Possibility to Apply Gas Lift Method for Low Production Wells with High Water Cut in (A) Oil Field

Hayder H. Alsrray; Ghanim M. Farman; Anfal K. Shebli

doi:10.52716/jprs.v16i2.1105

المؤلفون

Hayder H. Alsrray قسم هندسة النفط، كلية الهندسة، جامعة بغداد، بغداد، العراق
Ghanim M. Farman قسم هندسة النفط، كلية الهندسة، جامعة بغداد، بغداد، العراق
Anfal K. Shebli وزارة النفط، مركز البحث والتطوير النفطي

DOI:

https://doi.org/10.52716/jprs.v16i2.1105

الكلمات المفتاحية:

Artificial lift, Gas lift, Oil production, Pipesim, Water cut.

الملخص

ان منظومة الرفع بالغاز واحدة من اقدم الطرق المستخدمة في رفع السوائل الهايدروكاربونية للأبار التي تعاني من هبوط في انتاجيتها، حيث تعمل على تهوية الخليط داخل انبوب الانتاج و دفعه الى السطح. ان من اسباب انخفاض الانتاج في الابار النفطية هو زيادة قاطع الماء او هبوط ضغط المكمن مما يتطلب احد طرق الرفع الاصطناعي لأستعادة الانتاج.

يعاني حقل (أ) النفطي من زيادة في نسبة قاطع الماء مما اثر على انتاجية الابار، حيث ان الابار قيد الدراسة تصل نسبة قاطع الماء فيها الى 66% مما جعل معدلات الانتاج منخفضة جدا. في هذا البحث يستخدم برنامج (Pipesim) لبناء الموديل الفيزيائي و الموديل للمائع ثم تصميم امثل منظومة رفع بالغاز و التي تحقق اعلى انتاجية ممكنة من هذه الابار. يعتمد تصميم منظومة الرفع بالغاز بشكل مباشر على ضغط الحقن و معدل الحقن، و ضغط رأس البئر و التي بدورها تؤثر على باقي متغيرات التصميم. ان توفر الغاز في الحقل هو شرط اساسي لنجاح المنظومة اما ضغط الحقن يمكن توفيره من خلال الكابسات المناسبة، لهذا السبب تم الاخذ بنظر الاعتبار امثل معدلات الحقن في سبيل عدم الافراط بالغاز.

اظهرت النتائج زيادة كبيرة في الانتاج للأبار قيد الدراسة، حيث ان نسبة الزيادة كانت 238% (من 793 الى 2682 برميل باليوم) و 146% (1100 الى 2706 برميل باليوم). ان منظومة الرفع بالغاز تعمل على رفع السوائل المتجمعة في البئر و هذا لا يعني انها طريقة لمعالجة قاطع الماء، لان قاطع الماء يأتي الى البئر من الطبقة المنتجة، بعبارة اخرى ان هذه الزيادة هي للسوائل ككل و ليس فقط للنفط. اجريت دراسة مستقبلية لتحاكي فعالية منظومة الرفع بالغاز في مواجهة التغيرات في ظروف تشغيل البئر، مثل زيادة قاطع الماء او انخفاض ضغط المكمن، و اثبتت النتائج مرونة و نجاح منظومة الرفع بالغاز في مواجهة المشاكل و التحديات التي تحدث مع زمن الانتاج. ان اجراء المحاكاة تم من خلال اعتماد زيادة في قاطع الماء تصل الى 90% و انخفاض في ضغط المكمن يصل الى psi3200 حيث بينت النتائج استمرار الابار بالانتاج و بمعدلات 1549 و 1593 برميل باليوم, كما ان هذه الدراسة يمكن تطبيقها على الابار الاخرى في الحقل التي يكون فيها قاطع الماء مرتفع، مما يثبت اهمية الرفع بالغاز في المحافظة على الانتاج و امكانية تطبيقها في الحقل.

المراجع

A. BenAmara, “Gas lift - past & future”, Soc. Pet. Eng. - SPE Middle East Artif. Lift Conf. Exhib. 2016, pp. 420–425, 2017. https://doi.org/10.2118/184221-MS.

