Definition



Primary Production Analysis is the specific workflow and report template on Primary Well & Reservoir Performance Indicators.


Application




Technology



Primary Production Analysis is built around production data against material balance and require current FDP volumetrics, PVT and SCAL models. 


It includes well-by-well diagnostics and gross field diagnostics, but may be extended to sector-by-sector diagnostics.


Metrics



Primary Production Analysis includes the following metrics:


Metric nameDiagnostic plotsObjectives
1Production History Map

Background = Structure

Bubbles = qo, qg , qw, qinj

Number = CurVRR, Pe

Production Distribution Overview
2Recovery Map

Background = STOIIP

Bubbles = Qo, Qg , Qw, Qinj

Number = CumVRR, Pe

Recovery Distribution Overview
3Cross-section

Background = STOIIP & Structure

Bubbles = VRR

Number = Pe , Pem


3Production History Graphs

Left Axis = qo, qg , qw, qinj,

Rigth Axis = Yw, GOR, Pe , Np, Ninj

Hor Axis = Elapsed Time

Production History Overview
4

Decline Curve Analysis

Left Axis = qo1, qliq1, qinj1,

Rigth Axis = Yw, GOR, VRR, Pe

Hor Axis = Elapsed Time

Production Forecast
5Recovery Diagnostic

Left Axis = qo1, qliq1, qinj1

Rigth Axis =Yw, GOR, VRR, Pe, Pem

Hor Axis = RF

Estimate recovery efficiency and pressure decline
6Watercut Diagnostic

Left Axis = Yw, Ywm

Hor Axis = qliq

Check for water balance and thief water production
7GOR Diagnostic

Left Axis = GOR, GORgm

Hor Axis =qo

Check for gas balance and thief gas production
8

Injection Efficiency Diagnostics

Left Axis = PIR , PIRm

Hor Axis = Yw

Evaluate WI efficiency
9Well Performance Analysis

Left Axis = Pwf_IPR , Pwf_VLP

Hor Axis = qo

Check for the optimal production/injection target
10

Productivity Index Diagnostic

Left Axis = JPI, JPIm

Hor Axis = dP = Pwf - Pe

Check for PI dynamics










Below is the list of the production properties  involved in the above metrics.


Property AbbrevyProperty NameFormula
VRRcum

Cumulative Voidage Replacement Ratio

{\rm VRR_{cum}} = \frac{B_w \, Q_{WI}}{B_w \, Q_W + B_o \, Q_O + B_g Q_G - B_g R_s Q_O}
VRRcur

Current Voidage Replacement Ratio

(month over month)

{\rm VRR_{cur}} = \frac{B_w \, q_{WI}}{B_w \, q_W + B_o \, q_O + B_g (q_G - R_s Q_O)}
RF

Recovery Factor


{\rm RF} = \frac{Q_O}{V_{STOIIP}}
Yw

Watercut (production)

{\rm Y_w} = \frac{q_W}{q_{LIQ}}




YwmWatercut (proxy-model)
{\rm Y_{wm}} = \frac{1}{1 + \frac{K_{ro}}{K_{rw}} \cdot \frac{ \mu_w}{\mu_o}  \cdot \frac{B_w}{B_o} }
s_w = \frac{Q_o \, B_o}{V_\phi}
GORGas-Oil Ratio (production)
{\rm GOR} = \frac{q_g}{q_o}
GOR_mGas-Oil Ratio (proxy-model)
{\rm GOR_m} = R_s +  \frac{k_{rg}}{k_{ro}} 
\cdot \frac{\mu_o}{\mu_g} 
\cdot \frac{B_o }{B_g}
qLIQLiquid rate
q_{LIQ} = q_O + q_W

PIR

Production Injection Ratio (production)


{\rm PIR} = \frac{Q_O}{Q_{WI}}



PIRmProduction Injection Ratio (model)
{\rm PIR_m} = { \frac{1}{VRR} } \cdot { \frac{1-Y_w}{ Y_w + (1-Y_w) \bigg[ \frac{B_o}{B_w} - \frac{B_g}{B_w}(GOR - R_s) \bigg] } }
JOOil Productivity Index
{\rm J_{O}} = \frac{q_O}{P_e - P_{wf}} {\quad \Rightarrow \quad} P_{wf} = P_e - \frac{1}{J_O} q_O

JPI

Total Productivity Index (production)


{\rm J_t} = \frac{q_t}{P_e - P_{wf}}



JPImTotal Productivity Index (model)
{\rm J_{tm} } = \frac{2 \pi \sigma}{\ln \frac{r_e}{r_w} +0.5 + S} 


























