📄Работа №140643
Тема: АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПАРОГРАВИТАЦИОННОГО ДРЕНАЖА НА ОСНОВЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
Физика
Объем:
52 листов
Год:
2023
Просмотров:
136
4650
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. Современные тепловые методы увеличения нефтеотдачи 7
1.1. Мировые запасы традиционной и трудноизвлекаемой нефти 7
1.2. Тепловые методы увеличения нефтеотдачи 9
1.3. Метод парогравитационого дренажа 14
1.4. Применения парогравитационного дренажа на промысле и перспективы
развития процесса 19
ГЛАВА 2. ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА
ПАРОГРАВИТАЦИОННОГО ДРЕНАЖА 22
2.1 Теоретические основы гидродинамического моделирования, неизотермическая фильтрация 22
2.2 Гидродинамическая модель парогравитационного дренажа
месторождения Celtic 30
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ТЕПЛОВОГО И
ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ФРОНТА ПАРОВОЙ КАМЕРЫ 37
3.1. Анализ динамики теплового и гидродинамического фронта паровой
камеры в однородном пласте месторождения Celtic 37
3.2. Анализ динамики теплового и гидродинамического фронта паровой
камеры в неоднородном пласте месторождения Celtic 40
3.3 Критерий эффективности SAGD на основе гидродинамического моделирования 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45
ГЛАВА 1. Современные тепловые методы увеличения нефтеотдачи 7
1.1. Мировые запасы традиционной и трудноизвлекаемой нефти 7
1.2. Тепловые методы увеличения нефтеотдачи 9
1.3. Метод парогравитационого дренажа 14
1.4. Применения парогравитационного дренажа на промысле и перспективы
развития процесса 19
ГЛАВА 2. ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА
ПАРОГРАВИТАЦИОННОГО ДРЕНАЖА 22
2.1 Теоретические основы гидродинамического моделирования, неизотермическая фильтрация 22
2.2 Гидродинамическая модель парогравитационного дренажа
месторождения Celtic 30
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ТЕПЛОВОГО И
ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ФРОНТА ПАРОВОЙ КАМЕРЫ 37
3.1. Анализ динамики теплового и гидродинамического фронта паровой
камеры в однородном пласте месторождения Celtic 37
3.2. Анализ динамики теплового и гидродинамического фронта паровой
камеры в неоднородном пласте месторождения Celtic 40
3.3 Критерий эффективности SAGD на основе гидродинамического моделирования 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45
📖 Введение
Актуальность темы
Мировые запасы нефти - одна из главных тем для обсуждения. Каждый
день публикуются новые заявления и прогнозы от экспертов в этой области.
К сожалению, в 2023 году мировые запасы нефти продолжают сокращаться, а
трудноизвлекаемые запасы становятся все более востребованными. Именно
поэтому перед промышленными компаниями возникает вопрос: Какие методы
увеличения нефтеотдачи (МУН), для добычи трудноизвлекаемых запасов,
можно применять в тех или иных условиях? К трудноизвлекаемым запасам
относят ту часть запасов, которую добыть сложно, а порой даже невозможно
из-за сложных геологических условий месторождения или свойств флюидов.
Актуальным на сегодняшний день является вовлечение в разработку
месторождений с высоковязкой нефтью, добыть которую традиционными
методами увеличения нефтеотдачи затруднительно. Из-за высокой плотности
и вязкости нефти, флюиды в пласте малоподвижны, поэтому проекты с
использованием традиционных методов будут неэффективны. Для добычи
тяжёлой нефти широкое применение получили тепловые методы.
Возможность применять данные проекты на битуминозных месторождениях с
закачкой теплоносителя, является их преимуществом по сравнению с
традиционными методами. Создание, реализация и оптимизация МУН
является основным направлением научно-технического прогресса нефтяной
промышленности.
