Reservoirmodellering og simulering (GEO506)

I dette emnet ser vi på vi statisk og dynamisk reservoarsimulering basert på teori og praktisk arbeid med industriell standard kommersiell programvare (Schlumberger-pakken som inkluderer Eclipse og Petrel) og modelleringstilnærminger. Studentene trenes i å lage og anvende slike modeller, løse tekniske reservoarproblemer, vurdere fluid-in-place volumer og teste ulike ingeniørløsninger som brønnplassering, injeksjon / produksjonsopplegg. Samspillet mellom berg- og fluidegenskaper, geologi, brønnplassering og drivmekanismer vurderes for deres innvirkning på produksjon og økonomi. Emnet gir relevant kompetanse for modellering av petroleumsproduksjon og karbon/energilagring i porøse medier. Det er basert på konsistent matematisk beskrivelse og implementering i kommersiell programvare. 3D-gridkonstruksjon og geostatistisk egenskapsmodellering vil bli utforsket for å bestemme fluidvolumer, ta hensyn til usikkerhet og gi input til simuleringsmodeller. Black Oil-modellen og komposisjonell modellering vil bli brukt, og rollen til viktige transport- og lagringsmekanismer vil bli utforsket på enkle modellcaser og en realistisk feltmodell fra norsk kontinentalsokkel.


Dette er emnebeskrivelsen for studieåret 2025-2026. Merk at det kan komme endringer.

Fakta

Emnekode

GEO506

Versjon

1

Vekting (stp)

10

Semester undervisningsstart

Vår

Antall semestre

1

Vurderingssemester

Vår

Undervisningsspråk

Engelsk

Innhold

3D-gridbygging og ulike alternativer vil bli utforsket, inkludert viktige hensyn knyttet til forkastningsmodellering og prinsippet om kombinert horisont/forkastningsmodellering. For geostatistisk egenskapsmodellering vil ulike facies-modelleringsteknikker, inkludert objekt- og indikatorsimulering, bli vurdert, sammen med stokastiske petrofysiske modelleringsteknikker, Sw-beregninger og usikkerhetsanalyse. Det vil bli gitt en innføring i fordelene med bruk av workflow, inkludert hvordan dette verktøyet kan brukes til å konstruere flere realiseringer/scenarier for formålet med usikkerhetsanalyse.

Differensialligningene for massebevaring i sammenheng med underjordisk flerfasestrømning er utledet for Black Oil og komposisjonell modellering. Viktige inputparametere og funksjoner beskrives, samt gridparametere, grensebetingelser og transport- og lagringsmekanismer. Vi skisserer kort den numeriske løsningsprosedyren for differensialligningene, inkludert diskretisering ved endelige differanser, linearisering og Newton-Raphson-metoden. Kontinuerlig bruk av kommersiell simulator brukes for å få praktisk erfaring med å løse reservoartekniske problemer. Øvelse og rapporter på enkle eksempler utføres før arbeidet med feltcaset.

Læringsutbytte

Kunnskap:

Etter fullført emne skal studenten kunne:

  • Prinsipper for geomodellering
  • Hvordan konstruere en geomodell
  • Hovedkomponentene i et 3D-grid
  • Stokastiske facies/egenskapsmodelleringsteknikker
  • Volumberegninger i reservoaret
  • Håndtering av usikkerheter i 3D-modeller
  • Viktige hensyn og begrensninger ved geomodeller
  • Differensialligninger for massekonservering.
  • Black Oil og komposisjonsmodeller.
  • Vurdere fluid volum.
  • Evaluere effekten av usikkerhet i nøkkelparametere.
  • Sentrale transportmekanismer for væsketransport og produksjon.
  • Hvordan bruke en simulator for å løse reservoartekniske problemer.
  • Hovedtrinn i numerisk løsning av reservoarproblemer (diskretisering med endelige differanser, Newton-Raphson, IMPES og fullt implisitt, løsning av lineære ligninger).

