Programm
Cwerte
Voraussetzung:
Betriebssystem Windows 95 oder höher
Programmgröße 88 KBytes
Programmentwicklung
Dr. Ing. Ulrich Röhr
22117 Hamburg
Glitzaweg 17a
Tel. 040/7126833
Übersicht
1.Wozu dient das Programm?
2.Programmanwendung
3.Aufbau der Eingabedatei
4.Auswahl der Ergebnisse
5.Berechnung der C- Werte
6.Berechnung der Raten
7.Daten speichern
8.Daten einlesen
9.Berechnungsgrundlagen
10.Tastenbelegung
1.Wozu dient das Programm?
Mit dem Programm Cwerte werden folgend Berechnungen durchgeführt:
1.Berechnung der C- Werte.
Das Programm berechnet die Entnahmekapazität, bzw. die Injektionskapazität einer Gasbohrung oder eines Gasfeldes. Aus gemessenen Kopffliessdrücken und Raten wird der Bodenfliessdruck berechnet. Der Bodenschliessdruck wird über die P/Z- Gerade abhängig von der gemessenen kumulativen Produktion berechnet. Aus Bodenschliessdruck, Bodenfliessdruck und Rate errechnet sich der C- Wert der Bohrung bzw. des Feldes.
2.Berechnung des vertikalen Druckverlustes.
Über die Faktoren A1 und B1 wird der vertikale Druckverlust in der Bohrung berechnet.
3.Das Programm ermöglicht den Verzicht von Bodenfliessdruckmessungen.
Die Messung von Bodenfliessdrücken ist nicht nur aufwendig, sondern bei tiefen Bohrungen auch mit einem Risiko für das Messgerät und die Bohrung behaftet. Bei flüssigkeitsfreier Produktion kann der Bodenfliessdruck mit hinreichender Genauigkeit berechnet werden. Bei Gasspeichern ergeben sich dadurch erhebliche Kosteneinsparungen.
4.Berechnung der Raten.
Mit dem mittleren berechneten C- Wert werden die Raten berechnet und den gemessenen Raten grafisch gegenübergestellt.
Die Auswahl der Berechnung und der grafischen oder der tabellarischen Darstellung der Ergebnisse wird im Dialogfeld für die Eingabedaten getroffen:
2.Programmanwendung.
Für die Anwendung wird folgendes Vorgehen vorgeschlagen:
· 1.Start des Programmes
· 2.Aufbau einer Eingabedatei bzw.
· 3.Einlesen einer Eingabedatei
· 4.Ändern der Eingabedaten
· 5.Auswahl der gewünschten Berechnung
· 6.Ansehen der Ergebnisse in Tabellenform oder als Grafik
· 7.Abspeichern der Eingabedaten
· 8.Abspeichern der Ergebnisse
· 9.Programm beenden
3.Aufbau einer Eingabedatei.
Nach dem Programmstart erscheint das Hauptfenster mit einer Menüleiste, die folgende Auswahl anbietet:
DATEI BEARBEITEN ANSICHT ?
Abb.1 Menüleiste mit Symbolleiste
Für den Aufbau einer Eingabedatei wählt man aus der Menüleiste BEARBEITEN- DATEN ÄNDERN oder DATEI- NEU aus oder man ruft mit der rechten Maustaste das Kontextmenü auf und wählt DATEN- ÄNDERN aus. Darauf erscheint ein Dialogfeld zur Dateneingabe.
Abb.2 Dialogfeld zur Dateneingabe
Zuerst wird in das Dialogfeld die Gaszusammensetzung eingegeben. Dann werden die Lagerstätteneigenschaften benötigt. Der vertikale Druckverlust wird über die Faktoren A1 und B1 berechnet. Über die Schaltfläche „Berechnung von A1 und B1“ können die Faktoren berechnet werden.
Dazu sind folgende Daten erforderlich:
· Kopftemperatur
· Lagerstättenteufe
· Bohrlochlänge
· Steigrohrdurchmesser
Die berechneten Ergebnisse, der A1- Wert und der B1- Wert können übernommen werden.
Abb.3 Berechnung der Faktoren A1 und B1
Wenn man die Option „Injektionsraten“ wählt, werden die C- Werte aus Injektionsraten berechnet. Standardmäßig werden die C- Werte von Produktionsraten berechnet. Die Messwerte zur Berechnung der C- Werte können in das Listenfeld im Eingabedialog Abb.2 eingegeben werden oder als vorhandene Datei eingelesen werden. Bei der zeilenweisen Eingabe wird die Option „Zeile anhängen“ gewählt und danach der Gp- Wert, die Rate und der Kopffliessdruck in das Eingabefeld eingegeben.
