Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/13800
Type: Tese
Title: Integrated production modeling to assess the effect of subsea water separation
Other Titles: Modelagem integrada de produção para avaliar o efeito da separação submarina de água
Author(s)/Inventor(s): Wang, Yuxi
Advisor: Estefen, Segen Farid
Co-advisor: Souza, Marcelo Igor Lourenço de
Abstract: O processo convencional de projeto para o desenvolvimento de campos petrolíferos é baseado nos trabalhos isolados do departamento de reservatório e do departamento de engenharia de produção. Simulações realizadas separando o reservatório e o sistema de produção não podem capturar a interação entre as duas disciplinas. Particularmente, no desenvolvimento offshore, é imperativo integrar os dois domínios de engenharia na qualificação do potencial de uma nova tecnologia submarina porque qualquer novo elemento adicionado à arquitetura submarina afetará o desempenho de todo o sistema. Apresentam-se, nesta tese, quatro modelos integrados de produção, dois dos quais são modelos totalmente implicitamente integrados, enquanto os outros dois são simulações acopladas entre um simulador de reservatório e um simulador de escoamento na rede de pipelines. Exemplos numéricos mostram que, em comparação com simulações fracamente acopladas, modelos de integração implícita são geralmente favoráveis em termos de tempo e estabilidade de computação. Três estudos de caso demonstram a aplicação dos dois modelos implicitamente integrados para avaliar o efeito da separação submarina da água em três indicadores quantitativos: valor presente líquido, recuperação de óleo e índice parafina-livre. Os resultados mostram que a separação submarina da água tem o potencial de aumentar o valor presente líquido e a recuperação para um sistema de poços em cluster. Porém, sua aplicação em poços satélites tem vantagens limitadas devido à interferência negativa entre todos os poços no campo. Além disso, ao aplicar a separação submarina da água, haverá um risco de deposição de parafina maior para um sistema de poços satélites do que para um sistema de poços cauterizados.
Abstract: Conventional field development design and planning based on isolated work from the reservoir and the production engineering department can not capture the interaction between the two disciplines for long term production forecast. Particularly, in offshore development, it is imperative to integrate the two engineering domains in the qualification of a potential subsea technology because any new element added into the subsea architecture will impact the performance of the entire system. This thesis establishes models that integrate the reservoir and the subsea production system as a whole. The integrated approach is then applied to quantify the effect of a specific subsea technology: subsea water separation. In this work, four integrated production models are presented and compared. Two of them are fully implicitly integrated models while the other two are coupled simulations between a reservoir simulator and a pipeline simulator. Numerical examples show that, compared to loosely-coupled simulations, implicitly integrated models are in general favorable in terms of computation time and stability. Three case studies are presented to demonstrate the application of the two implicitly integrated models for evaluating the effect of subsea water separation on three quantitative indicators: NPV, recovery rate, and wax-free index. Results show that subsea water separation has the potential to increase NPV and recovery for a clustered well system by increasing production rates and reducing injection requirements. However, its application on individual satellite producers has limited advantages because of the negative interference among wells. What’s more, when applying subsea water separation, there will be a higher risk of wax deposition for a satellite well system than for a clustered well system
Keywords: Integrated production modeling
Subsea water separation
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NAVAL E OCEANICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Nov-2019
Publisher country: Brasil
Language: eng
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Oceânica

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