О стабильности кромки паровой камеры при паропроницаемом гравитационном дренировании

Паропомогаемое гравитационное дренирование (SAGD) представляет собой успешную термическую технологию добычи, применяемую в песчаниковых нефтяных месторождениях, в которых вязкость нефти (битума) обычно составляет сотни тысяч — миллионы сантипуаз. Для добычи in situ из битумных пластов необходимо снизить вязкость битума, чтобы обеспечить подвижность, достаточную для перемещения к эксплуатационной скважине. На эффективность и скорость мобилизации битума влияет множество факторов. Контролирующей характеристикой паровых методов вытеснения является теплообмен от паровой камеры к породе: чем выше тепловой поток, тем больший объем нефти прогревается и тем выше скорость дренажа нефти. Предыдущие исследования показали, что нестабильность на кромке паровой камеры может усиливать теплообмен за счет образования паровых «пальцев» ограниченной амплитуды, которые увеличивают площадь теплообмена, что ведет к повышению тепловой эффективности процесса и, как следствие, к увеличению добычи нефти. До настоящего времени исследования стабильности сосредоточивались на нестабильности между паром и нефтью у кромки камеры; случай взаимодействия конденсата пара и нефти не рассматривался. В данном исследовании изучается устойчивость интерфейса между конденсатом пара и битумом на кромке камеры. Выведено уравнение диффузии парового давления на движущемся интерфейсе камеры. Возмущения давления и скорости конденсата подставлены в уравнение диффузии давления и в закон Дарси для получения линейного уравнения устойчивости, описывающего рост возмущений на интерфейсе. Результаты показывают, что устойчивость определяется скоростью движения интерфейса и гидравлической диффузивностью водной фазы пласта.