Das Einlesen der Messwerte kann über die Schaltfläche Ratendatei öffnen geschehen.
Die einzulesende Datei muß folgenden Aufbau haben:
· 1.Spalte Kumulative Produktion Gp (Mio m3)
· 2.Spalte Rate (m3/h)
· 3.Spalte Kopffliessdruck (bar)
Anschließend wird die Datei ausgewählt.
Abb.4 Dateiauswahl
Das Öffnen der Datei wird bestätigt. Die eingelesenen Daten werden in das Listenfeld des Eingabedialogfeldes eingefügt. Dabei wird überprüft, daß die Messwerte positiv sind und eine Tabelle mit genau 3 Spalten vorliegt. Die Gp- Werte sollten entweder in aufsteigender oder abfallender Reihenfolge vorliegen, da die Werte auch in dieser Reihenfolge gezeichnet werden. Über das Optionsfeld „Zeile ändern“ oder „Zeile löschen“ kann die Datei mit den Messwerten nachträglich verändert werden. Wenn man den Eingabedialog über die OK-TASTE verläßt, werden die Daten gespeichert und die Berechnung wird durchgeführt.. Verläßt man das Dialogfeld über die TASTE ABBRECHEN, werden keine Änderungen gespeichert.
Die Ergebnisse werden in Tabellenform und als Grafik dargestellt.
Dazu trifft man in der Menüleiste oder im Kontextmenü die Auswahl, indem man entweder „Grafik“ oder „Tabelle“ wählt.
Abb.5 Kontextmenü
Die Berechnung wird durchgeführt, wenn man das Dialogfeld über die OK-TASTE verlässt.
Ebenso wie über das Kontextmenü kann die Auswahl über das Menü getroffen werden.
Die Auswahl ANSICHT- GRAFIK zeigt die Ergebnisse als Grafik.
Die Auswahl ANSICHT- TEXT zeigt die Ergebnisse als Tabelle.
Standardmäßig werden als Grafik die C- Werte dargestellt. Wählt man jedoch die Option „Grafik mit Raten“ werden für einen mittleren C- Wert die Raten berechnet und grafisch den gemessenen Raten gegenübergestellt.
4.Auswahl der Ergebnisse
Über das Eingabedialogfeld Abb.2 wird die Art der Ergebnisse ausgewählt:
Auswahl der grafischen Darstellung:
· 1.Grafik mit C- Werte
· 2.Grafik mit Raten
Die Rechenergebnisse liegen in tabellarischer und grafischer Form vor. Die Auswahl wird über das Menü ANSICHT GRAFIK bzw. ANSICHT TEXT getroffen.
1.Grafik mit C- Werten.
Wenn die Schaltfläche „Grafik mit Raten“ nicht aus gewählt wird, werden standardmäßig die berechneten C- Werte grafisch dargestellt.
2.Bei der Wahl „Grafik mit Raten “ werden die gemessenen Raten den berechneten Raten gegenübergestellt. Für die Berechnung wird der mittlere C- Wert aus allen Messungen verwendet. Hierbei werden jedoch nur die C- Werte berücksichtigt die größer als Null sind.
5.Berechnung der C- Werte
Standardmäßig werden die berechneten C- Werte grafisch dargestellt.
Abb.6 Berechnete C- Werte
Die Ergebnisse liegen als Tabelle oder als Grafik vor.. Über die Menüauswahl ANSICHT-GRAFIK oder ANSICHT-TEXT wird die Auswahl getroffen. Ebenso kann über das Kontextmenü die Auswahl getroffen werden
6.Berechnung der Raten
Wenn im Eingabedialogfeld Abb.2 die Option „Grafik mit Raten“ aus gewählt wird, werden die mit dem Mittelwert der berechneten C- Werte berechneten Raten den gemessenen Raten grafisch gegenübergestellt. Auf diese Weise kann die Güte des Mittelwertes überprüft werden und gegebenenfalls extreme Messwerte für die Mittelwertbildung gelöscht werden. Die Messwerte können über das Eingabedialogfeld Abb.2 gelöscht werden. Dazu wird die OPTION „Zeile löschen“ gewählt und die gewünschte Zeile durch Doppelklick ausgewählt.