Одним из современных и наиболее перспективных тепловых методов
является метод парогравитационного дренажа (Steam Assisted Gravity
Drainage). При закачке в пласт пара создаются высоки скорости внедрения
теплоносителя, а также за счет горизонтальных скважин, обеспечивается
большой радиус дренирования, поэтому данный метод превосходит ряд
других тепловых методов. Для повышения эффективности
парогравитационного дренажа необходимо проводить моделирование на
основе комплексного анализа процесса в различных условиях, оценивать
4
технологическую и экономическую эффективность. Для описания
парогравитационного дренажа первые модели были разработаны на подходе
Роджера Батлера, Джилиана МакНаба и Ло, Физика заключается в механизме
стекания нефти по границам паровой камеры в добывающую скважину. А
также в подходе детально описывается теплопередача от пара к породе и
нагрев стенок камеры. К сожалению, модель не учитывает возможные
неоднородности в геологическом строении пласта, что может привести к
неправильному прогнозированию результатов процесса, а также не имеет
возможности предсказать рад технологических параметров. На стадии
начального прогрева межскважинной зоны физика процесса не описывается в
полной мере существующими моделями. Необходимо использовать другие
подходы для более точного прогнозирования результатов процесса и
оптимизации его параметров
Использование гидродинамических моделей широко применяется не
только для описания гидродинамического фронта вытеснения, но и с
недавнего времени с достаточной точностью и достоверностью описывают
тепловые процессы, поэтому имеет значение применять и гидродинамические
модели для описания SAGD. Основной зоной интереса при рассмотрении
модели паргравитационого дренажа является этапы формирования паровой
камеры в продуктивном пласте, поэтому исследование гидродинамического и
теплового фронта имеет высокое значение как для контроля и анализа темпов
отбора нефти, так и для прогнозирования технологических показателей.
Степень разработанности темы исследования
Для описания парогравитационного дренажа первые модели были
разработаны на подходе Роджера Батлера, Джилиана МакНаба и Ло, Физика
заключается в механизме стекания нефти по границам паровой камеры в
добывающую скважину. А также в подходе детально описывается
теплопередача от пара к породе и нагрев стенок камеры. Данная модель
сложна в расчетах, и не позволяет предсказать значения ряда технологических
параметров. На сегодняшний день многие труды российских и зарубежных
5
авторов посвящены моделированию процесса парогравитационного дренажа,
но основоположником был и остается Р. М. Батлер. Благодаря современным
технологиям большим мощностям техники помощью программ-симуляторов,
можно определить в каждом элементарном объеме пласта координаты
прогретой области из уравнения теплового баланса, как это реализовано в
CMG STARS, но, к сожалению, нет возможности пододрать критерии
эффективности и оптимизировать процесс или дать прогноз технологических
показателей. Поэтому существует необходимость детализировать и
визуализировать процесс парогравитационного дренажа, так как это является
необходимым шагом в оптимизации процесса. В диссертации рассматривается
гидродинамическая модель парогравитационного дренажа, модель учитывает
не только процессы вытеснения, а также фильтрационные свойства пласста,
компонентный состав углеводородов, тепловые эффекты, происходящие в
пласте.
Цель работы
Разработать критерий эффективности парогравитационного дренажа на
основе анализа динамики теплового и гидродинамического фронтов в
коллекторе, рассчитанных с использованием гидродинамической модели
Задачи исследования
1. Создать гидродинамическую модель парогравитационного дренажа
(SAGD) с помощью симулятора;
2. Провести верификацию гидродинамической модели путем
сопоставления с промысловыми данными и интегральной моделью
SAGD;
3. Исследовать динамику теплового и гидродинамического фронтов
паровой камеры при SAGD в однородном и не однородном пласте
месторождения Celtic;
4. Ввести критерий эффективности SAGD.
Объектом исследования развитие теплового и гидродинамического
фронтов паровой камеры в пласте при парогравитационном.
