Εκμετάλλευση Ταμιευτήρων Υδρογονανθράκων (ΜΟΠ 414)

Περιεχόμενο μαθήματος :

Σχηματισμός ταμιευτήρων υδρογονανθράκων, ιδιότητες πορώδους μέσου, πορώδες, απόλυτη διαπερατότητα, νόμος Darcy για τη ροή ρευστών σε πορώδες μέσο, ροή σε πορώδες μέσο υπό κλίση, μέθοδοι δειγματοληψίας πυρήνων υπόγειων ταμιευτήρων, αλλοιώσεις πυρήνων κατά τη δειγματοληψία, εργαστηριακές μετρήσεις επί πυρήνων υπόγειων ταμιευτήρων, συστήματα ροής ταμιευτήρων, ροή ασυμπίεστων, μερικώς συμπιέσιμων και συμπιέσιμων ρευστών, μεταβολή της ροής με το χρόνο σε υπόγειους ταμιευτήρες, ροή σε στρώματα εν σειρά και εν παραλλήλω, γεωμετρίες ροής ακτινωτή ροή ρευστών, νόμος Darcy που διέπει τη γραμμική και ακτινωτή ροή μερικώς συμπιέσιμων και συμπιέσιμων ρευστών, επιδερμικός συντελεστής, δείκτης παραγωγικότητας γεώτρησης, διαγράμματα απόδοσης γεωτρήσεων, αποτελεσματικότητα σάρωσης πορώδους μέσου από έγχυση νερού, ημισταθερή και μεταβατική ροή ρευστών σε πορώδες μέσο, διατύπωση της διαφορικής εξίσωσης ροής ρευστών σε πορώδες μέσο (εξίσωση της διάχυσης), αλληλεπίδραση ρευστών πορώδους μέσου, τάση πρόσφυσης, τριχοειδείς πιέσεις, διαβρεχτότητα πορώδους μέσου, σχετικές διαπερατότητες, κατανομή ρευστών σε ζώνες υδρογονανθράκων, ανάλυση μετρήσεων πίεσης σε υπόγειους ταμιευτήρες.

Εργαστηριακές ασκήσεις: Πραγματοποιούνται οι ακόλουθες εργαστηριακές ασκήσεις σε δοκίμια πετρώματος από ταμιευτήρα: 1. Πειραματικός προσδιορισμός του ενεργού πορώδους. 2. Πειραματικός προσδιορισμός της διαπερατότητας σε ξηρό δοκίμιο. 3.Πειραματικός προσδιορισμός του υπολειμματικού βαθμού κορεσμού σε νερό. 4.Πειραματικός προσδιορισμός της κατανομής του μεγέθους των πόρων (τριχοειδείς πιέσεις) με πορωσίμετρο Hg.
 

Μαθησιακά Αποτελέσματα :

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

•  Ανακαλεί Τα βασικά χαρακτηριστικά του πετρώματος ενός ταμιευτήρα
•  Εκτιμάει (Υπολογίζει) Τη ροή ρευστών σε πορώδες μέσο
•  Επιλύει Προβλήματα ροής σε απλές γεωμετρίες ταμιευτήρα
•  Εξηγεί Τους βασικούς μηχανισμούς παραγωγής από έναν ταμιευτήρα
•  Εφαρμόζει Απλές εξισώσεις για την παραγωγή από μια γεώτρηση
•  Κρίνει Βασικά προβλήματα κατά την παραγωγή σε μια γεώτρηση

Γενικές Ικανότητες :

Γενικές ικανότητες που ενισχύει το μάθημα :

•  Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
•  Ομαδική εργασία
•  Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
•  Γραπτή επικοινωνία
•  Προφορική επικοινωνία
•  Χρήση Υπολογιστή
•  Επίλυση προβλημάτων

Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές :

Οργάνωση διδασκαλίας :

Άλλα Σχόλια για την Οργάνωση της Διδασκαλίας :
1η εβδομάδα (Χαρακτηριστικά Πορώδους και Ρηγματωμένης Δομής)
1. Μικροσκοπική και μακροσκοπική θεώρηση – Πόροι και Λαιμοί
2. Πορώδες
3. Δαιδαλώδες
4. Ετερογένεια
5. Κορεσμοί σε ρευστά

2-3η εβδομάδα (Τριχοειδή φαινόμενα σε πορώδη μέσα)
1. Δυνάμεις συνοχής και δυνάμεις συνάφειας
2. Επιφανειακή και Διεπιφανειακή Τάση
3. Διαβρεχτότητα – Γωνία διαβροχής
4. Τριχοειδής Αναρρίχηση – Εξίσωση Washburn
5. Τριοχειδής Πίεση
6. Ισορροπία δυνάμεων σε επιφάνεια διεπαφής – Υστέρηση- Neumman’s Triangle –Spreading Factor
7. Εξίσωση Young-Laplace

4-6η εβδομάδα (Μονοφασική Ροή σε Πορώδη Μέσα και Ρωγμές)
1. Πείραμα και εξίσωση Darcy
2. Διαπερατότητα – Τρόποι μέτρησης – Ανισοτροπία
3. Εξισώσεις Forcheimer και Brinkmann
4. Ροή σε ρωγμές
5. Συμπιεστό και ασυμπίεστο ρευστό
6. Γραμμικές και κυλινδρικές συντεταγμένες
7. Skin factor / Stratified flows
8. Μακροσκοπικές εξισώσεις διατήρησης σε Μόνιμη/Μη Μόνιμη Ροή

7-9η εβδομάδα (Πολυφασική Ροή σε Πορώδη Μέσα και Ρωγμές)
1. Γενικευμένες εξισώσεις Darcy – Μεταφορά ορμής μεταξύ φάσεων
2. Σχετικές διαπερατότητες
3. Διεργασίες Drainage-Imbibition
4. Τριχοειδής πίεση και Υστέρηση
5. Τριχοειδής αριθμός
6. Ροή σε ρωγμές
7. Μακροσκοπικές εξισώσεις διατήρησης

10η εβδομάδα (Δειγματοληψία Πυρήνων και μετρήσεις)
1. Είδη δειγματοληψίας
2. Μετρήσεις πορώδους, διαπερατότητας, κατανομής πόρων
3. Μετρήσεις κορεσμού, σχετικών διαπερατοτήτων

11 η εβδομάδα (Πρωτογενής Παραγωγή)
1. Μηχανισμοί πρωτογενούς παραγωγής
2. Ισοζύγιο μάζας - Material Balance


12η εβδομάδα (Δευτερογενής Παραγωγή)
1. Εισπίεση νερού - Waterflooding
2. Εισπίεση αερίου/νερού -WAG

13η εβδομάδα (Τριτογενής Παραγωγή)
1. Ρωγμάτωση - Fracturing
2. Εκτόπιση με ανάμειξη - Miscible displacement
3. Thermal Stimulation

Αξιολόγηση :

Αθροιστική/Συμπερασματική (για βαθμό φοιτητή) Αξιολόγηση:

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία :

- The Practice of Reservoir Engineering (Revised Edition) 2001, L.P. Dake, ISBN: 9780080574431
- Applied Petroleum Reservoir Engineering 3rd ed., R. Terry , J. Rogers, ISBN-13: 9780133155587