Besonders nicht stabilisierte Raten ergeben zu hohe oder zu niedrige C- Werte .
Abb.7 Gemessene und berechnete Raten
7.Daten Speichern
Mit der Menüauswahl DATEI- SPEICHERN oder DATEI- SPEICHERN UNTER wird der Dateiname festgelegt. In dieser Datei werden die Eingabedaten abgespeichert. Man kann auch die Ergebnisse als Textdatei abspeichern und mit einem Textverarbeitungsprogramm weiterverarbeiten. Dazu trifft man die Menüauswahl BEARBEITEN- ERGEBNISSE IN AUS.TXT DATEI. Man kann die Auswahl auch über das Kontextmenü treffen ,das man über die rechte Maustaste aufruft.
8.Daten einlesen
Eingabedaten ,die zuvor abgespeichert wurden, können wieder eingelesen werden. Dazu wählt man DATEI- ÖFFNEN und wählt die entsprechende Datei aus. Daraufhin erscheint das Dialogfeld zur Dateneingabe Abb.2 und zeigt die gelesenen Daten an. Die Daten können geändert werden. Sie stehen für die Berechnung zur Verfügung.
9.Berechnungsgrundlagen
Die C- Werte werden für die Produktion nach Formel (1) und für die Injektion nach Formel (2)berechnet:
(1) C-Wert = Q / ( Pbs2 - Pbf2 ) ( m3/h bar2 )
(2) C-Wert = Q / ( Pbf2 – Pbs2 ) ( m3/h bar2 )
Die Rate Q ist dabei ein Messwert. Der Bodenschliessdruck Pbs wird über die P/Z –Gerade aus der gemessenen kumulativen Produktion nach Formel (3) berechnet.
(3) Pbs / Z = ( Pi / Zi ) * ( 1 – Gp / OGIP) / ( 1 – We * Bgi / OGIP ) ( bar )
Der Bodenfliessdruck Pbf wird aus dem Kopffliessdruck Pkf bei der Produktion nach Formel (4) und bei der Injektion nach Formel (5) berechnet:
(4) Q = A1 * sqrt( Pbf2 – B1 * Pkf2 ) (m3 /h )
(5) Q = A1 * sqrt( B1 * Pkf2 – Pbf2 ) (m3 /h )
Für den vertikalen Druckverlust können die Faktoren A1 und B1 berechnet werden. Der Faktor B1 beschreibt das Gassäulengewicht. Bei der Rate Q = 0 ergibt sich die Beziehung (6):
(6) B1 = sqrt( Pbs2 / Pks2 ) bzw.
(7) B1 = exp( 0.05285*Teufe*ro / TZ)
(8) A1 = sqrt( L / Teufe ) *360*Di 2.5 / ( TZ * sqrt( B1 – 1 )*118.303*l ))
Bedeutung der verwendeten Symbole:
A1, B1 Faktoren für den vertikalen Druckverlust (-)
Di Steigrohrdurchmesser (cm)
l Faktor für das Strömungsverhalten, hier 0.03
Bgi Formationsvolumenfaktor Gas bei Pi (m3/m3)
C- Wert C- Wert ( m3/h bar2 )
L Bohrlochlänge (m)
Pbs Bodenschliessdruck (bar)
Pbf Bodenfliessdruck (bar)
Pks Kopfschliessdruck (bar)
Pkf Kopffliessdruck (bar)
Pi Initialdruck (bar)
OGIP Original- Gas-in Place (Mio m3)
Q Rate (m3/h)
ro Relative Gasdichte ( Luft = 1) (-)
T Mittlere Bohrlochstemperatur (°K)
Teufe Lagerstättenteufe (m)
We Wasserinvasion (Mio m3)
Z Z- Wert (-)
Zi Initialer Z- Wert (-)
10. Tastenbelegung
1.Die Taste F1 ruft die HILFE auf.
2.Die Taste F2 ruft das Dialogfeld DATEN ÄNDERN auf.
3.Die ESCAPE- Taste führt beim Dialogfeld zum ABBRUCH.
4.Die SHIFT- Taste bewegt den CURSOR im Dialogfeld.
5.Die Taste F3 ruft die Ergebnisse als GRAFIK auf.
6.Die Taste F4 ruft die Ergebnisse als TABELLE auf