Ferdigheter:

Etter fullført emne skal studenten kunne:

  • Konstruere en geomodell ved hjelp av typiske feltdata og beregne volumer.
  • Forberede modellinndataene for simulering.
  • Håndtere usikkerheter i geomodeller.
  • Utføre sensitivitetsanalyser og tolke simuleringsresultater.
  • Beskrive spesifikke porøse mediestrømningsproblemer konsistent ved hjelp av massebalanseligninger, begrensninger, fluid- og bergartsegenskaper, grensebetingelser og kildeledd.
  • Implementere og løse reservoartekniske problemer med simuleringsprogramvare.
  • Forstå nøkkeltrekk ved en modell og modifisere den for prediksjon, implementering av nye tekniske løsninger eller forbedret representasjon av geologien eller feltutviklingen.

Generell kompetanse:

Etter fullført emne skal studenten kunne formidle:

  • Teknikker som kreves for bygging av 3D-grid
  • Ulike metoder for facies og egenskapsmodellering
  • Modelleringstilnærminger i reservoarsimulering.
  • Rollen til mekanismer som advektive, gravitasjons- og kapillærkrefter og fluidegenskaper for væskefordeling og strømning.
  • Løsninger for modellering av spesifikke porøse mediestrømningssystemer.

Forkunnskapskrav

Ingen

Eksamen / vurdering

Rapporter og muntlig eksamen

Vurderingsform Vekting Varighet Karakter Hjelpemiddel
Rapport 1 2/10 3 Uker Bokstavkarakterer Alle
Rapport 2 5/10 2 Måneder Bokstavkarakterer Alle
Muntlig eksamen 3/10 30 Minutter Bokstavkarakterer Alle

Emnet har en løpende vurdering som inneholder to rapporter og en muntlig eksamen.Det er ingen kontinuasjonsmulighet i dette emnet. Studenter som ikke består en eller flere deler av vurderingen, eller ønsker å forbedre karakteren, må ta dette på nytt neste gang emnet har ordinær undervisning.

Vilkår for å gå opp til eksamen/vurdering

Obligatorisk øving
Det må lages og godkjennes en obligatorisk prosjektplan for å få tilgang til de karaktergivende vurderingsdelene. Revidert plan kan sendes inn dersom kvaliteten er utilstrekkelig.

Fagperson(er)

Studieprogramleder:

Lisa Jean Watson

Studiekoordinator:

Karina Sanni

Arbeidsformer

Forelesninger, gruppeprosjekter, simuleringsøvelser, teoretiske øvinger

Emnet inkluderer en innføring i en industriell programvare som undervises i begynnelsen av semesteret eller slutten av det foregående semesteret. Deltakelse på dette er ikke obligatorisk, men anbefales på det sterkeste for bedre å kunne fullføre vurderingene.

Dette emnet vil inkludere digitale undervisningsformer: forhåndsinnspilte videoer. Dette emnet vil også ha fysiske møter. Studenten er selv ansvarlig for å sjekke pensum og emneinformasjon gitt av underviser i Canvas.

Overlapping

Emne Reduksjon (SP)
3D Geomodellering (GEO540_1) 5
Reservoarsimulering (PET660_1) 5

Åpent for

Enkeltemner ved Det teknisk-naturvitenskaplige fakultet
Data Science - master i teknologi/siv.ing. Computational Engineering - master i teknologi/siv.ing. Datateknologi - master i teknologi Energi, reservoar og geovitenskap - master i realfag Matematikk og fysikk - masterstudium Industriell teknologi og driftsledelse - master i teknologi Marin- og offshoreteknologi - master i teknologi/siv.ing. Petroleumsteknologi - master i teknologi/siv.ing. Risk Analysis - master i teknologi
Utveksling ved Det teknisk- naturvitenskapelige fakultet

Emneevaluering

Det skal være en tidligdialog mellom emneansvarlig, studenttillitsvalgt og studentene. Formålet er tilbakemelding fra studentene for endringer og justering i emnet inneværende semester.I tillegg skal det gjennomføres en digital emneevaluering minimum hvert tredje år. Den har som formål å innhente studentenes erfaringer med emnet.

Litteratur

Søk etter pensumlitteratur i Leganto