Programm
GPlan
Voraussetzung:
Betriebssystem Windows 95 oder höher
Programmgröße 125 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 Berechnung
5.Produktionsprogramm mit Jahresproduktion
6.Reservenberechnung
7.Verkaufsprofil und Restfelder
8.Daten speichern
9.Daten einlesen
10.Berechnungsgrundlagen
11.Tastenbelegung
1.Wozu dient das Programm?
Das Programm wird für unterirdische Gaslagerstätten, bzw. Gasfelder eingesetzt. Es ermöglicht folgende Berechnungen:
1.Produktionsprogramm mit der jährlichen Produktion .
Die Prognose der jährlichen Produktion aller Gasfelder wird erstellt und der Verkaufsplanung gegenübergestellt
2.Produktionsprogramm mit der maximalen Kapazität.
Die Prognose der maximalen Kapazität aller Felder je Jahr wird erstellt und der Verkaufsplanung gegenübergestellt.
3.Reservenübersicht aller Gasfelder.
Die Gasreserven aller einzelnen Felder werden berechnet.
4.Produktionsprogramm je Einzelfeld.
Für jedes ausgewählte Einzelfeld wird die jährliche Produktion und die maximale Kapazität berechnet.
5.Gaseigenschaften
Für jedes Gasfeld werden die Gaseigenschaften berechnet.
6.Sensitivität der C- Werte.
Der C- Wert bestimmt die Kapazität einer Bohrung. Er wird für jedes Gasfeld berechnet
Die Auswahl der Berechnungsarten 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 Art der Berechnung
6.Ansehen der Ergebnisse in Tabellenform oder als Grafik
7.Abspeichern der Eingabedaten
8.Abspeichern der Ergebnisse
9.Programm beenden
Nach dem Programmstart erscheint das Hauptfenster mit einer Menüleiste, die folgende Auswahl anbietet:
DATEI BEARBEITEN ANSICHT ?
Abb.1 Menüleiste mit Symbolleiste
3.Aufbau einer Eingabedatei.
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).
In diesem Dialogfeld müssen die Gaszusammensetzung, die Lagerstättendaten und die Bohrungsdaten eingegeben werden.
Geneigte Bohrungen werden dadurch beschrieben, daß die Bohrlochlänge größer als die Lagerstättenteufe ist. Dadurch ändert sich der Druckverlust im Bohrloch. Wenn die Lagerstätte bankrecht durchbohrt wird, ist die erbohrte Mächtigkeit genauso groß, wie die bankrechte Mächtigkeit. Bei geneigten Bohrungen ist die erbohrte Mächtigkeit größer als die bankrechte Mächtigkeit. Wenn die Horizontalstrecke größer als Null ist wird eine Horizontalbohrung gerechnet.
Der vertikale Druckverlust in der Bohrung wird durch die Faktoren A1 und B1 beschrieben. Für die Bohrungskapazität ist der C- Wert maßgeblich. Die Faktoren können berechnet werden, indem man die TASTE A1,B1,C-WERT BERECHNEN auslöst. Theoretisch sind diese Faktoren druckabhängig.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß bei zunehmender Leerförderung einer Gaslagerstätte der theoretische C- Wert zu stark ansteigt. Deshalb ist es oft besser mit konstanten Werten A1, B1 und C zu rechnen.
Wenn man aus der Menüleiste BEARBEITEN-DATEI NEU wählt erhält man ein Dialogfeld mit voreingestellten Werten. Diese Werte sollten überschrieben werden.
Das Startjahr ist das 1.Produktionsjahr des jeweiligen Feldes. Das Eingabefeld im Eingabedialog Letztes Jahr legt das Ende der Berechnung fest. Es ist das letzte Produktionsjahr für alle Felder. Maximal 33 Jahre können berechnet werden. Erst ,wenn man mit der Datenänderung fertig ist, fügt man die Daten über die TASTE FELD ANHÄNGEN in die neue Datenbank ein. Die eingefügten Daten werden erst gespeichert, wenn man den Eingabedialog über die OK-TASTE verläßt. Verläßt man das Dialogfeld über die TASTE ABBRECHEN, werden keine Änderungen gespeichert.
