte forbrændingsgasserne til at forbedre indvindingen
  • Injektion af kulbrinter, der blander sig med olien i reservoiret for derved at forbedre blandingens strømningsmæssige egenskaber.
Herudover vil også modellering af stærkt opsprækkede reservoirer som oftest kræve en udvidelse af den matematiske formulering.

Kilde til figurerne: Jan Reffstrup, DONG Energy   Grafisk tilrettelæggelse: Erik Nygaard, GEUS