Влияние ин‑ситу дилатации на эффективность растворно‑паровой гравитационно‑дренажной добычи: случай мелководного месторождения битумных песков типа Аттабаска

Общепризнанно, что закачка растворителя вместе с паром в пластах тяжёлой нефти/битума превосходит закачку только пара по скорости извлечения нефти, конечной добыче и показателю пар/нефть (SOR). Важными параметрами при проектировании растворно‑паровой гравитационно‑дренажной технологии (SA‑SAGD) являются выбор растворителя, стратегия закачки и удержание растворителя in situ. Однако роль геомеханики в оптимальном применении SA‑SAGD остаётся в значительной степени неисследованной. Недавние исследования показывают, что транспорт растворителя, эффект разбавления растворителем и распределение температуры вблизи кромки паровой камеры имеют основополагающее влияние на эффективность SA‑SAGD. При SA‑SAGD повышенная температура и концентрация растворителя в пределах нескольких метров от кромки паровой камеры снижают вязкость первичной нефти, вызывая её дренаж. В то же время именно в этой зоне геомеханически вызванные изменения объёма изменяют профили пористости, проницаемости и относительной проницаемости. Эти изменения могут улучшать конвективный перенос тепла и дисперсию растворителя в зону холодного битума, а также повышать скорость дренажа. Следовательно, изменятся поведение фаз «растворитель/нефть», рост паровой камеры, а также удержание и распределение растворителя. Эта цепочка событий может влиять на выбор оптимального растворителя и сценарии закачки растворителя/пара. Геомеханические соображения особенно важны для отложений битума, как в песках, так и в карбонатах, где химические, термические и пластовые давления могут вызывать значительные объёмные изменения в пласте, особенно в мелководных условиях с низким статическим давлением окружения. Роль геомеханики в SA‑SAGD была исследована численно с использованием последовательно связанных моделей STARS (CMG 2015a) и FLAC (Itasca 2016). Была построена 2D геомодель однородного мелководного пласта битумных песков с параметрами, сходными с проектом Underground Test Facility (UTF) Phase A (Edmunds et al. 1994). Исследования проводились на двух масштабах: у кромки паровой камеры и в масштабе пласта с учётом подстилающих и перекрывающих пород. Результаты численных исследований показали, что геомеханические факторы напрямую влияют на выбор оптимального типа растворителя и стратегию закачки при высоконапорном процессе SA‑SAGD. Эти исследования дают ценное направление для дальнейших детальных механистических исследований (как численных, так и экспериментальных) и представляют важный вклад в решение задач оптимизации процессов SA‑SAGD в битумных песках.