Предметом исследования динамика теплового и гидродинамического
фронтов паровой камеры при парогравитационном дренаже
Научная новизна
1. Впервые исследована динамики теплового и гидродинамического
фронтов паровой камеры при SAGD;
2. По анализу развития фронтов паровой камеры, был определен
критерий эффективности, интерференция скважин и особенность
развития паровой камеры в неоднородном пласте, наличие языков
пара;
3. Введение критерия эффективности SAGD.
Практическая значимость работы
1. Прогнозирование технологических параметров паровой камеры с
помощью композиционной термо-химической гидродинамической
модели парогравитационного дренажа Определение паронефтяного
отношения, обводнённости скважин, дебитов, накопленных показателей, а также коэффициента извлечения нефти;
Мировые запасы нефти - одна из главных тем для обсуждения. Каждый
день публикуются новые заявления и прогнозы от экспертов в этой области.
К сожалению, в 2023 году мировые запасы нефти продолжают сокращаться, а
трудноизвлекаемые запасы становятся все более востребованными. Именно
поэтому перед промышленными компаниями возникает вопрос: Какие методы
увеличения нефтеотдачи (МУН), для добычи трудноизвлекаемых запасов,
можно применять в тех или иных условиях? К трудноизвлекаемым запасам
относят ту часть запасов, которую добыть сложно, а порой даже невозможно
из-за сложных геологических условий месторождения или свойств флюидов.
Актуальным на сегодняшний день является вовлечение в разработку
месторождений с высоковязкой нефтью, добыть которую традиционными
методами увеличения нефтеотдачи затруднительно. Из-за высокой плотности
и вязкости нефти, флюиды в пласте малоподвижны, поэтому проекты с
использованием традиционных методов будут неэффективны. Для добычи
тяжёлой нефти широкое применение получили тепловые методы.
Возможность применять данные проекты на битуминозных месторождениях с
закачкой теплоносителя, является их преимуществом по сравнению с
традиционными методами. Создание, реализация и оптимизация МУН
является основным направлением научно-технического прогресса нефтяной
промышленности.
Одним из современных и наиболее перспективных тепловых методов
является метод парогравитационного дренажа (Steam Assisted Gravity
Drainage). При закачке в пласт пара создаются высоки скорости внедрения
теплоносителя, а также за счет горизонтальных скважин, обеспечивается
большой радиус дренирования, поэтому данный метод превосходит ряд
других тепловых методов. Для повышения эффективности
парогравитационного дренажа необходимо проводить моделирование на
основе комплексного анализа процесса в различных условиях, оценивать
4
технологическую и экономическую эффективность. Для описания
парогравитационного дренажа первые модели были разработаны на подходе
Роджера Батлера, Джилиана МакНаба и Ло, Физика заключается в механизме
стекания нефти по границам паровой камеры в добывающую скважину. А
также в подходе детально описывается теплопередача от пара к породе и
нагрев стенок камеры. К сожалению, модель не учитывает возможные
неоднородности в геологическом строении пласта, что может привести к
неправильному прогнозированию результатов процесса, а также не имеет
возможности предсказать рад технологических параметров. На стадии
начального прогрева межскважинной зоны физика процесса не описывается в
полной мере существующими моделями. Необходимо использовать другие
подходы для более точного прогнозирования результатов процесса и
оптимизации его параметров
Использование гидродинамических моделей широко применяется не
только для описания гидродинамического фронта вытеснения, но и с
недавнего времени с достаточной точностью и достоверностью описывают
тепловые процессы, поэтому имеет значение применять и гидродинамические
модели для описания SAGD. Основной зоной интереса при рассмотрении
модели паргравитационого дренажа является этапы формирования паровой
камеры в продуктивном пласте, поэтому исследование гидродинамического и
теплового фронта имеет высокое значение как для контроля и анализа темпов
отбора нефти, так и для прогнозирования технологических показателей.
