Analytical cyclic steam simulation model for heavy oil reservoirs

Abstract

Estimated heavy oil reserves almost match those of conventional oil. Amongst the many methods of enhanced oil recovery used in heavy oil production steam injection is commercially successful. Promising new technologies such as cyclic steam stimulation (CSS) help to enhance recovery from heavy oil reservoirs. CSS is recommended on the basis of the geological characteristics of the reservoir containing viscous crude oil, the dynamics and the pressure at which the steam is injected. It is described an analytical model of CSS for a vertical well which was determined by the parameters of enhanced oil recovery on the basis of analytical evaluation of each of the above factors. Integrated evaluation methods are applied to calculate the dimensionless variables for each factor, which characterizes technological parameters of CSS. The results show that the higher the parameters’ value the higher is the oil production for each well. The analytical model of steam injection to vertical wells was applied to calculate the optimal duration of injection, soaking and production at cyclic steam stimulation of the bottom-hole zone of a well. At that the net present value (NPV) characteristics were taken into account.

Высоковязкая нефть по запасам оценивается на уровне с традиционными нефтяными залежами. Коммерчески успешными среди многих процессов повышения нефтеотдачи при добыче высоковязких нефтей является применение пара. Новые перспективные технологии, такие как пароциклическая обработка (ПЦО) скважин, дают возможность эксплуатировать с большей нефтеотдачей пласты высоковязких нефтей. Рекомендации к применению ПЦО скважин даются на основании геологических характеристик залегания высоковязкой нефти, динамического состояния и мощностей закачки пара. Разработана аналитическая модель ПЦО вертикальной скважины, в которой на основе анализа каждого из факторов были установлены параметры, определяющие результат дополнительной добычи нефти. На основе комплексных методов оценки вычислены безразмерные переменные для каждого фактора, описывающие технологические параметры ПЦО скважин. Результаты расчетов показывают, что чем выше значение параметров, тем выше добыча нефти для каждой скважины. На основе аналитической модели закачки пара в вертикальную скважину выполнена оценка оптимальных времен закачки, пропитки и добычи для пароциклической обработки призабойной зоны скважины с использованием чистого дисконтированного дохода (ЧДД).