教育新闻网含有石油和天然气的多孔岩石被埋在地球深处，以致页岩作业者依靠复杂的地下环境模型来估算化石燃料的回收率。这些模拟非常复杂，需要熟练的操作员来运行它们。这些因素间接影响页岩油的生产成本，最终影响消费者为燃料支付多少费用。
德克萨斯农工大学的研究人员开发了一种分析程序，该程序可用于电子表格中，以预测可从新钻探的井中回收的石油和天然气量。研究人员说，通过对同一钻探领域中较老油井的油气流动模式进行建模，他们现在可以准确预测较新油井的油气流动速率，该框架比复杂的油藏模拟方法更快捷，更易于使用。 。
“在石油和天然气行业，专业人员使用复杂的油藏模拟器来了解可以从地球表面以下的层中回收多少碳氢化合物。这些模拟非常有用，但非常耗时且计算量很大，” Dr。Dr.哈罗德·万斯石油工程系教授Ruud Weijermars。“我们现在可以在电子表格环境中进行与这些模拟相同的预测，这种预测要快得多，可以为页岩操作员节省大量时间和成本，而又不会降低准确性。”
研究人员在三月份的《能源》杂志上描述了他们的发现。
含有石油和天然气的页岩被塞在地下3,000至14,000英尺之间的层中。为了获取这些化石燃料，首先要在大功率钻机的帮助下垂直向地下钻洞，以到达页岩层。然后，钻头平行于页岩沉积物水平移动。当水力压裂迫使水平钻孔周围的岩石破裂时，它们开始释放有价值的石油和天然气分子，然后这些油和天然气分子涌入钻孔并上升到地面的储油罐。
在钻井作业开始之前，通常会创建一个3D模型的储层，以预测可从井中采出的石油量。这些模型考虑了岩石的渗透性，地下地理和地震特征以及其他参数。有了这些输入后，该模型实际上将储层平铺成小块或小单元，然后根据该块不同面上的压力差模拟通过这些单个块的油流。
Weijermars说：“这些模拟可能需要数小时到数天到数周的时间，具体取决于网格中块的数量。”“因此，如果油藏模型中有十亿个单元，则必须计算这十亿个单元的行为和相互作用，才能知道最终的油流将是什么。”
为了规避这些复杂的数学计算，Weijermars和他的团队将注意力集中在现有井中单个单元内的油流。首先，他们使用基于物理学的方程式计算了从裂缝位置到单个单元的油流。通过假设井中的所有流通池相同，它们可以使用称为下降曲线分析的分析程序放大并获得几个月后的油流量。
然后，研究人员将他们的方法所作的预测与模拟的预测进行了比较，发现两者非常吻合。但是，与复杂的模拟不同，研究人员说，他们基于电子表格的分析要快得多。
一旦研究人员对现有井的流速进行建模，他们就可以通过调整流通池的某些方面(例如水力压裂的高度，长度或间距以及井间距离)来预测和改善新井的行为。此外，他们指出，可以在钻新井之前进行此类分析，以使从租赁区的油气采收率最大化。
研究人员还说，与需要训练有素的专业人员进行油藏模拟不同，他们的电子表格可以由技术人员在很少的培训下使用。
“由于全球原油价格低廉，页岩油运营商需要大幅削减成本。但是，他们还需要预测并改善他们计划钻探的新井的性能，” Weijermars说。“在一系列研究中，我们已经针对复杂的油藏模拟器对基于电子表格的流通池分析进行了测试，并且流通池模型发挥了出色的作用。这对页岩油作业者来说是个好消息，我们的技术可以帮助他们降低成本，并且快多了。”
