Новая математическая модель процесса Solvent-SAGD — важность тепло- и массопереноса

Существующая эксплуатация нефтяных песков in situ в Альберте использует методы извлечения на основе пара, которые энергоемки. Некоторые компании добавляют растворитель в пар с целью сократить потребление пара. Механизм извлечения нефти паром с добавленным растворителем не ясен. На протяжении многих лет, в том числе в настоящее время, нефтяная промышленность периодически прибегала к использованию растворителей вместе с паром в термических методах извлечения. Прошлые испытания с растворителями были недолговечными из-за стоимости растворителей и отсутствия успеха. Учитывая спорность использования растворителей с паром, цель этой работы — пояснить, увеличивает ли инъекция растворителя вместе с паром извлечение нефти. В данной работе разработана новая аналитическая модель для описания работы solvent-SAGD, основанная на сочетании общего баланса массы растворителя, теплового баланса, объемного вытеснения нефти и закона Дарси для потока нефти с использованием модели вязкости смеси как функции температуры и концентрации растворителя впереди фронта, удовлетворяющей равновесию в системе. Целями работы являются прогнозирование роста парово-паровой камеры, скорости добычи нефти, скорости производства растворителя, скорости потерь растворителя (или удержания растворителя) и влияния типа и концентрации растворителя на процесс solvent-SAGD. Результаты показывают, что скорость удержания растворителя увеличивается со временем, в то время как скорость производства растворителя и битума уменьшается. Эффективность процесса оценивается с помощью накопленных отношений пар/нефть и растворитель/нефть, что позволяет сравнить эффективность процессов SAGD и solvent-SAGD для различных растворителей. В целом результаты этого подхода дают лучшее понимание механизма добычи нефти в процессе solvent-SAGD путем установления связи между условиями в паровой камере и условиями нагретой и разбавленной нефти впереди интерфейса.