Formation Breakdown Pressure Prediction Models and Their Applicability in Various Rock Types and Wellbores

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Abstract

Die Diplomarbeit beschreibt den Vergleich errechneter hydraulischer Druckwerte die zum Aufbrechen von Gesteinsschichten notwendig sind (FBP) mit den tatsächlich gemessenen Werten. Die Berechnungen für 141 Behandlungen wurden ausgewertet. Die zum Vergleich bereitstehenden Daten stammen aus verschiedenen Gas- und Ölfelder der OMV Aktiengesellschaft und der Devon Energy Corporation. Das Ziel der Diplomarbeit war die Untersuchung der Genauigkeit und Gültigkeit der Ergebnisse der verschiedenen Modelle unter der Annahme, dass die Modelle als allgemein gültig für die verschiedensten Lagerstätten entwickelt wurden. Die untersuchten Daten decken eine breite Palette von verschiedenen Sandsteinformationen, einige Felder mit Kalkgestein und eine Shale Gas Formation ab. Diese Bandbreite an verschiedenen Lagerstätten und Lagerstättengesteinen verursacht, dass die gemessenen Formation Breakdown Pressures (FBP) im Bereich von 4333 bis 16707 psi liegen und somit sowohl „schwache“ als auch „starke“ Formationen untersucht wurden. Alle Modelle, die zur FBP - Druckvorhersage eingesetzt werden, sind veröffentlicht und ausführlich in technischen Publikationen erläutert. Die Berechnungsmodelle basieren auf Theorien die elastische, linear-elastische, porenelastische, Punkt Stress und thermo-porenelastische Bruchmechanik beschreiben. Die Korrelationen wurden über ein Error Analysis Framework verglichen und die Genauigkeit und Präzision der Modelle identifiziert und klassifiziert. Sechs verschiedene Analysemethoden wurden angewendet, um eine möglichst objektive Klassifizierung der Modelle zu erreichen. Das Modell, das am besten abschnitt, wurde einer Sensitivitätsanalyse der Eingabeparameter unterzogen, um die gesteinsmechanischen Eigenschaften, die das Modell am stärksten beeinflussen, zu bestimmen. Als zweites sollte diese Analyse auch zeigen welche Parameter den größten Einfluss auf die Druckvorhersage und deren Genauigkeit haben. Da die Berechnungsergebnisse der untersuchten Modelle keine ausreichende Vorhersagequalität zeigten und keine einfache und konsistente Aussage über die beeinflussenden Datenzusammenhänge erlaubten, wurde ein Computerprogram, das auf dem Prinzip von künstlichen neuronalen Netzwerk basiert, eingesetzt. Es wurde überprüft wie weit mit den vorhandenen Daten eine genaue FBP-Vorhersage möglich ist. Bei dieser Methode wird Informationstechnologie mit Geologie und Erdöltechnik kombiniert, um möglichst verlässliche Ergebnisse zu erzielen und es ist eine Methode die mehr und mehr Bedeutung auch in der Öl- und Gasindustrie gewinnt. Die Gültigkeit dieser Methode wurde mit erstaunlichen Ergebnissen nachgewiesen, da die Vorhersagegenauigkeit eine unerwartete niedrige Fehlerquoten von

Details

Titel in ÜbersetzungAnalyse von „Formation Breakdown Pressure“ Modellen im Hinblick auf unterschiedliche Gesteinsformationen und Bohrlochbedingungen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung18 Dez. 2015
StatusVeröffentlicht - 2015