Abb.2 Dialogfeld zur Dateneingabe
Folgende Berechnungsarten können ausgewählt werden:
1.Produktionsprogramm mit jährlicher Produktion
Optionsfeld: Grafik mit Produktion auswählen.
2.Produktionsprogramm mit maximaler Kapazität.
Optionsfeld: Grafik mit Rate auswählen.
3.Reservenübersicht aller Gasfelder
Optionsfeld: Feldesreserven auswählen.
4.Produktionsprogramm je Einzelfeld
Über die Schaltfläche Einzelfeldberechnung.
5.Gaseigenschaften
Über die Schaltfläche Gaseigenschaften.
6.C-Werte
Über die Schaltfläche A1,B1,C-Wert berechnen.
7.Einfluß der Wasserinvasion
Über die Schaltfläche Wasserinvasion.
Nach Eingabe der Gaszusammensetzung erfolgt eine Korrektur auf 100%.
Für jedes Gasfeld können in einem späteren Jahr folgende Änderungen durchgeführt werden:
1.Förderstunden je Jahr
2.Kopfdruck, z.B. durch Rekompression des Gases
3.Bohrungsanzahl, z.B. um die Kapazität zu erhöhen.
4.C-Wert je Bohrung, z.B.nach einer Fracbehandlung
5.Konsortialanteil,z.B. nach Poolverhandlungen.
Alle Änderungen sind nur wirksam, wenn das Jahr größer als das Startjahr ist.
Um Änderungen durchzuführen, ist die Jahreszeile durch einen Doppelklick auszuwählen. Die Auswahl wird danach bestätigt. Nach erfolgter Änderung wird die Zeile erst abgespeichert, wenn die TASTE ZEILE ÄNDERN betätigt wird.
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Abb.3 Dialogfeld zur Bestätigung
Danach ist noch die TASTE FELD ÄNDERN auszulösen.
Über die Schaltfläche Gaseigenschaften werden die Gaseigenschaften des ausgewählten Feldes berechnet.(Abb.4)
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Abb.4 Gaseigenschaften
Über die Schaltfläche Wasserinvasion wird der Einfluss der Wasserinvasion auf die Schliessdruckentwicklung des ausgewählten Gasfeldes gezeigt.(Abb.5)
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Abb5 Einfluss der Wasserinvasion
Die Auswahl eines Feldes erreicht man, wenn man aus dem Listenfeld das Feld durch Doppelklick auswählt. Das ausgewählte Feld kann geändert oder gelöscht werden.(Abb.6)
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Abb.6 Feldesauswahl
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Vor der Änderung oder der Löschung eines Feldes wird man zur Bestätigung aufgefordert.
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Abb.7 Dialog zur Bestätigung
Abb.8 Dialogfeld zur Bestätigung
Zur Berechnung eines Einzelfeldes wählt man zuerst aus der Feldesliste Abb.6 das Feld aus
und löst anschliessend über die Taste Einzelfeldberechnung das Dialogfeld Abb.9 aus , in dem man zur Bestätigung aufgefordert wird. Nach der Bestätigung wird die Berechnung des Einzelfeldes durchgeführt, wenn man das Dialogfeld über die OK-TASTE verlässt.
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Abb.9 Dialogfeld zur Bestätigung
Wenn man das Eingabedialogfeld (Abb.2) mit der OK-TASTE verläßt und keine Einzelfeldberechnung vorliegt, wird die Berechnung für die angehängten Felder durchgeführt. Die Ergebnisse der Berechnung stehen als Tabelle oder als Grafik zur Verfügung, je nachdem welche Auswahl man im Menü trifft.
Die Auswahl ANSICHT- GRAFIK zeigt die Ergebnisse als Grafik.
Die Auswahl ANSICHT- TEXT zeigt die Ergebnisse als Tabelle.
4.Auswahl der Berechnung
Über das Eingabedialogfeld Abb.2 wird die Art der Berechnung ausgewählt:
1.Produktionsprogramm mit jährlicher Produktion
Optionsfeld: Grafik mit Produktion auswählen.
2.Produktionsprogramm mit maximaler Kapazität.
Optionsfeld: Grafik mit Rate auswählen.
3.Reservenübersicht aller Gasfelder
Optionsfeld: Feldesreserven auswählen.
4.Produktionsprogramm je Einzelfeld
Über die Schaltfläche Einzelfeldberechnung.