Степень разработанности темы исследования
Для описания парогравитационного дренажа первые модели были
разработаны на подходе Роджера Батлера, Джилиана МакНаба и Ло, Физика
заключается в механизме стекания нефти по границам паровой камеры в
добывающую скважину. А также в подходе детально описывается
теплопередача от пара к породе и нагрев стенок камеры. Данная модель
сложна в расчетах, и не позволяет предсказать значения ряда технологических
параметров. На сегодняшний день многие труды российских и зарубежных
5
авторов посвящены моделированию процесса парогравитационного дренажа,
но основоположником был и остается Р. М. Батлер. Благодаря современным
технологиям большим мощностям техники помощью программ-симуляторов,
можно определить в каждом элементарном объеме пласта координаты
прогретой области из уравнения теплового баланса, как это реализовано в
CMG STARS, но, к сожалению, нет возможности пододрать критерии
эффективности и оптимизировать процесс или дать прогноз технологических
показателей. Поэтому существует необходимость детализировать и
визуализировать процесс парогравитационного дренажа, так как это является
необходимым шагом в оптимизации процесса. В диссертации рассматривается
гидродинамическая модель парогравитационного дренажа, модель учитывает
не только процессы вытеснения, а также фильтрационные свойства пласста,
компонентный состав углеводородов, тепловые эффекты, происходящие в
пласте.
Цель работы
Разработать критерий эффективности парогравитационного дренажа на
основе анализа динамики теплового и гидродинамического фронтов в
коллекторе, рассчитанных с использованием гидродинамической модели
Задачи исследования
1. Создать гидродинамическую модель парогравитационного дренажа
(SAGD) с помощью симулятора;
2. Провести верификацию гидродинамической модели путем
сопоставления с промысловыми данными и интегральной моделью
SAGD;
3. Исследовать динамику теплового и гидродинамического фронтов
паровой камеры при SAGD в однородном и не однородном пласте
месторождения Celtic;
4. Ввести критерий эффективности SAGD.
Объектом исследования развитие теплового и гидродинамического
фронтов паровой камеры в пласте при парогравитационном.
Предметом исследования динамика теплового и гидродинамического
фронтов паровой камеры при парогравитационном дренаже
Научная новизна
1. Впервые исследована динамики теплового и гидродинамического
фронтов паровой камеры при SAGD;
2. По анализу развития фронтов паровой камеры, был определен
критерий эффективности, интерференция скважин и особенность
развития паровой камеры в неоднородном пласте, наличие языков
пара;
3. Введение критерия эффективности SAGD.
Практическая значимость работы
1. Прогнозирование технологических параметров паровой камеры с
помощью композиционной термо-химической гидродинамической
модели парогравитационного дренажа Определение паронефтяного
отношения, обводнённости скважин, дебитов, накопленных показателей, а также коэффициента извлечения нефти;
✅ Заключение
В результате диссертационной работы можно сделать следующие
выводы:
1. Создана и рассчитана фильтрационная термо-химическая модель
парогровитационного дренажа, основанная на промысловых данных
месторождения Celtic, с использованием симулятора tNavigator;
2. Проведена верификация рассчитанной гидродинамической модели с
промысловыми данными;
3. Проведен анализ развития теплового и гидродинамического фронтов
при SAGD, особенностью развития механизма нефтеотдачи при
термическом воздействии является отставание теплового фронта от
гидродинамического;
4. Определен критерий эффективности, при котором оптимальный
паронефтяной коэффициент и максимальные объемы извлечения нефти
можно получить при пористости выше 20% и проницаемости выше 1000
мД.
выводы:
1. Создана и рассчитана фильтрационная термо-химическая модель
парогровитационного дренажа, основанная на промысловых данных
месторождения Celtic, с использованием симулятора tNavigator;
2. Проведена верификация рассчитанной гидродинамической модели с
промысловыми данными;
3. Проведен анализ развития теплового и гидродинамического фронтов
при SAGD, особенностью развития механизма нефтеотдачи при
термическом воздействии является отставание теплового фронта от
гидродинамического;
4. Определен критерий эффективности, при котором оптимальный
паронефтяной коэффициент и максимальные объемы извлечения нефти
можно получить при пористости выше 20% и проницаемости выше 1000
мД.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.