Reservoir Engineering in Modern Oilfields: Vertical, Deviated, Horizontal and Multilateral Well Systems

مخازن دنیای واقعی لایه لایه، ناهمگن و ناهمسانگرد هستند، در معرض محرکه های آب و گاز، گسل ها، موانع و شکستگی ها هستند. آنها توسط سیستم‌هایی از چاه‌های عمودی، منحرف، افقی و چند جانبه تولید می‌شوند که مکان‌ها، اندازه‌ها، شکل‌ها و توپولوژی آنها توسط مهندسان نفت و حفاری‌ها در سایت‌های چاه دیکته می‌شود. چاه‌ها ممکن است تحت فشار یا سرعت محدود باشند، با این نقش‌ها در طول شبیه‌سازی با بسته شدن جانبی قدیمی‌تر، حفر چاه‌های جدیدتر و وارد شدن به جریان، و غیره، دوباره تخصیص داده می‌شوند. و همه در معرض تولید ثابت و گذرا هستند، که هر کدام قوانین فیزیکی و ریاضی متفاوتی را برآورده می‌کنند، شبیه‌سازی مخزن را به یک هنر دشوار تبدیل می‌کند و موانع متعددی را برای ورود ایجاد می‌کند. همه این فرآیندهای مهم اکنون می توانند به هر ترتیبی با استفاده از مدل های محاسباتی سریع، پایدار و دقیق که در طی دو دهه توسعه یافته اند شبیه سازی شوند.

و اگر امکان ترسیم زمین شناسی ها و سنگ شناسی های پیچیده، به علاوه سیستم های به همان اندازه پیچیده وجود داشت، چه می شد. چاه های عمومی، لایه به لایه با استفاده از Notepad ویندوز؟ و بدون تجربه قبلی شبیه سازی مخزن و صرفاً با رعایت اصول مهندسی مخزن؟ آیا کاربر \"شبیه‌سازی\" را فشار داده و به معنای واقعی کلمه، در عرض چند دقیقه، نتایج پیچیده میدانی، پیش‌بینی‌های تولید و نمودارهای فشار رنگ سه‌بعدی دقیق از الگوریتم‌های گرافیکی یکپارچه تولید می‌کند؟

در طول سال‌ها توسعه یافته است؟ تحقیقات، این احتمال به واقعیت تبدیل شده است. نویسنده، M.I.T. دانشمند آموزش دیده که تالیف پانزده کتاب تحقیقاتی اصلی، بیش از صد مقاله و چهل حق ثبت اختراع، برنده جایزه معتبر نوآوری رئیس بریتیش پترولیوم در مهندسی مخازن و رکورد پنج جایزه از وزارت انرژی ایالات متحده، چنین محصولی را ارائه کرده است. برنامه ریزی در زمان واقعی در سایت خوب ساده و کاربردی است. جریان‌های کاری که از تجربه به‌عنوان یک مهندس مخزن در حال تمرین ایجاد شده‌اند، در «منوهای هوشمند» گنجانده شده‌اند که درک عمیق اصول شبیه‌سازی و خواندن کتابچه‌های راهنمای کاربر را غیرضروری می‌کنند. این جلد با استفاده از نمونه‌های متعددی که با شبیه‌ساز پیشرفته ما انجام شده است، فناوری جدیدی را برای مشکلات زمین به زمین توصیف می‌کند، شبیه‌سازی که به‌طور جداگانه با هزینه مقرون به صرفه در دسترس است و فقط به رایانه‌های ساده Core i5 اینتل بدون بردهای گرافیکی تخصصی نیاز دارد. روش‌های جدید دقیق، معتبر و مستند هستند و اکنون برای کاربردهای گسترده صنعت نفت در دسترس هستند.

Real-world reservoirs are layered, heterogeneous and anisotropic, exposed to water and gas drives, faults, barriers and fractures. They are produced by systems of vertical, deviated, horizontal and multilateral wells whose locations, sizes, shapes and topologies are dictated "on the fly, at random"by petroleum engineers and drillers at well sites. Wells may be pressure or rate-constrained, with these roles re-assigned during simulation with older laterals shut-in, newer wells drilled and brought on stream, and so on. And all are subject to steady and transient production, each satisfying different physical and mathematical laws, making reservoir simulation an art difficult to master and introducing numerous barriers to entry. All of these important processes can now be simulated in any order using rapid, stable and accurate computational models developed over two decades.

And what if it were further possible to sketch complicated geologies and lithologies, plus equally complex systems of general wells, layer-by-layer using Windows Notepad? And with no prior reservoir simulation experience and only passing exposure to reservoir engineering principles? Have the user press "Simulate," and literally, within minutes, produce complicated field-wide results, production forecasts, and detailed three-dimensional color pressure plots from integrated graphics algorithms?

Developed over years of research, this possibility has become reality. The author, an M.I.T. trained scientist who has authored fifteen original research books, over a hundred papers and forty patents, winner of a prestigious British Petroleum Chairman's Innovation Award in reservoir engineering and a record five awards from the United States Department of Energy, has delivered just such a product, making real-time planning at the well-site simple and practical. Workflows developed from experience as a practicing reservoir engineer are incorporated into "intelligent menus" that make in-depth understanding of simulation principles and readings of user manuals unnecessary.  This volume describes new technology for down-to-earth problems using numerous examples performed with our state-of-the-art simulator, one that is available separately at affordable cost and requiring only simple Intel Core i5 computers without specialized graphics boards. The new methods are rigorous, validated and well-documented and are now available for broad petroleum industry application.