Programm
GWC
Voraussetzung:
Betriebssystem Windows 95 oder höher
Programmgröße 96 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 Wassersättigung
6.Berechnung des Wasserkontaktes
7.Daten speichern
8.Daten einlesen
9.Berechnungsgrundlagen
10.Tastenbelegung
1.Wozu dient das Programm?
Mit dem Programm GWC werden folgend Berechnungen durchgeführt:
1.Berechnung der Wassersättigung .
Mit Hilfe genormter Kapillardruckkurven, Porositätswerten und einem angenommenen Gas- Wasser- Kontakt bzw. Öl- Wasser- Kontakt werden die Wassersättigungen berechnet. Die Normierung geschieht mit dem Programm PCNORM.
2..Berechnung des Gas- Wasserkontaktes.
Mit Hilfe genormter Kapillardruckkurven, Porositätswerten und Wassersättigungswerten wird der Gas- Wasserkontakt berechnet.
3.Berechnung des Ölwasserkontaktes.
Mit Hilfe genormter Kapillardruckkurven, Porositätswerten und Wassersättigungswerten wird der Öl- Wasserkontakt berechnet..
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 ?
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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 die Entscheidung getroffen:
· Berechnung des Gas- Wasserkontaktes
· Berechnung des Öl- Wasserkontaktes
Dann müssen in diesem Dialogfeld die Bohrlochsmesswerte mit der Wassersättigung und der Porosität in Abhängigkeit von der vertikalen Teufe eingelesen werden. Wichtig ist ,dass die vertikale Teufe als TVD- True vertical Depth vorliegt. Das Einlesen einer Datei geschieht über die Schaltfläche DATEI LESEN.
Die einzulesende Datei muß folgenden Aufbau haben:
· 1.Spalte Teufenwerte
· 2.Spalte Porositätswerte (-)
· 3.Spalte Wassersättigungswerte (-)
Die Teufenwerte müssen aufsteigend oder abfallen geordnet sein. Die Entscheidung wird über ein Dialogfeld festgelegt, indem die Frage beantwortet wird:
„Die Teufenwerte TVD sind absteigend geordnet“ Ja – Nein?
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Abb.3 Wie liegen die Teufenwerte vor?
Anschließend wird die Datei ausgewählt.
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Abb.4 Dateiauswahl
Das Öffnen der Datei wird bestätigt:
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Abb.5 Öffnungsbestätigung
Die eingelesenen Daten werden in das Listenfeld des Eingabedialogfeldes eingefügt.
Dabei wird überprüft, daß die Teufenwerte ansteigen oder abfallen, und daß die Sättigungswerte und die Porositätswerte im Bereich 0 bis 1 liegen. Anschliessend müssen die Normierungsparameter eingegeben werden. Diese können mit dem Programm PCNORM berechnet werden. Um sich schnell einen Überblick über die Programmeigenschaften zu verschaffen, kann man die SCHALTFLÄCHE Default- Werte im Eingabedialogfeld auswählen. Dadurch wird eine Standardmessung eingelesen, mit der dann weiter gearbeitet werden kann.
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.
Die Berechnung wird durchgeführt, wenn man das Dialogfeld über die OK-TASTE verlässt.
Die Auswahl ANSICHT- GRAFIK zeigt die Ergebnisse als Grafik.
Die Auswahl ANSICHT- TEXT zeigt die Ergebnisse als Tabelle.
4.Auswahl der Ergebnisse
Über das Eingabedialogfeld Abb.2 wird die Art der Ergebnisse ausgewählt:
Auswahl der Berechnung mit dem Optionsfeld:
· 1.Berechnung des Gas- Wasserkontaktes
· 2.Berechnung des Öl- Wasserkontaktes
Auswahl für die Ergebnisse mit dem Optionsfeld:
· 1.Wassersättigung
· 2.Gas- Wasserkontakt bzw. Öl- Wasserkontakt
1.Bei der Wahl „Berechnung des Gas- Wasserkontaktes “ wird davon ausgegangen, daß die Bohrlochsmessdaten von einer Gasbohrung vorliegen. Deshalb wird die relative Gasdichte anstelle einer Öldichte benötigt.
2.Bei der Wahl „Berechnung eines Öl- Wasserkontaktes“.
wird davon ausgegangen, daß die Bohlochsmessdaten von einer Ölbohrung vorliegen. Deshalb wird die Öldichte anstelle einer Gasdichte benötigt.
3.Bei der Wahl „Wassersättigung“ werden die Wassersättigungen bei vorgegebenen Gas- Wasserkontakt bzw. Öl- Wasserkontakt berechnet. Die Teufe des Kontaktes kann man annehmen oder berechnen.
4.Bei der Wahl „Gas- Wasserkontakt bzw. Öl- Wasserkontakt“ werden über die Kapillardruckkurven, die Porositätswerte und die Wassersättigungswerte die Kontaktteufen zu jeder vertikalen Teufe TVD berechnet. Die Ergebnisse stehen als Verteilungskurve und als Mittelwerte zur Verfügung.
Über die SCHALTFLÄCHE „Alle Werte“ werden alle Teufenwerte berücksichtigt. Alternativ kann ein Teufenbereich festgelegt werden. Über das EINGABEFELD Porositäts- Cutoff wird entschieden, welche Porositätswerte zu berücksichtigen sind. Die Normierungsparameter legen die Abhängigkeit von der Permeabilität fest. Für die Umrechnung Porosität in Permeabilität wird ein Polynom benutzt, das die Porosität/ Permeabilitäts- Relation festlegt. Wenn das Optionsfeld „Permeabilität druckabhängig“ gewählt ist, werden die Permeabilitäten entsprechend dem wirksamen Druck reduziert.
