Ημερολόγιο Εκδηλώσεων

Τίτλος εργασίας: 
Αξιολόγηση μεθόδων εκτίμησης πυκνότητας πετρελαίων σε συνθήκες ταμιευτήρων με χρήση της σύστασης του μίγματος

Συμβουλευτική Επιτροπή:

Καθηγητής Βαρότσης Νικόλαος (επιβλέπων)
Καθηγητής Πασαδάκης Νικόλαος
Επ. Καθηγητής Γαγάνης Βασίλειος

Περίληψη Εργασίας:

Η πυκνότητα σε συνθήκες σχηματισμού αποτελεί μια θεμελιώδη ιδιότητα των πετρελαϊκών ρευστών με πλήθος εφαρμογών στην βιομηχανία του πετρελαίου. Συνδέοντας τη μάζα με τον όγκο η πυκνότητα έχει άμεσο ρόλο στον υπολογισμό των αποθεμάτων και στην επιλογή του κατάλληλου σχεδίου δράσης για την παραγωγή. Καθορίζει μεταξύ άλλων τη θέση των ρευστών στο πορώδες μέσο, τη μοντελοποίηση του συστήματος ροής και την κατανομή των πιέσεων με το βάθος στον ταμιευτήρα. Τέλος, βρίσκει εφαρμογή στον προσδιορισμό των παραμέτρων που απαιτούνται για την προσομοίωση του ταμιευτήρα.

Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκαν και αξιολογήθηκαν μέθοδοι εκτίμησης της πυκνότητας των πετρελαίων σε συνθήκες ταμιευτήρα, οι οποίες βασίζονται τόσο στη σύσταση του πετρελαϊκού ρευστού όσο και σε δεδομένα παραγωγής. Στην πρώτη κατηγορία περιλαμβάνονται ημιθεωρητικά μοντέλα όπως η καταστατική εξίσωση Peng-Robinson και ημιεμπειρικές συσχετίσεις όπως η Alani-Kennedy και η Standing-Katz. Στη δεύτερη κατηγορία ανήκει η ημιεμπειρική συσχέτιση Katz. Για την επίτευξη των σκοπών της εργασίας αξιοποιήθηκε μια βάση δεδομένων αποτελούμενη από 484 πετρελαϊκά ρευστά από διαφορετικούς ταμιευτήρες ανά τον κόσμο. Για κάθε πετρελαϊκό ρευστό της βάσης δεδομένων περέχονταν πληροφορίες σχετικά με τη σύσταση, την πίεση και τη θερμοκρασία του ταμιευτήρα κ.α.

Η αξιολόγηση των εκτιμήσεων των πυκνοτήτων των ημιθεωρητικών και ημιεμπειρικών μεθόδων πραγματοποιήθηκε μέσω σύγκρισης των προβλέψεων των πυκνοτήτων με πειραματικές μετρήσεις πυκνότητας, οι οποίες ήταν διαθέσιμες στη βάση δεδομένων υπό τη μορφή εξίσωσης παλινδρόμησης.

Καλύτερες προσεγγίσεις των πυκνοτήτων των πετρελαίων της βάσης δεδομένων παρείχε η μέθοδος Katz με τη χρήση μόνο δεδομένων παραγωγής, με το μικρότερο μέσο σχετικό (0,30%) και μέσο απόλυτο σχετικό σφάλμα (2,60%). Ακολούθησαν οι μέθοδοι Standing-Katz και Alani-Kennedy με παραπλήσιας ακρίβειας εκτιμήσεις. Η πρώτη έδωσε καλύτερα αποτελέσματα από τη δεύτερη όσον αφορά το μέσο σχετικό σφάλμα (0,35% για τη μέθοδο Standing-Katz και 0,80% για την μέθοδο Alani-Kennedy). Tο αντίστροφο συνέβη στο μέσο απόλυτο σχετικό σφάλμα (2,75% για την μέθοδο Alani-Kennedy και 3,14% για την μέθοδο Standing-Katz). Λιγότερο ακριβής ήταν η μέθοδος Peng-Robinson (χωρίς ρύθμιση παραμέτρων-Tuning) με το υψηλότερο μέσο σχετικό (1,09%) και μέσο απόλυτο σχετικό σφάλμα (3,80%). Την καλύτερη τυπική απόκλιση μέσου σχετικού σφάλματος εμφάνισε η μέθοδος Alani-Kennedy (3,89%) και ύστερα με τη σειρά οι μέθοδοι Katz (4,06%), Peng-Robinson (4,83%) και Standing-Katz (5,36%).

Τέλος, έγινε ανάλυση της εξάρτησης των μέσων απόλυτων σχετικών σφαλμάτων των προβλέψεων των μεθόδων από παράγοντες όπως ο λόγος αερίου/πετρελαίου (GOR), η πυκνότητα API και οι συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας του σχηματισμού. Οι μέθοδοι Κatz, Standing-Katz και Alani-Kennedy εμφάνιζαν γενικά υψηλότερο μέσο απόλυτο σχετικό σφάλμα με αύξηση των παραπάνω παραγόντων. Εξαίρεση αποτέλεσε η μέθοδος Peng-Robinson η ακρίβεια των προβλέψεων της οποίας δεν παρουσίασε εξάρτηση από τις διαφορετικές τιμές του GOR και της θερμοκρασίας ενώ το μέσο απόλυτο σχετικό σφάλμα της είχε φθίνουσα πορεία με την αύξηση της πίεσης και του API.