Исследование процессов фильтрации высоковязкой нефти в трещиновато-пористом коллекторе

Вестник ТюмГУ. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика.


Выпуск:

2017. Том 3. №3

Название: 
Исследование процессов фильтрации высоковязкой нефти в трещиновато-пористом коллекторе


Для цитирования: Пятков А. А. Исследование процессов фильтрации высоковязкой нефти в трещиновато-пористом коллекторе / А. А. Пятков, В. П. Косяков // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2017. Том 3. № 3. С. 40-51. DOI: 10.21684/2411-7978-2017-3-3-40-51

Об авторах:

Пятков Александр Александрович, аспирант кафедры механики многофазных систем, Тюменский государственный университет; лаборант с высшим образованием, Тюменский филиал Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН; научный сотрудник, Юни-КОНКОРД (г. Тюмень); pyatkovi80@mail.ru

Косяков Виталий Петрович, кандидат физико-математических наук, доцент базовой кафедры расходометрии нефти и газа, Тюменский государственный университет; старший научный сотрудник, Тюменский филиал Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН; заведующий лабораторией прикладной математики, Юни-КОНКОРД (г. Тюмень); hammer-rav@mail.ru

Аннотация:

Из-за истощения запасов легкой нефти в разработку все больше вовлекаются месторождения с высоковязкой нефтью. Запасы тяжелой нефти и битумов составляют около 70% от общих запасов нефти. Коэффициенты извлечения нефти для данных месторождений принимают очень низкие значения. Это связано с большой разницей в подвижностях вытесняющего и вытесняемого агентов. Одной из технологий, позволяющих повысить нефтеотдачу таких залежей, является технология закачки горячей воды и пара в пласт. В процессе прогрева пласта существенно снижается вязкость нефти. Это приводит к уменьшению разницы в подвижностях воды и нефти и, как следствие, к увеличению коэффициента извлечения нефти. В настоящее время процессы извлечения нефти в терригенных трещиновато-пористых коллекторах изучены недостаточно. В том числе и процессы неизотермического заводнения таких коллекторов. В данной работе проведено исследование процессов изотермической и неизотермической фильтрации высоковязкой нефти в трещиновато-пористом коллекторе. Численный эксперимент проведен с использованием собственного гидродинамического симулятора с возможностью моделирования движения жидкости в условиях неизотермичности процессов и наличия уединенных протяженных трещин в пласте. В симуляторе используется неструктурированная расчетная сетка (полигоны Вороного). В основе симулятора лежит математическая модель фильтрации «black oil». Установлено, что эффективность применения неизотермического заводнения в трещиновато-пористом коллекторе сильно зависит от конфигурации трещин. Несмотря на значительный прирост в добыче нефти, эффективность от нагнетания горячей воды в трещиновато-пористом пласте в большинстве рассмотренных случаев ниже, чем в изотропном пористом пласте. При анализе объемов закачки и добычи горячей воды на соседних скважинах можно определить преимущественное направление и размер трещин в пласте.

Список литературы:

  1. Азиз Х. Математическое моделирование пластовых систем / Х. Азиз, Э. Сеттари. Москва; Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004. 416 с.
  2. Владимиров И. В. Исследование процессов неизотермической фильтрации высоковязкой нефти в коллекторе с высокопроницаемыми каналами / И. В. Владимиров, О. Н. Пичугин // Нефтепромысловое дело. М.: ВНИИОЭНГ, 2013. № 11. С. 26-31. 
  3. Каневская Р. Д. Математическое моделирование гидродинамических процессов разработки месторождений углеводородов / Р. Д. Каневская. М.; Ижевск: ИКИ, 2002. 140 с.
  4. Муслимов Р. Х. Современные методы управления разработкой нефтяных месторождений с применением заводнения: учеб. пособие / Р. Х. Муслимов. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 2002. 596 с. 
  5. Al-Hadhrami H. S. Thermally Induced Wettability Alteration to Improve Oil Recovery in Fractured Reservoir / H. S. Al-Hadhrami, J. M. Blune // SPEREE. June 2001. Pp. 179-186.
  6. Goodyear S. G. Hot Water Flooding for High Permeability Viscous Oil Fields / S. G. Goodyear, C. B. Reynolds, P. H. Townsley, C. L. Woods // Paper SPE 35373, SPE/DOE Improved Oil Recovery Symposium. Tulsa Oklahoma. 21-24 April 1996. DOI: 10.2118/35373-MS
  7. Pederson J. M. Geothermal Hot-Water Flood-Balam South Telisa Sand, Sumatra, Indonesia / J. M. Pederson, J. H. Sitorus // Paper SPE 68724, SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition. Jakarta, Indonesia. 17-19 April 2001.
  8. Schlumberger (2006). Highlighting Heavy Oil. Oilfield Review. Retrieved August 26, 2012.
  9. Spillette A. G. Two-Dimensional Method for Predicting Hot Waterflood Recovery Behaviour / A. G. Spillette, R. L. Nielsen // J. Pet. Tech. June 1968. Pp. 627-638; Trans., AIME, 243.
  10. Willman B. T. Laboratory Studies of Oil Recovery by Steam Injection / B. T. Willman, V. V. Valleroy, G. W. Runberg, A. J. Cornelius, L. W. Powers // J. Pet. Tech. July 1961. Pp. 681-690; Trans., AIME, 222.