Валидация численной модели процесса закачки воздуха высокого давления на месторождении баженовской свиты на основе результатов физического моделирования, C. 85-89

UDK: 622.276.41
DOI: 10.24887/0028-2448-2017-4-85-89
Ключевые слова: баженовская свита, труба горения, закачка воздуха высокого давления, кинетика химических реакций, валидация численных решений
Авторы: Л.А. Хакимова, А.В. Мясников, Т.М. Бондаренко, Е.Ю. Попов, А.Н. Черемисин (Сколковский институт науки и технологий), И.А. Карпов (ООО «Газпромнефть НТЦ»)

Метод закачки воздуха высокого давления в нефтематеринские породы баженовской свиты имеет большой потенциал. Рассмотрено построение гидродинамической модели, включающей блок химических реакций.

Компьютерное моделирование процесса закачки воздуха высокого давления выполнялось с использованием термического гидродинамического симулятора СMG STARS. Отладка численных моделей проводилась по результатам лабораторного эксперимента в трубе горения. С целью учета консолидированной модели трубы горения, которая использовалась в эксперименте, построена численная 3D модель с множественным локальным измельчением расчетной сетки. Такое измельчение сетки значительно увеличивает время расчетов и ограничивает возможность проведения большого числа численных экспериментов, необходимых при построении кинетической модели химических реакций. Поэтому проведено ремасштабирование геометрической и физической моделией путем уменьшения размерности расчетной сетки и упрощения граничных условий эксперимента. Система упрощений в совокупности описывала первый (простейший) уровень оптимизационного рабочего процесса, который был реализован в рамках данной работы. Таким образом, предложена и протестирована упрощенная 1D модель трубы горения, грубо учитывающая гетерогенность консолидированной экспериментальной модели, но удобная для проведения большого объема вычислений.

В результате валидации модели главным удалось добиться соответствия температурных профилей вдоль трубы горения и суммарного объема извлеченных продуктов за фронтом горения. Реализована также проверка сеточной сходимости, необходимая для определения зависимости кинетических параметров от размера расчетных ячеек. В результате моделирования подтверждены химические реакции, описывающие процесс горения, взятые из литературных источников.

Полученные результаты необходимы для проведения компьютерного моделирования полномасштабного процесса извлечения нефти из пласта методом закачки воздуха высокого давления в рамках пилотного проекта на месторождении

Список литературы

1. A comprehensive approach to in-situ combustion modeling/J.D.M. Belgrave [et al.]//SPE 20250-РА. – 1993.

2. Кокорев В.И. Основы управления термогазовым воздействием на породы баженовской свиты применительно к геологическим условиям Средне-Надымского и Галяновского месторождений//Нефтепромысловое дело. – 2010. – № 6. – C. 29–32.

3. Лабораторное моделирование процесса закачки воздуха высокого давления на месторождениях баженовской свиты/Т.М.  Бондаренко, Е.Ю. Попов, А.Н. Черемисин, Е.В. Козлова// Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 3. – C. 34–39.

4. Coats K.H. In-Situ Combustion Model // SPE 8394-РА. – 1980. 

5. Kristensen M.R. Impact of Phase Behavior Modeling on In-Situ Combustion Process Performance//SPE 113947. – 2008.

6. Optimization Workflow for Modelling of Two Phase Thermal Multicomponent Filtration/L. Khakimova [et al]//EAGE. – 2016.

7. Щеколдин К.А. Обоснование технологических режимов термогазового воздействия на залежи Баженовской свиты: дис. докт. техн. наук. – М., 2016.

8. Породы-коллекторы в разрезе баженовского горизонта Пальяновской площади Западной Сибири/ К.В. Стрижнев, М.А. Черевко, В.В. Жуков [и др.]// Нефтяное хозяйство. – 2014. – № 12. – С. 45–47.

9. Chung-Kan Huang. Evaluation of different in-situ recovery strategies by numerical simulation//Proceedings of University of Utah. – http://www.cerimines.org/documents/R10c-Huang.pdf.



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) или читать материал, находящийся в открытом доступе, могут только авторизованные посетители сайта.