Микроскопическая визуализация интерфейса паровой камеры с помощью высокоразрешающей оптоволоконной щупа на начальной стадии процесса SAGD

Проведены эксперименты и численные моделирования начальных стадий процесса паропомощной гравитационной добычи (SAGD). В экспериментальных исследованиях использовались двумерные масштабированные модели пласта для изучения характеристик движения флюидов в паровой камере и добываемых флюидов. Наблюдали подъем и рост начальной паровой камеры, а также выполняли визуализацию микрофеноменов на наклонном интерфейсе со стороны паровой камеры с помощью высокоразрешающего оптоволоконного щупа. На интерфейсе между паровой и тяжелой масляной фазами были обнаружены очень мелкие водяные капли порядка 0,01 мм. Эти капли попадали в тяжелую масляную фазу и образовывали эмульсию с нагретым маслом, которое стекало вниз и выводилось через добывающую скважину. Было успешно продемонстрировано, что эти микрофеномены влияют на скорость расширения камеры в горизонтальном направлении и на скорость добычи нефти. Также выполнено численное моделирование процесса SAGD с использованием термального симулятора CMG STARS™ для моделирования роста паровой камеры в эксперименте на начальной стадии. В модели применялась трехмерная численная модель для физической системы: двухкомпонентная (вода и тяжелая нефть) модель черного масла в трех фазах (вода, тяжелая нефть и пар). Результаты согласованного по истории численного моделирования хорошо совпали с экспериментами по добыче нефти и форме паровой камеры при использовании модели смачивания Intermediate3–Stone1, отражающей поведение флюидов, включая микроскопические явления на интерфейсе камеры. Кроме того, был испытан новый процесс под названием Surfactant-SAGD, предусматривающий закачку поверхностно-активного вещества перед началом паровой закачки для улучшения связи между двумя скважинами и подвижности добываемых флюидов.