Numerical Modelling of Hydraulically Stimulated Wells of Tight Gas Plays in Pakistan

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Abstract

Weltweit verfügen Tight Gas-Lagerstätten über ein hohes Potential an trockenem Gas. Tight Gas-Felder haben im Allgemeinen eine geringe Matrix-Permeabilität von weniger als 0,1 mD und haben oft eine Porosität von unter 10%. Die übliche Vorgehensweise, um die Gasförderung zu erhöhen, ist die hydraulische Stimulation der Produktionsbohrungen, da in vielen Fällen das Gas sonst wirtschaftlich nicht förderbar ist. Die OMV ist derzeit in Pakistan im Tight-Gas Bereich aktiv. Die Lagerstätten sind äußerst anspruchsvoll und lassen sich ohne Stimulation nicht gewinnbringend produzieren. Einige Produktionsbohrungen zeigen allerdings nach der Stimulation einen massiven Anstieg der Wasserproduktion und ein hohes Wasser-Gas-Verhältnis. Eine übermäßige Wasserproduktion ist ein häufig auftretendes Problem und ist sehr kostspielig, da die Förderrate massiv abfällt. In dem hier untersuchten Gasfeld wurde genau dieser Abfall der Förderrate beobachtet. Es wurde erkannt, dass eine umfangreiche Untersuchung erforderlich ist, um Lösungen für stimulierte und auch zukünftige Bohrungen zu finden. Das Ziel dieser Masterarbeit ist, dieses Problem zu untersuchen und Lösungsvorschäge zu erarbeiten. Dazu wurden sowohl die petrophysischen als auch die geologischen Daten begutachtet und teilweise neu interpretiert. Ein Review potentieller Formationsschäden (mechanischer, biologischer, chemischer Herkunft) wurde erarbeitet, um einen möglichen Erklärungsansatz zu finden. Numerische Modelle wurden aufgestellt, um die vorhandenen Produktionsdaten zu reproduzieren, die Wasserproduktion auf physikalischer Basis zu verstehen und die zukünftige Produktion vorherzusagen. Die Vertical Lift Performance-Kurven wurden für die bestehenden Bohrungen berechnet, um Lagerstättensimulationen mit Prosper durchzuführen. Ein vereinfachtes aber realistiches Lagerstättenmodel wurde mittels Sensitivitätsanalysen generiert, um die Produktionshistorie des Feldes zu simulieren. Für die Studie wurde die Sawan-4 Bohrung gewählt, da das FMI keine natürlichen Risse in Bohrlochnähe feststellen konnte. Folglich wurde ein Matrix-Modell erstellt. Der Riss, der durch hydraulische Stimulation erzeugt wurde, wurde mit expliziten Local Grid Refinements (LGR) modelliert wie es in solchen Fällen üblich ist. Damit ein angemessener History-Match erzielt werden kann, wurden mehrere Sektormodelle für die Lagerstätte analysiert. Die Größe des Sektors und einige Matrixeigenschaften wurden variiert um einen guten Match der Felddaten zu erzeugen. Die Wasserförderung wurde ohne ein zusätzliches Aquifer simuliert. Mit dem vereinfachten Modell konnte ein guter Match des Tubing Head Pressure (THP) und der Wasserförderung erreicht werden. Verschiedene Lösungsansätze des Problems werden in der Arbeit diskutiert.

Details

Titel in ÜbersetzungNumerische Modellierung von hydraulisch simulierten Bohrungen bei Gasspeichern in Pakistan
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung30 Juni 2017
StatusVeröffentlicht - 2017