F. Elldakli, “Gas Lift System”, Pet. Petrochemical Eng. J., vol. 1, no. 3, 2017. https://doi.org/10.23880/ppej-16000121.

K. A. Alwan, M. R. Abdulameer, and M. Falih, “Gas Lift Performance of Some Horizontal Wells in Ahdeb Oil Field”, Journal of Petroleum Research and Studies, vol. 7, no. 3, pp. 66-74, Jun. 2017. d https://doi.org/10.52716/jprs.v7i3.160.

S. H. O. Al-Mansory, O. Al-Fatlawi, and A. Kadkhodaie, “Gas Lift Optimization for Zubair Oil Field Using Genetic Algorithm-Based Numerical Simulation: Feasibility Study”, Iraqi Journal of Chemical and Petroleum Engineering, vol. 25, no. 2, pp. 161–174, 2024. https://doi.org/10.31699/IJCPE.2024.2.15.

S. Kumar and B. Tech, “Design of a Gas Lift System To Increase Oil Production for Offshore Wells With High Water Cut”, Int. J. Students Res. Technol. Manag., vol. 1, no. 05, pp. 498–504, 2013. [Online]. Available: https://www.giapjournals.com/ijsrtm/article/view/93.

R. Elmahbes, R. Quintero, and A. Larez, “Artificial lift production systems sizing and simulation software”, Soc. Pet. Eng. - Abu Dhabi Int. Pet. Exhib. Conf. 2016, vol. 2016-Janua, no. November, pp. 7–10, 2016. https://doi.org/10.2118/183534-MS.

O. F. Al-Fatlawi, M. Al-Jawad, K. A. Alwan, A. A. Essa, D. Sadeq, and A. J. Mousa, “Feasibility of Gas Lift to Increase Oil Production in an Iraqi Giant Oil Field”, Proc. - SPE North Africa Technical Conference and Exhibition, Cairo, Egypt, p. SPE-175862-MS, September 2015. https://doi.org/10.2118/175862-MS.

A. Maijoni and A. A. Hamouda, “Effect of Gas Lift Gas Composition on Production Stability / Instability by Dynamic and Steady State Simulation for Continuous Gas Lift Injection Mode”, Proc. - SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition, Jakarta, Indonesia, September 2011, p. SPE-147766-MS, 2011. https://doi.org/10.2118/147766-MS.

H. T. Rodrigues, A. R. Almeida, D. C. Barrionuevo, and R. S. Fraga, “Effect of the gas injection angle and configuration in the efficiency of gas lift”, Journal of Petroleum Science and Engineering, vol. 198, p. 108126, 2020. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2020.108126.

M. A. Al-Janabi, H. A. Mahmood, O. F. Al-Fatlawi, D. J. Sadeq, Y. M. Al-Jumaah, and A. A. Essa, “Optimizing Gas Lift for Improved Oil Recovery in a Middle East Field: A Genetic Algorithm Approach”, Journal of Petroleum Research and Studies, vol. 14, no. 3, pp. 52-74, Sep. 2024. https://doi.org/10.52716/jprs.v14i3.876.

S. Sompopsart, W. Toempromraj, A. Nadoon, K. Hnuruang, and C. Beokhaimook, “A new gas lift-beam pump hybrid completion design in Thailand onshore field”, Proc. - SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Calgary, Alberta, Canada,p. SPE-196006-MS, September 2019. https://doi.org/10.2118/196006-MS.

J. M. EYVAZOV, “Gas Lift As a Method To Increase Oil Production Based on Enlarging Oil Drainage Area”, Oil Gas Journal, vol. 130, no. 4, pp. 86–97, 2022. https://doi.org/10.37878/2708-0080/2022-4.06.

B. Latif, K. S. McKenzie, W. M. Rodgers, G. B. Stephenson, S. L. Wildman, and O. Petroleum, “Life-of-Well Gas Lift Installations for Unconventional Resources”, Proc. - SPE Artificial Lift Conference and Exhibition - Americas, The Woodlands, Texas, USA, p. SPE-190959-MS, August 2018. https://doi.org/10.2118/190959-MS.

S. Ayatollahi, M. Narimani, and M. Moshfeghian, “Intermittent gas lift in Aghajari oil field, a mathematical study”, Journal of Petroleum Science and Engineering, vol. 42, no. 2–4, pp. 245–255, 2004. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2003.12.015.

