A Computational Tool for Simulation and Modeling of Integrated Petroleum Production Systems
Abstract
Gjennom masterarbeidet har et beregningsverktøy for simulering og modellering av integrerte petroleumsproduksjonssystemer blitt utviklet. Beregningsverktøyet er tilgjengeliggjort som en webapplikasjon. Webapplikasjonen har blitt utviklet i Python ved bruk av Streamlit-biblioteket. Applikasjonen er en plattform hvor ulike simulering og modelleringsoppgaver knyttet til integrerte petroleumsproduksjonssystemer kan kjøres i modulære beregningsrutiner. Målet med applikasjonen er å tilby automatiserte beregningsprosedyrer som effektiviserer beregningsprosesser som ellers typisk gjøres i Microsoft Excel. Applikasjonen har even til å hente offentlige data om petroleumsaktiviteter på norsk kontinentalsokkel med et klikk. Dataen er tilgjengliggjort av Sokkel Direktoratet (Sodir). Dette muliggjør enkel henting av daglig oppdaterte petroleum data, som videre kan brukes til visualisering, modellering og simuleringsformål i applikasjonen. Per juni 2024 består applikasjonen av fire moduler med bruksområder innen feltutvikling, tids- og kostnadsplanlegging, reservoartrykksimulering og dataanalyse for felt på norsk sokkel.
Applikasjonens mest utviklede modul ligger innenfor feltutvikling. Feltutviklingsmodulen tilbyr beregningsrutiner for å simulere produksjonsprofiler, analysere NPV, optimalisere feltvariabler og kvantifisere hvordan usikkerhet i variabler påvirker NPV-en til et prosjekt. Applikasjonens andre modul muligjør Monte Carlo-simuleringer for å estimere aggregerte sannsynlighetsfordelinger. Modulen har flere bruksområder, men er hovedsakelig relevant innen kostnads- og tidsplanlegging der flere uavhengige komponenter utgjør en enhet eller operasjon. I applikasjonens tredje modul kan brukere simulere hvordan et reservoartrykk utvikler seg ved produksjon av gass. Brukeren kan laste opp produksjonsdata til applikasjonen eller bruke produksjonsdata for felt på Norsk sokkel hentet fra Sodir. Applikasjonens fjerde modul kan brukes til å visualisere produserte volumer og vannkutt fra felt på norsk sokkel. Modulen kan også brukes til å analysere utviklingen i produksjonsdata ved lineær regresjon, som kan ha nytte for å forutsi produksjonutviklingen og fremtidige produksjonsvolumer. Videre kan modulen visualisere utstrekningen av et felts reservoar(er) sammen med posisjonene og informasjon om produserende, injiserende, stengte og pluggete \& forlatte brønner på norsk sokkel.
Link til web-applikasjonen: https://smipps.streamlit.app/Link til GitHub repository: https://github.com/mortevs/Master-Project
(Web-applikasjonen burde kjøres med Google Chrome som nettleser) The master project involves the development of a computational tool for the simulation and modeling of integrated petroleum production systems. An open-source, Python-based web application has been developed for this purpose. The application has been developed using the Streamlit library. The application serves as a platform for conducting a variety of investigations, modeling, and simulation tasks, carried out through the execution of modularized computational routines. The application seeks to streamline computational processes compared to conducting these analyses in Excel. Daily updated public data on the petroleum activities on the Norwegian Continental Shelf can seamlessly be fetched, and utilized for various purposes in the application. As of June 2024, the application consists of four modules, with areas of use within field development, time and cost planning, reservoir pressure simulation, and data analysis for fields on the Norwegian Continental Shelf (NCS).
The application's most developed module lies within the scope of field development. The field development module allows for simulating production profiles, NPV analysis, field-variable optimization, and quantification of variable uncertainty on the NPV. The application's second module offers functionality to perform Monte Carlo simulations to analyze aggregated probability distributions. The module has several areas of use, but predominantly in the domain of cost and time planning where several independent components make up an equipment or operation. The third module of the application allows for reservoir pressure simulation following the extraction of gas. The user can upload production data to the application for analyses, or use publicly available production data for an NCS field. The application's fourth module can display produced volumes and water cuts for fields on the NCS. It can also curve fit production data to extrapolate trends into the future to forecast production volumes and water cuts. Furthermore, the module can display the areal extension of the reservoir(s) together with the position and information on producing, injecting, closed, and plugged \& abandoned wells for an NCS field.
Link to the web-application: https://smipps.streamlit.app/Link to the GitHub repository: https://github.com/mortevs/Master-Project
(The application should be run using Google Chrome as the web browser)