Развитие паровой камеры и прогноз производительности добычи при методе паровой гравитационной дренировки (SAGD)

Паровая гравитационная дренировка (SAGD) является эффективной технологией разработки тяжёлых нефтяных месторождений, однако сопровождается высоким энергопотреблением и значительными выбросами парниковых газов. Поэтому важно прогнозировать процесс развития паровой камеры и производственные характеристики процесса SAGD. В ранних исследованиях продуктивность SAGD прогнозировалась аналитически при ряде упрощений. На основании десятков результатов численного моделирования пласта в STARS мы выявили, что скорость добычи нефти тесно связана со скоростью закачки пара; по нашему знанию, мало работ устанавливают прямую зависимость между ними. В настоящей статье предложена новая аналитическая модель для одновременного прогнозирования развития паровой камеры и производственных показателей SAGD при постоянной скорости закачки пара. Опираясь на предыдущие численные и экспериментальные исследования, мы предполагаем, что форма паровой камеры представляет собой комбинацию двух симметричных парабол или перевёрнутого треугольника. Скорость добычи нефти выражается через скорость расширения паровой камеры как функцию свойств коллектора и параметров закачки. Уравнение баланса энергии используется для связи скорости расширения пара с потерями тепла в окружающий пласт. Сравнения результатов новой модели с результатами STARS для конкретного случая сверхтяжёлого нефтяного месторождения в Канаде показывают согласие при допущении параболической формы. С помощью предложенной модели можно прогнозировать производственные показатели, такие как скорость добычи нефти, обводнённость и паронефтяное отношение.