BEREGNING AV GASS/VÆSKE-FORHOLDET (GLR) FRA TRYKKPULS-METODEN OG GILBERTS METODE- Calculation of gas/liquid ratio using the pressure pulse method and the Gilbert method Pål Øien Mai 1996 SAMMENDRAG Jeg har i mitt prosjektarbeid arbeidet med data fra en brønn på Oseberg- feltet. Dette var data for strupeventilåpning og trykk oppstrøms for strupeventilen. Med disse dataene og en empirisk formel for væskerate på Oseberg kjørte jeg regresjonsanalyse i regnearket Excel. På denne måten fant jeg koeffisientene til en likning på Gilbert-form som kunne brukes på den brønnen jeg arbeidet med. Trykkpulsmetoden, en ny metode for å måle gass- og væskerate, har i tidligere tester vist seg å gi bra resultater for fluidets strømnings- hastighet, men verdiene for gass- og væskerate var ikke tilfredsstillende. Det var derfor ønskelig å finne en metode for å beregne gass/væske- forholdet (GLR), slik at Trykkpulsmetoden kan brukes til å bestemme strømningsratene. Denne rapporten beskriver videre en metode for å beregne gass/væske- forholdet ved en iterasjonsprosess hvor Gilbert-likningen brukes sammen med data fra Trykkpulsmetoden. INNLEDNING Strømningsrate, brønnhodetrykk og gass/væske-forhold (GLR) er viktige parametre i oljeproduksjonen. Man ønsker å produsere med den mest effektive raten, slik at olje/gass-produksjonen blir mest mulig økonomisk. Det er derfor viktig å ha en effektiv og nøyaktig metode å måle disse parametrene på. Dagens metoder for måling av flerfase strømning er tidkrevende og kostbare. Den brønnen man skal måle må stenges av fra produksjonsseparatoren og kobles til en testseparator. For å teste en brønn ved de installasjonene hvor en har undersjøiske brønner, må man stenge av alle de andre brønnene som er koblet til den samme manifolden. Dette fører til redusert produksjon i testperioden. I testseparatoren separeres oljen, gassen og vannet. Man benytter så en modell for flerfase strømning gjennom strupeventiler, f.eks. Gilberts- metode, for å beregne strømningsraten. En mye bedre metode for å måle flerfase strømningsrate er målinger utført direkte på fluidstrømmen i røret. Slike målinger sparer både tid og penger, men hittil er ingen tatt i bruk i industrien. Professor J.S. Gudmundsson ved Institutt for Petroleumsteknologi og Anvendt Geofysikk i Trondheim har utviklet en ny metode for flerfase strømnings- målinger som heter trykkpuls-metoden. Trykkpuls-metoden måler trykktransientene og pulsforplantningen til en trykkpuls i fluidet. Trykkpulsen blir indusert ved at man plutselig stenger av en ventil. Den karakteristiske kurven på trykktransientene benyttes så til å beregne strømningshastigheten til fluidet. Metoden har nylig blitt testet ut, og har vist seg å gi bra resultater. Jeg skal i mitt prosjekt kombinere trykkpuls-metoden og en tradisjonell modell for flerfase strømning gjennom en strupeventil, Gilberts-metode, til å beregne gass/væskeorholdet (GLR) i flerfase str¿mning. Jeg skal arbeide med data fra en trykkpuls-test utført på Oseberg-feltet i januar 1996. Ved hjelp av regresjonsanalyse skal jeg bestemme koeffisientene i en likning på Gilbert-form for brønn B-17 på Oseberg. Denne likningen bruker jeg videre sammen med data fra Trykkpuls-metoden og brønnhodemålinger i en iterasjonsprosess som gir meg en verdi for gass/væske-forholdet (GLR). 8. KONKLUSJON Jeg har i mitt prosjekt bestemt Gilbert-koeffisientene for brønn B-17 på Oseberg-feltet, og har kommet fram til at Gilbert-likningen kan brukes sammen med Trykkpulsmetoden i en iterasjonsprosess for å beregne gass/væske -forholdet. Denne metoden kan således være et nyttig supplement til Trykkpulsmetoden, fordi man nå i tillegg til å finne fluidets strømningshastighet, også kan bruke Trykkpulsmetoden til å beregne strømningsrate for gass og væske. REFERANSER [AS1] Stene, K.: "Rateberegning fra Strupeventilåpning, Oseberg", NTH, desember 1993. Gudmundseth, U., Gimmestad, O. og Gudmundsson, J.S.: "Pressure Pulse 95 -Offshore Gas/Liquid Meetering", NTH, desember 1995. Gudmundseth, U., Gimmestad, O. og Gudmundsson, J.S.: "Pressure Pulse Test on Oseberg - Well 30/9B-17", NTNU, januar 1996. Golan, M. og Whitson, C.H.: "Well Performance", NTH, 1991. Asheim, H.: "Petroleumsproduksjon og Prosessering på Plattformen", NTH, desember 1984. Munson, B.R., Young, D.F. og Okiishi, T.H.: "Fundamentals of Fluid Mechanics", Iowa State University, 1990. Oljedirektoratets årsberetning 1994. Page: 3 [AS1]