АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПАРОГРАВИТАЦИОННОГО ДРЕНАЖА НА ОСНОВЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

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

Купить

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;
Купить