Моделирование влияния анизотропии проницаемости на процесс паропомощного гравитационного дренажа (SAGD)

Процесс SAGD использует горизонтальные скважины, поэтому анизотропия проницаемости может существенно влиять на извлечение. Плохая вертикальная проницаемость, как хорошо задокументировано, препятствует эффективной работе SAGD, поскольку паровая камера не будет правильно развиваться. Некоторые авторы пытались моделировать это явление, применяя временно-независимые методы усреднения (например, гармоническое, геометрическое усреднение), но обнаружили их неадекватность, поскольку полевые реализации выявляют значимую временную компоненту. В результате большинство исследований влияния анизотропии на SAGD опирались на коммерческие симуляторы. Тем не менее существует необходимость описать это явление количественно до проведения численного моделирования и определить условия, при которых оно существенно. Изотропию проницаемости можно геометрически представить как сферу (или круг в 2D), где радиусы проницаемости одинаковы во всех направлениях. Анизотропию можно представить как эллипсоид (или эллипс в 2D) с различными радиусами проницаемости в разных направлениях, а главные оси соответствуют главным направлениям проницаемости. В настоящей работе мы предполагаем, что главные оси ориентированы вертикально и горизонтально. Мы показываем, что процесс SAGD имеет уникальную геометрию, позволяющую осмысленно сопоставить стенку паровой камеры с системой координат такого эллипсоида. Затем мы используем это преобразование для учета анизотропии проницаемости в рамках моделей типа Батлера. Это выполнено в безразмерном пространстве, и полученные результаты могут быть использованы в виде типовых кривых для корректировки любой изотропной модели SAGD с учетом анизотропных эффектов. Наши результаты показывают, что влияние анизотропии зависит от времени (как правило, подчиняясь сигмоидной функции) и что для заданного набора свойств резервуара и флюидов существует момент времени, после которого эффект анизотропии прекращается. Это важно, так как предлагает способ повысить эффективность моделирования для месторождений с выраженной анизотропией проницаемости. Наши результаты также объясняют, почему большинство статических методов усреднения не работают. Полученное аналитическое выражение может быть использовано как быстрый предиктивный модельный инструмент SAGD, пригодный для согласования истории (history matching).