Metodologia para otimizar as regras de controle de poços injetores inteligentes para gerenciamento da injeção WAG-CO2

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lopes, Guilherme Nunes, 1994-
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/10472
Resumo: Orientadores: Denis José Schiozer, Susana Margarida da Graça Santos
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A otimização da estratégia de injeção WAG-CO2 pode ser importante para melhorar a recuperação de petróleo e o valor presente líquido (VPL) do campo. Devido às incertezas no processo, as Válvulas de Controle de Influxo (ICV, na sigla em inglês) podem fornecer flexibilidade operacional, permitindo gerenciar a injeção / produção do campo de forma mais eficiente. Na literatura, mais atenção é normalmente dada às ICV dos poços produtores, mas o controle das ICV dos poços injetores também deve ser o foco de trabalhos de pesquisa. Este trabalho propõe uma metodologia para otimizar as variáveis ??de controle de poços de injeção WAG-CO2 com completação inteligente em estágios iniciais de desenvolvimento do campo. O método de otimização empregado é nominal para cada modelo representativo (MR) dos cenários de incertezas. Um dos desafios do processo é otimizar as regras de gerenciamento para maximizar a função-objetivo escolhida e garantir a reciclagem total do gás produzido, que se mostrou uma das restrições relevantes do caso. As variáveis de controle otimizadas estão relacionadas à estratégia de injeção WAG-CO2 e às regras de controle das ICV dos poços injetores. A seleção da estratégia de injeção WAG-CO2 consiste na definição do fluido, gás ou água, de abertura de cada poço durante o período de ramp-up da plataforma, a duração do meio-ciclo de injeção WAG-CO2 e o fluido de injeção de cada poço no primeiro banco WAG-CO2. Para otimizar as ICV foram utilizadas duas abordagens reativas. A primeira visa otimizar o controle das ICV com base no valor de razão gás óleo (RGO) monitorado nas zonas dos poços produtores correlacionados com os injetores em análise; a segunda com base na equalização entre o volume acumulado de gás injetado entre zonas, visando uma melhor eficiência de varrido. A metodologia desenvolvida foi aplicada a um benchmark denominado UNISIM-II-D, baseado nas tendências do pré-sal brasileiro. A aplicação seguiu etapas da metodologia de Schiozer et al, (2019), com a otimização para um caso base e aplicações em modelos representativos das incertezas. Em comparação com uma estratégia de injeção base, a metodologia foi capaz de aumentar o retorno financeiro do campo para todos o MR, com um aumento médio do Valor Monetário Esperado (VME) de aproximadamente US$ 100, melhorando o gerenciamento da injeção de gás no campoAbstract: One of the main challenges for the production of pre-salt fields is a significant amount of CO2 that must not be emitted into the atmosphere. The WAG-CO2 injection process can be an alternative to give an ecologically sustainable destination to CO2 and can increase oil recovery in pre-salt fields. The optimization of the WAG-CO2 injection strategy can be important to improve the oil recovery and the net present value (NPV) of the field. Due to process uncertainties, Inflow Control Valves (ICV) can provide operational flexibility, allowing to manage field injection/production more efficiently. In the literature, more attention is usually given to the ICV of producing wells, but the control of ICV of injection wells should also be the focus of research work. This work proposes a methodology to optimize the control variables of WAG-CO2 injection wells with intelligent completion in early stages of field development. The optimization method employed is nominal for each representative model (RM) of the uncertainty scenarios. One of the challenges of the process is to optimize the management rules to maximize the chosen objective function and guarantee the total recycling of the produced gas, which proved to be one of the relevant constraints of the case. The optimized control variables are related to the WAG-CO2 injection strategy and the control rules of the ICV of the injection wells. The selection of the WAG-CO2 injection strategy consists of defining the fluid, gas or water, to open each well during the platform ramp-up period, the duration of the WAG-CO2 injection half-cycle and the injection fluid from each well in the first WAG-CO2 bank. To optimize the ICV two reactive approaches were used. The first aims to optimize the control of ICV based on the gas-oil ratio (RGO) value monitored in the zones of the production wells correlated with the injectors under analysis; the second based on the equalization between the accumulated volume of gas injected between zones, aiming at a better sweeping efficiency. The developed methodology was applied to a benchmark case called UNISIM-II-D, based on the Brazilian pre-salt trends. The application followed the steps of the methodology proposed by Schiozer et al, (2019), with optimization for a base case and applications in representative models of uncertainties. Compared to a base injection strategy, the methodology was able to increase the field's financial return for all MR, with an average increase in Expected Monetary Value (EMV) of approximately US$ 100, improving gas injection management in the fieldMestradoReservatórios e GestãoMestre em Ciências e Engenharia de PetróleoFAPESP2019/11881-4[s.n.]Schiozer, Denis José, 1963-Botechia, Vinicius EduardoRisso, Valmir FranciscoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Ciências e Engenharia de PetróleoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASLopes, Guilherme Nunes, 1994-20232023-03-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (98 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/10472LOPES, Guilherme Nunes. Metodologia para otimizar as regras de controle de poços injetores inteligentes para gerenciamento da injeção WAG-CO2. 2023. 1 recurso online (98 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/10472. 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