Modeling transient flow in fractured shale reservoirs

Kuzey Amerika'da yaklaşık 20 yılı aşkın süredir, şeyl rezervuarlarından petrol ve gaz üretimi popüler durumdadır. Düşük geçirgenliğe sahip bu rezervuarlardan ticari üretim yapmak ancak çok kademeli çatlatılmış yatay kuyular ile başarılmaktadır. Fakat, bu kuyuların üretim performansları konvansiyonel rezervuarlarda kazılan kuyulardan oldukça farklıdır. Bu kuyularda görülen en temel farklı davranış kesifliğe bağlı çok uzun süren kararsız akış dönemidir. Bu tez mevcut çift-gözenekli rezervuar simülasyon tekniğinin çatlaklı şeyl rezervuarları için geçerliliğini sorgulamaktadır. Bu kapsamda, sabit çatlak basıncı, sabit debi ve sabit çatlak basıncı ardından doğrusal olarak çatlak basıncının azalması sınır koşullarında basınç difüzyonunun analitik çözümleri sunulmuştur. Bu çözümlere göre, üç-boyutlu anizotropik matriks için zamana bağlı şekil faktörleri türetilmiştir. Elde edilen şekil faktörleri ve önerilen basitleştirmeler ince ölçek tek-gözenekli nümerik modellerle doğrulanmıştır. Matriks-çatlak transfer fonksiyonunun (şekil faktörünün) sabit olmaktan ziyade sabit bir değere ulaşıncaya kadar zamana bağlı azaldığı bu çalışmadan elde edilen asli bulgudur. Dolayısıyla, çatlaklı şeyl rezervuarlarının sabit şekil faktörü kullanılarak yapılan çift-gözenekli simülasyonu matriksten çatlağa olan akışın gerçek fiziğini yakalayamaz ve doğru olmayan performans tahmini ortaya çıkarır. Ayrıca, yapay fonksiyon veya indirgenmiş şekil olarak önerilen basitleştirmeler bu davranışın modellenmesinde güçlüdür. Bunlara ek olarak, düşüm eğrisi analizinin temel özellikleri çatlaklı şeyl rezervuarları için test edilmiştir. Hiperbolik düşüm eğrisinde kullanılan "b" parametresinin zamana bağlılığı duyarlılık analizi ile farklı rezervuar özellikleri için belirlenmiştir. Önerilen yapay fonksiyonlar kullanılarak bu senaryolar için "b" parametresi elde edilmiştir ve sonuçlar gerçek değerleriyle kıyaslanmıştır.