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Harmonic pulse testing for gas well deliverability assessment

Shoaib Muhammad Viberti Dario Salina Borello Eloisa Verga Francesca
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ISSN:
1121-9041
Rivista:
GEAM
Anno:
2019
Numero:
158
Fascicolo:
GEAM N.158/2019

Articolo Open Access

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Stima della capacità produttiva di pozzi a gas attraverso harmonic pulse test. 

L’Harmonic Pulse Test (HPT) è stato introdotto nei primi anni ‘70 come un caso particolare di prova di pozzo di tipo Pulse Test, caratterizzato da una variazione periodica della portata di produzione/iniezione. Sviluppi successivi hanno dimostrato che, se vengono adottati i corretti modelli di interpretazione, una prova HPT è in grado di fornire le stesse informazioni di una prova di pozzo convenzionale (permeabilità, skin, eterogeneità) in aggiunta a quelle fornite da un Pulse Test (connettività spaziale all’interno del giacimento). Di conseguenza l’HPT può essere considerata una interessante metodologia di well test in quanto consente di testare il pozzo durante le normali operazioni di campo. Infatti, poiché non richiede l’interruzione della produzione, risulta particolarmente adatta per il monitoraggio delle prestazioni di pozzo, in particolare dei pozzi di stoccaggio a gas. Inizialmente applicato ai pozzi ad olio, l’Harmonic Pulse Test è stato recentemente esteso a pozzi a gas per i quali l’assunzione di regime di flusso di tipo Darcy non è più valida a causa di fenomeni inerziali e/o di turbolenza. L’Harmonic Pulse Test per i pozzi a gas comprende tre o più sequenze consecutive di oscillazioni caratterizzate da una portata media crescente, in analogia ad un test di tipo Flow After Flow. L’interpretazione di un Harmonic Pulse Test a singolo pozzo per l’ottenimento di kh e delle componenti di skin (skin meccanico e fattore di turbolenza D) adotta l’approccio convenzionale della derivata opportunamente mutuato nel dominio di frequenza. Il presente lavoro di ricerca analizza la possibilità di valutare la capacità produttiva di un pozzo a gas attraverso una prova di pozzo di tipo Harmonic Pulse Test multi-sequenza. Diverse configurazioni di Harmonic Pulse Test sono state considerate e confrontate con il consolidato test di tipo Flow After Flow in termini di stima di capacità produttiva. A tal fine sono stati generati dati di prova sintetici e sono state effettuate analisi di sensitività ai parametri di progettazione del test, ai parametri di pozzo e agli effetti di interferenza del giacimento. I risultati mostrano che l’Harmonic Pulse Test multi-sequenza può essere utilizzato per la stima della capacità produttiva di un pozzo a gas senza richiedere la chiusura preliminare né del pozzo testato né dei pozzi circostanti. 

Parole chiave: prova di pozzo non convenzionale, Harmonic Pulse Test, stoccaggio di gas, capacità produttiva dei pozzi a gas. 

Harmonic Pulse Testing was introduced in the early 1970’s as a special case of pulse testing. It is characterized by a periodic variation of production/injection rate. Subsequent developments proved that it could provide the same information as a conventional well test (permeability and skin, heterogeneity) in addition to those given by a pulse test (areal connectivity within the reservoir) if proper interpretation models were adopted. Consequently, it can be considered as a promising methodology to test a well during ongoing field operations without stopping production and thus it is very attractive for monitoring well performance, especially of gas storage wells. Initially applied to oil wells, Harmonic Pulse Testing has recently been extended to gas wells for which the assumption of Darcy flow regime is no longer valid because of inertial phenomena and/or turbulence. Harmonic Pulse Testing for gas wells comprises three or more consecutive sequences of pulses characterized by increasing average rate, similar to a Flow After Flow test. The interpretation of a single-well Harmonic Pulse test is based on the derivative approach in the frequency domain to obtain kh and the skin components (mechanical skin and D factor). The possibility of assessing well deliverability from a multi-sequence pulse test was analysed in the research work presented in this paper. Different Pulse test configurations were considered and compared with the well-established Flow After Flow test in terms of deliverability estimate. To this end synthetic well test data were generated and sensitivity to test design, well parameters and reservoir interference were carried out. Results show that multi-sequence pulse tests can be used to obtain the well deliverability of a gas well with the advantage that both the tested well and the neighboring wells needn’t be shut-in prior to or during the test. 

Keywords: unconventional well test, Harmonic Pulse Test, gas storage, gas well deliverabilities.