Новый метод масштабирования для моделирования паровой гравитационной вытеснительной добычи на основе модели вязкость–температура

Теплово-композиционные моделирования течений жизненно важны для понимания сложных взаимодействий подземного тепло- и массопереноса в задачах геоэнергетики. Частный пример — процесс паровой гравитационной вытеснительной добычи (SAGD), для которого точное численное моделирование необходимо для оценки эффективности и обеспечения экологически устойчивой добычи нефти. Однако представление сложных тепло- и массопереносных процессов в SAGD требует сеток мелкого масштаба, что приводит к исключительно высоким вычислительным затратам. Для решения этой проблемы в настоящем исследовании предложена новая техника масштабирования, позволяющая эффективно моделировать SAGD с увеличенными размерами ячеек сетки при сохранении точности моделирования. Предлагаемый метод масштабирования использует масштабные коэффициенты, определяемые как отношение размеров ячейки грубой сетки к размерам ячейки мелкой сетки, для корректировки зависимости вязкости нефти от температуры в моделях грубого масштаба. Этот подход устраняет необходимость модификации исходного кода симуляторов и поэтому выгоден пользователям закрытого коммерческого программного обеспечения для моделирования, обеспечивая более эффективные и экономичные полевые масштабные симуляции SAGD. Метод валидации проведён на моделях SAGD различной размерности, размерах блоков сетки и общей модели, а также для различных зависимостей вязкости нефти от температуры. Результаты показывают, что метод масштабирования ускоряет мелкомасштабные симуляции в 3,6 и 7887 раз для одномерных и двумерных моделей SAGD соответственно, при этом сохраняется приемлемая точность по сравнению с результатами мелкомасштабных расчётов. Надёжная работа метода указывает на высокий потенциал для практического применения в операциях крупномасштабной добычи методом SAGD.