5.Gaseigenschaften
Über die Schaltfläche Gaseigenschaften.
6.C-Werte
Über die Schaltfläche A1,B1,C-Wert berechnen.
7.Einfluß der Wasserinvasion
Über die Schaltfläche Wasserinvasion.
1.Bei der Wahl „Grafik mit Produktion“ wird die Prognose der jährlichen Produktion aller Gasfelder berechnet und der Vorgabe durch den Verkauf gegenübergestellt. Zusätzlich zu den eingegebenen Feldern können noch sogenannte Restfelder eingegeben werden. Unter den Restfeldern kann die Produktion verschiedener Felder zusammengefasst werden.
2.Bei der Wahl „Grafik mit Rate“ wird die Prognose der Förderkapazität aller Felder erstellt und den Anforderungen des Verkaufs gegenübergestellt. Hierbei werden ebenso die Restfelder berücksichtigt.
3.Bei der Wahl „Feldesreserven “ werden die Feldesreserven jedes einzelnen Feldes ermittelt
4.Bei der Wahl „Einzelfeldberechnung“ werden die Produktionsdaten des ausgewählten, einzelnen Feldes berechnet
5.Bei der Auswahl „Gaseigenschaften“ werden für das ausgewählte Feld die Gaseigenschaften mit Z- Faktor und Viskosität berechnet.
6.Bei der Auswahl „A1,B1,C-Wert berechnen “ werden für das ausgewählte Feld für eine vertikale, geneigte und horizontale Bohrung der C- Wert in Abhängigkeit von Permeabilität, Neigung und Horizontalstrecke berechnet. Außerdem werden die Faktoren A1 B1 für den vertikalen Druckverlust berechnet.
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Abb.9 Druckverlustfaktoren
5.Produktionsprogramm mit Jahresproduktion
Im Eingabedialogfeld Abb.2wurde die Auswahl „Grafik mit Produktion festgelegt.
Die Ergebnisse liegen als Tabelle oder als Grafik vor. Über die Menüauswahl ANSICHT-GRAFIK oder ANSICHT-TEXT wird die Auswahl getroffen.
Abb.10 Produktionsprogramm
Die Ist- Produktion ist der durch den Verkauf vorgegebenen Soll- Produktion gegenübergestellt..
Maximal für 33 Jahre wird die Prognose gerechnet. Der Projektstart ist das niedrigste Startjahr der angehängten Felder. Das letzte Jahr für alle Felder wird im Eingabedialogfeld festgelegt.(Abb.2). Über die Grafik ist es möglich, die kritischen Jahre herauszufinden, in denen die Verkaufsprognose nicht erfüllt werden kann.
Das Produktionsprogramm mit maximaler Kapazität erhält man , wenn man im Eingabedialogfeld im Optionsfeld Grafik mit Rate auswählt.
In diesem Fall werden die jährlich möglichen Kapazitäten berechnet und den Anforderungen durch den Verkauf gegenübergestellt.(Abb.11)
Abb.11 Kapazitätsprognose
Im Eingabedialogfeld(Abb.2) wird als Voreinstellung festgelegt, daß die Ergebnisse in Tabellenform immer als Zusammenfassung dargestellt werden, genauso wie in der Grafik. Wenn man jedoch die OPTION DETAILAUSGABE wählt, werden die Rechenergebnisse für jedes Feld aufgelistet. Die Grafik bleibt dabei unverändert. Um sich die Rechenergebnisse für ein einzelnes Feld anzusehen, ist es jedoch günstiger, das Feld durch Doppelklick aus der Feldesliste auszuwählen und dann über die TASTE EINZELFELDBERECHNUNG das ausgewählte Feld zu berechnen
6.Reservenberechnung
Wenn man im Eingabedialogfeld (Abb.2) die OPTION FELDESRESERVEN (Abb. 12) auswählt,
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Abb.12 Optionsfeld
werden für alle Gasfelder die jeweiligen Feldesreserven berechnet und als Grafik (Abb.13) oder als Tabelle dargestellt. Maximal 33 Felder werden in der Grafik berücksichtigt. Die Felder sind alphabetisch geordnet.
