Det er utviklet en ny modell som beregner temperatur i produksjonsbr¿nner. Den nye modellen bygger pŒ en analytisk l¿sning. Modellen beregner transient varmetap semi-analytisk i fomasjonen, varmetap fra stiger¿r blir modellert med algoritme for tvungen konveksjon. Det er ogsŒ implementert en ny algoritme som beregner konvektivt varmeledning i ringrom. Sensitivitetesanalyse viser at produksjonsrate er dominerende faktor i temperaturberegninger. Det viser seg at temperaturfall i stiger¿r er omtrent like stort som i br¿nnen selv ved normale rater. Friksjon har liten effekt pŒ temperaturfallet ved normale rater. Den nye algoritmen som beregner fri konveksjon i ringrom avviker betydelig fra den tradisjonelle algoritmen. Den nye temperatursimulatoren gir bedre simuleringer enn kommersielle simuleringsverkt¿y som Pipesim og Prosper.
There is developed a new temperature simulator for production wells. The new model is based on an analytical solution. The simulator calculate transient heatloss semi-analytical in the formation, heatloss from riser is calculated with an algorithm for forced convection. There is also implemented a routine that calculate free convective heat transfer in an annulus. Sensitivity studies show that production rate is dominant in temperature calculations. Heatloss from riser give temperature loss in the same order as the whole well. Heat from friction is negligible. Results from the new free convection algorithm show that the wellhead temperature is a lot larger than simulations with the traditional algorithm. Results show that the new temperature simulator give better simulations than the commercial tools Prosper and Pipesim.
Temperaturkontroll er viktig innen produksjon og prosessering av olje og gass. Temperatursimuleringer av produksjonsbr¿nner fra Nordsj¿en viser at det er et betydelig avvik mellom mŒlte og simulerte temperaturer. Avvik pŒ 5-10(C har ikke v¾rt uvanlig, selv om anerkjente simuleringsmodeller som Prosper og Pipesim har blitt brukt. Mangel pŒ forstŒelse av temperaturoppf¿rsel i produksjonsbr¿nner har ¿kt interressen rundt omrŒdet i den senere tid.
Resultater fra temperatursimuleringer kan bli brukt til Œ forbedre design av produksjonsutstyr. Beregninger kan bidra til Œ ¿ke n¿yaktigheten og forstŒelsen av trykktapsberegninger for flerfasestr¿mning. Separasjonsutstyr og andre platform-prosesser kan optimaliseres nŒr temperatur i produksjonsfluiden er kjent. Hydratdannelse er et problem som kan forekomme ved lave temperaturer under produksjon og transport i r¿rledninger.
Temperatursimuleringer for br¿nner har ikke v¾rt ansett som meget viktige i produksjons-teknologien. L¿ftekurver har gitt de opplysningene om str¿mning som har v¾rt brukt til design av produksjonsutstyr. Simuleringsverkt¿yene Prosper og Pipesim beregner imidlertid trykk og temperatur simultant i en total entalpibalanse. Temperaturmodell brukt i Prosper bygger pŒ resultater fra Chiu og Thakhur (1991), som igjen bygger pŒ resultater fra Ramey (1962). Det er hovedsaklig str¿mningsmodellene for flerfase som har blitt forbedret, mens varmeledning gjennom komplettering og formasjon bygger pŒ relativt gamle resultater fra Ramey (1962) og Willhite (1967).
I denne hovedoppgave skal det introduseres en ny temperatursimulator for "offshore" oljeproduksjonsbr¿nner. Modellen skal omfatte transient varmeledning i formasjonen, tvungen konveksjon rundt stiger¿r, ny modell for fri konvektiv varmeledning i ringrom, og entalpibalanse for enfasestr¿mning. Det skal vurderes hvilke fysiske parametre som dominerer i temperaturberegninger. Den nye temperatursimulatoren skal sammenlignes med eksisterende simuleringsverkt¿y og feltdata.
Det er blitt utviklet en ny temperatursimulator for oljeproduserende "offshore" br¿nner.
Beregninger viser at produksjonsrate er den dominerende parameteren i temperatur-beregninger. Friksjonsvarme er neglisjerbar.
Temperaturfall i stiger¿r er omtrent like stort som temperaturfall gjennom formasjonen.
Resultater fra en nye algoritme for konveksjon i ringrom avviker betraktelig fra tradisjonell algoritme brukt i Prosper.
Resultater fra mŒlinger viser at den nye temperatursimulatoren gir bedre resultater enn Pipesim og Prosper.