VRR = \frac{B_w \, q_{WI}}{B_w \, q_W + B_o \, q_O + B_g \, [ q_G - R_s \, q_O] } =  \frac{B_w \, q_{WI}}{B_w \, q_W + B_o \, q_O + B_g \, [ GOR - R_s] q_O } = \frac{B_w \, q_{WI}}{B_w \, q_W + [ B_o  + B_g \, ( GOR - R_s) ] \, q_O }
VRR = \frac{q_{WI}}{q_W + \bigg[ \frac{B_o}{B_w}  + \frac{B_g}{B_w} \, ( GOR - R_s) \bigg] \, q_O }
Y_w=\frac{q_W}{q_W + q_O} \rightarrow \frac{q_O}{q_W} = \frac{1-Y_w}{Y_w} \rightarrow q_W =  \frac{Y_w}{1-Y_w} \, q_O
VRR =  \frac{q_{WI}}{q_O} \cdot \frac{1}{\frac{Y_w}{1-Y_w}  + \bigg[ \frac{B_o}{B_w}  + \frac{B_g}{B_w} \, ( GOR - R_s) \bigg] } =
\frac{q_{WI}}{q_O} \cdot \frac{1-Y_w}{Y_w  + (1-Y_w) \, \bigg[ \frac{B_o}{B_w}  + \frac{B_g}{B_w} \, ( GOR - R_s) \bigg] }



PIR=\frac{q_W}{q_{WI}} = \frac{1}{VRR} \cdot \frac{1-Y_w}{Y_w  + (1-Y_w) \, \bigg[ \frac{B_o}{B_w}  + \frac{B_g}{B_w} \, ( GOR - R_s) \bigg] }


Diagnostic



Введение

История добычи



Рис. 1. График общей добычи и пластового давления в добывающих и нагнетательных рядах




Рис. 2. История фонда скважин




Рис. 3. График среднескважинных дебитов и пластового давления в добывающих и нагнетательных рядах


Карты разработки




Рис. 2.1. Карта текущих отборовРис. 2.2. Карта кумулятивных отборов



Падающая добыча

Стационарная добыча


Стационарная добыча это режим в котором давление на линии отбора поддерживается постоянным за счет газовой шапки, аквифера или закачки в нагнетательные скважины.

Растущая добыча


Динамика пластового давления


Снижение пластового давления приводит к потере депрессии и следовательно дебита случае если забойное давление достигло технологического минимума.

Снижение пластового давления приводит к снижению пористости и проницаемости коллектора, что приводит к потере продуктивности и снижению дебита сквжаины.

Снижение пластового давления ниже давления насыщения приводит к выделению газа в призабойной зоне и потере продуктивности скважин по жидкости за счет более высокой мобильности газа и за счет дроссельного охлаждения, что в итоге приводит к снижению дебита скважины.



Диагностические графики анализа добычи NDR


q1o vs RF




Рис. 1. График среднескважинного дебита нефти и пластового давления от КИН



q_{1o} = \frac{\sum Q_o }{ \sum {t_o}}
RF = \frac{\sum_t Q_o }{V_{STOIIP}}

Yw vs RF 





Рис. 1. График обводненности от КИН


Pe vs RF 


Диагностические графики анализа заводнения WIR









Sample Case 1 – Sector Analysis



Fig. 1. Production History Map

Fig. 2. Recovery Map


Fig. 3. Cross-section & PLT, permeability, GOC, OWCFig. 3. Cross-section & PLT, permeability, GOC, OWC


Fig. 4. Production History Graphs
Fig. 5. Production Forecasts


Fig. 6. Recovery HistoryFig. 6. Recovery Forecasts





Fig. 7. WOR DiagnosticFig. 8. GOR Diagnostic



Fig. 10. Well Performance Analysis (VFP + IPR)Fig. 11. Productivity Index Diagnostic


Fig. 9. Injection Efficiency DiagnosticsFig. 12. Well Completion & PLT



Sample Case 2 – Producer Analysis




Fig. 1. Production History Map

Fig. 2. Recovery MapFig. 3. Cross-section & PLT




Fig. 4. Production History GraphsFig. 5. Decline Curve AnalysisFig. 6. Recovery Diagnostic






Fig. 7. Watercut DiagnosticFig. 8. GOR DiagnosticFig. 9. Injection Efficiency Diagnostics





Fig. 10. Well Performance Analysis (VFP + IPR)Fig. 11. Productivity Index DiagnosticFig. 12. Well Completion & PLT



Sample Case 3 – Injector Analysis




Fig. 1. Production History Map

Fig. 2. Recovery MapFig. 3. Cross-section & PLT





Fig. 4. Production History Graphs






Fig. 10. Well Performance Analysis (VFP + IPR)Fig. 11. Injectivity Index DiagnosticFig. 12. Well Completion & PLT