A. Hernandez, S. Gasbarri, M. Machado, L. Marcano, R. Manzanilla, and J. Guevara, “Field-scale research on intermittent gas lift”, SPE Mid-Continent Operations Symposium, Oklahoma City, Oklahoma, p. SPE-52124-MS, March 1999. https://doi.org/10.2118/52124-MS.

D. D. Croce and L. E. Zerpa, “Effect of surface tension on sweeping performance of injected gas during intermittent gas lift in liquid-loaded horizontal wells”, Proc. - SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Virtual, p. SPE-201601-MS, October 2020. https://doi.org/10.2118/201601-MS.

U. C. Ifeanyi, S. Esieboma, and J. Uche, “Gas lift optimization within field capacity limitations”, Proc. - SPE Nigeria Annual International Conference and Exhibition, Lagos, Nigeria, NAIC 2019, P. SPE-198744-MS, 2019. https://doi.org/10.2118/198744-MS.

K. S. Adiyodi, R. S. Kumar, and R. Singh, “Probe testing of gas lift valves for effective performance prediction and better gas lift design”, Proc. - Latin American and Caribbean Petroleum Engineering Conference, Caracas, Venezuela, P. SPE-53969-MS, April 1999. https://doi.org/10.2118/53969-MS.

M. R. Mahdiani and E. Khamehchi, “Stabilizing gas lift optimization with different amounts of available lift gas”, Journal of Natural Gas Science and Engineering, vol. 26, pp. 18–27, 2015, https://doi.org/10.1016/j.jngse.2015.05.020.

N. A. Ghazali, T. A. T. Mohd, N. Alias, E. Yahya, M. Z. Shahruddin, A. Azizi, and A. Y. Fazil, “Gas lift optimization of an oil field in Malaysia,” Advanced Materials Research, vol. 974, pp. 367–372, 2014. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.974.367.

M. Ebrahimi, “Gas Lift Optimization in One of Iranian South Western Oil Fields”, Trinidad and Tobago Energy Resources Conference, Port of Spain, Trinidad, June 2010, p. SPE-133434-MS, 2010. https://doi.org/10.2118/133434-MS.

R. Aryan and B. Shelly, “Prosper Software for Gas Lift System Design and Simulation”, International Journal of Research Publication and Reviews, vol. 4, no. 8, pp. 2874–2884, 2023. https://doi.org/10.55248/gengpi.4.823.51837.

D. Gunwant, N. Kishore, R. Gogoi, S. Devshali, and K. L. Chanchalni, “Removal of Flow Instability Through the Use of Multiple Converging Gas Lift Ports ( MCGLP ) in Gas Lift Wells”, SPE/IATMI Asia Pacific Oil & Gas Conference and Exhibition, Jakarta, Indonesia, October 2023, p. SPE-215481-MS, 2023. https://doi.org/10.2118/215481-MS.

A. Alshmakhy, S. Punnapala, S. AlShehhi, A. Ben Amara, G. Makin, and S. Faux, “First digital intelligent artificial lift production optimization technology in UAE dual-String gas lift well – Completion and installation considerations”, International Petroleum Technology Conference, Dhahran, Kingdom of Saudi Arabia, January 2020, p. IPTC-19620-MS, 2020. https://doi.org/10.2523/IPTC-19620-MS.

H. W. Winkler and T. T. U, “Misunderstood or Overlooked Gas-Lift Design and Equipment Considerations”, University of Tulsa Centennial Petroleum Engineering Symposium, Tulsa, Oklahoma, August 1994, p. SPE-27991-MS, 1994. https://doi.org/10.2118/27991-MS

M. Oil Company (MdOC), “full report about the data of Ahdab oil field”, 2024.

U. Alameedy, G. M. Farman, and H. Al-Tamemi, “Mineral Inversion Approach to Improve Ahdeb Oil Field’s Mineral Classification”, The Iraqi Geological Journal, vol. 56, no. 2, pp. 102–113, 2023. https://doi.org/10.46717/igj.56.2B.8ms-2023-8-17.

A. Waha Petroleum C. LTD., “Final Geological Report for the wells”, no. December, p. 61, 2018.