Bei der Berechnung von Öl/Wasser- Systemen wird die Wasserbenetzung durch den Kontaktwinkel Öl/Wasser = 0 Grad festgelegt. Mit zunehmender Ölbenetzung wird der Kontaktwinkel größer als Null. Die Ergebnisse können als Tabelle oder als Grafik angesehen werden
5.Berechnung der Wassersättigung
Im Eingabedialogfeld Abb.2 wird die Auswahl „Wassersättigung“ festgelegt,
Den Abschluss der Berechnung bestätigt ein Dialogfeld.
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Abb.6 Berechnung abgeschlossen
Die gemessenen Sättigungswerte werden den berechneten Sättigungswerten gegenübergestellt. Durch Variation der Kontaktteufe kann die berechnete Sättigung optimal angepaßt werden Die Ergebnisse liegen als Tabelle oder als Grafik vor.. Über die Menüauswahl ANSICHT-GRAFIK oder ANSICHT-TEXT wird die Auswahl getroffen.
Abb.7 Nachrechnung der Wassersättigung
Wenn für die Umrechnung von der Porosität in die Permeabilität keine Faktoren vorgegeben werden, d.h. die Eingabefelde enthalten jeweils eine NULL , dann erfolgt keine Umrechnung, sondern die Permeabilität wird mit der Porosität gleichgesetzt. Das wird durch eine Warnung angezeigt.
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Abb.8 Keine Phi/ K- Relation
Es entstehen keine Fehler, wenn die Normierungsparameter in Abhängigkeit von der Porosität bestimmt wurden. Abb.9 zeigt die Nachrechnung der Wassersättigung für eine Ölbohrung.
Abb.9 Nachrechnung der Wassersättigung
Die Rechenwerte sind den vorgegebenen Meßwerten gegenübergestellt..
Die vorgegebene Teufe für den Gas- Wasserkontakt wurde in die Grafik übernommen. Die Abweichungen können auch über den Kontaktwinkel ,d.h. den Grad der Ölbenetzung angepaßt werden.
6.Berechnung des Wasserkontaktes
Vor der Berechnung der Wassersättigung sollte die Teufe des Wasserkontaktes berechnet werden. Als Ergebnis wird eine Häufigkeitsverteilung ausgegeben. Zusätzlich werden die Mittelwerte bei verschiedenen Porositäts- Cutoff angegeben. Es werden nur Teufenwerte berücksichtigt, bei denen die Wassersättigung kleiner 1 und größer als die minimale Wassersättigung ist. Die minimale Wassersättigung ergibt sich aus der Normierung. Über die Optionsfläche „Mit Warnungen“ werden die ausgeschiedenen Werte angezeigt. Über die Optionsfläche „Detailausgabe“ werden in die Tabelle alle Werte aufgenommen.
Abb.10 Häufigkeit des Gas- Wasserkontaktes
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 normierten Kapillardrücke werden nach Formel (1) berechnet:
Dabei ist die genormte Wassersättigung(2) und der genormte Kapillardruck(3)
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Die Kapillardrücke für Quecksilber ergeben sich nach Formel (4)
Die Normierungsparameter a, b, Swmin und Pcsperr hängen dabei von der Permeabilität K ab und werden über Polynome angenähert.
Die Permeabilität wird über eine Porositäts / Permeabilitäts- Realation berechnet. Die Permeabilität K wird entsprechend dem wirksamen Druck nach Formel(5) und (6) reduziert.
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Die Umrechnung der Kapillardrücke auf das System Öl- Wasser folgt mit (7)
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Die Umrechnung auf das System Gas- Wasser berücksichtigt andere Grenzflächenspannungen und einen Kontaktwinkel von 140 ° Grad. Die Grenzflächenspannungen werden in Abhängigkeit von Temperatur und Druck nach W.Sachs und V.Meyn DGMK- Tagungsbericht 9402,1994 berechnet.
Die Teufe des Öl- Wasserkontaktes folgt mit Formel (8)
Hierbei ist:
Pcnorm Normierter Kapillardruck (-)
Snorm Normierte Sättigung (-)
Swmin Min. Sättigung, d.h. Haftwassersättigung (-)
Sw Wassersättigung (-)
PcHg Kapillardruck für Quecksilber (bar)
Pcmax Max. Kapillardruck (bar)
Pcsperr Kapillarer Sperrdruck (bar)
PcÖl/Wasser Kapillardruck Öl/Wasser (bar)
K Permeabilität (mD)
Keff Effektive Permeabilität (mD)
yk Reduktionsfaktor (-)
T Vertikale Teufe TVD (m)
Pi Initialdruck (bar)
a Normierungsfaktor (-)
b Normierungsfaktor (-)
SigmaO/W Grenzflächenspannung Öl- Wasser, d.h. 30 mNm
SigmaHg Grenzflächenspannung Quecksilber, d.h. 485 mNm
FO/W Kontaktwinkel Öl/ Wasser (°Grad)
FHg Kontaktwinkel Quecksilber, hier 140° (°Grad)
gW Dichte Wasser (kg/m3)
gO Dichte Öl (kg/m3)
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