Abb.13 Reservenberechnung
7.Verkaufsprofil und Restfelder
Das Verkaufsprofil und die Daten für die Restfelder können einzeln eingegeben oder eingelesen werden. Hierzu wählt man im Menü BEARBEITEN VERKAUSPROFIL oder BEARBEITEN RESTFELDER.
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Abb.14 Verkaufsprofil
Beide Dialogfelder sehen gleichartig aus(Abb.14). Das Listenfeld enthält 3 Spalten.
1.Spalte Das Jahr
2.Spalte Die Jahresproduktion
3.Spalte Die Rate
Die Zahlen werden in das Eingabefeld eingegeben und anschließend über die TASTE ZEILE ANHÄNGEN an das Listenfeld angehängt. Die 1. Und die letzte Zeile kann über die TASTE ZEILE LÖSCHEN gelöscht werden. Um eine Zeile zu ändern, wählt man die Zeile durch Doppelklick aus, ändert sie und speichert die Änderung über die TASTE ZEILE ÄNDERN. Wenn eine entsprechende Datei als DATEI.TXT vorliegt, kann diese Datei auch eingelesen werden. Über die TASTE DATEN EINLESEN kann man die entsprechende Datei auswählen.(Abb.15)
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Abb.15 Auswahl einer Datei
Die ausgewählte Datei wird bestätigt, die Daten werden eingelesen und in das Listenfeld eingefügt. Die 1. Zeile der Datei wird als Überschrift aufgefaßt und nicht berücksichtigt.
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Abb.16 Datei Öffnen
Das Dialogfeld zur Eingabe der Restfelder entspricht genau dem Eingabedialogfeld für die Verkaufsdaten. Über diese Dialogfelder kann man jederzeit die verwendeten Daten ansehen.
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Abb.17 Eingabedialogfeld für die Restdaten
8.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.
9.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.
10.Berechnungsgrundlagen
Berechnung der Entnahmeraten und der Bodenschließdrücke
Zuerst wird der Bodenschließdruck nach Formel 1 berechnet.
Dann wird die Entnahmerate nach Formel 4 berechnet ,die aus den Formeln 2 und 3
folgt,
1. P/Z = ( P/Z )i * ( 1 - Gp / OGIP ) / [ 1 –WE / ( OGIP / BGI ) ] (Bar)
2. Q = C * ( P² –PBF² ) (m³/h)
3. Q = A1 * SQRT ( PBF² – B1* PKF² ) (m³/h)
4. Q = A * [ -1 + SQRT ( 1 –B * [P² – B1 * PKF²] ) ] (m³/h)
mit A = A1² / (2 * C)
B = (2 * C / A1 ) ²
5.BGI = ( P/Z )i * 273 / [ (T + 273 ) * 1.0134 ] (Nm³/m³)
Hierbei ist:
Q Entnahmerate (m³/h)
A1,B1,C Faktoren konstant oder druckabhängig
P Bodenschließdruck (Bar)
PBF Bodenfließdruck (Bar)
PKF Kopffließdruck (Bar)
(P/Z)i Initialer P/Z-Wert (Bar)
Gp Kum. Produktion (Mio m³)
WE Wasserinvasion (Mio m³)
OGIP Original- Gas- in- Place (Mio m³)
BGI Initialer Formationsvolumenfaktor (Nm³/m³)
T Lagerstättentemperatur (Grad C)
Der C- Wert nach Formel 1 wird für eine vertikale Bohrung nach Formel 6 berechnet.
6. C = 0.3 * K * H / ( Nue * Z * T * log ( Re / Rw ) – 0.75 ) (m³/h Bar²)
Der druckabhängige C-Wert wird nach Formel 7 berechnet.
7. C-Wert=C1*(Z-Wert/Z) * (Viswert/Nue) (m3/h Bar2)
Hierbei ist:
C-Wert Druckabhängiger C-Wert (m3/h Bar2)
C1 C-Wert bei Initialdruck (m3/h Bar2)
Viswert Viscosität bei Initialdruck (cp)
K Horizontale Permeabilität (mD)
H Bankrechte Mächtigkeit (m)
Nue Viskosität bei Bodenschließdruck (cp)
Z-Wert Z-Wert bei Initialdruck (-)
Z Z – Wert beim aktuellen Druck (-)
T Lagerstättentemperatur (Grad K)
Re Einflußradius der Bohrung (m)
Rw Bohrlochsradius (m)
11. 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