Quá trình Gas Assisted Gravity Drainage

Lý thuyếtQuá trình GAGD bao gồm việc đặt một giếng sản xuất ngang gần đáy của tầng sản phẩm và bơm khí thông qua giếng thẳng đứng hiện tại được sử dụng trước giai đoạn ngập nước. Khi khí bơm tăng từ đầu để tạo thành một tầng sản phẩm khí, dầu mỏ và thoát nước xuống cho giếng sản xuất ngang. Quá trình GAGD mới đang được phát triển bằng cách sử dụng cách tiếp cận theo ba hướng:(1) Thiết kế và xây dựng một mô hình vật lý thu nhỏ để chứng minh tính khả thi và quá trình điều tra và hiểu được sự tương tác của các lực mao dẫn, lực hấp dẫn và lực nhớt. (2) Quy trình tối ưu hóa bằng cách xác định áp lực trộn lẫn và tổng hợp thông qua việc sử dụng các kỹ thuật Triệt tiêu sức căng bề mặt (VIT). (3) Quá trình kiểm chứng ở điều kiện vỉa bằng cách tiến hành phương pháp WAG ngang và GAGD dọc trong 2 mét mẫu lõi. Bài viết này sẽ trình bày các khái niệm GAGD và các lợi thế hơn WAG và một bản tóm tắt của các bằng chứng thực nghiệm thu thập được cho đến nay.

Development of Gas Assisted Gravity Drainage (GAGD) Process for Improved Light Oil Recovery

D N Rao, S C Ayirala, M M Kulkarni, and A P Sharma, Louisiana State University

Lý thuyết

Cố gắng để vượt qua sự phân dị trọng lực tự nhiên bằng cách bơm ép luân phiên khí với nước (WAG) đã mang lại hiệu suất thu hồi dầu tăng cường tốt hơn so với dự án bơm ép khí liên tục (CGI) Tuy nhiên, WAG vẫn là một phương pháp để 'chiến đấu' với sự phân dị trọng lực tự nhiên Trong nỗ lực để giải quyết một

vấn đề của tính linh động bất lợi, quá trình WAG làm phát sinh các vấn đề khác có liên quan tới tăng độ bão hòa nước trong tầng chứa bao gồm khả năng bơm khí bị hao hụt, tăng cạnh tranh với dòng chảy của

dầu WAG với tỉ lệ thu hồi dầu trong khoảng 5-10% là một dấu hiệu rõ ràng của những hạn chế này.

Để tìm một sự thay thế hiệu quả cho WAG, chúng tôi đã khởi xướng phát triển quá trình bơm ép khí với sự

hỗ trợ của phân di trọng lực (GAGD) Không giống như các WAG, quá trình GAGD lợi dụng sự phân chia

tự nhiên của khí bơm vào dầu thô trong hồ chứa dự án này là nhằm mục đích phát triển một hệ thống của một quá trình thu hồi có thể được ứng dụng rộng rãi cho các loại bể chứa khác trong cả hai chế độ khai thác thứ cấp và tam cấp

Quá trình GAGD bao gồm việc đặt một giếng sản xuất ngang gần đáy của tầng sản phẩm và bơm khí thông qua giếng thẳng đứng hiện tại được sử dụng trước giai đoạn ngập nước Khi khí bơm tăng từ đầu để tạo

thành một tầng sản phẩm khí, dầu mỏ và thoát nước xuống cho giếng sản xuất ngang Quá trình GAGD mới đang được phát triển bằng cách sử dụng cách tiếp cận theo ba hướng:

(1) Thiết kế và xây dựng một mô hình vật lý thu nhỏ để chứng minh tính khả thi và quá trình điều tra và

hiểu được sự tương tác của các lực mao dẫn, lực hấp dẫn và lực nhớt

(2) Quy trình tối ưu hóa bằng cách xác định áp lực trộn lẫn và tổng hợp thông qua việc sử dụng các kỹ

thuật Triệt tiêu sức căng bề mặt (VIT)

(3) Quá trình kiểm chứng ở điều kiện vỉa bằng cách tiến hành phương pháp WAG ngang và GAGD dọc

trong 2 mét mẫu lõi Bài viết này sẽ trình bày các khái niệm GAGD và các lợi thế hơn WAG và một bản tóm tắt của các bằng chứng thực nghiệm thu thập được cho đến nay

1 Giới thiệu:

1.1 Tình trạng các dự án bơm khí:

Trong vòng mười hai năm qua, số dự án hoà trộn CO2 đã tăng từ 52 (năm 1990) lên 66 (năm 2002) và sản lượng của họ trong khoảng thời gian này cũng đã tăng gần gấp đôi từ 95.000 BPD đến 187.400 BPD Những dữ liệu này cho thấy rằng dự án hoà trộn CO2 đã tăng lên đều đặn trong hai thập kỷ qua, tất cả các

dự án bơm khí khác (CO2 không thể hoà trộn, N2 và khí thải) đã bị từ chối hoặc bị loại bỏ trừ các dự án có thể trộn với hydrocarbon Việc sản xuất từ các dự án bơm khí hydrocarbon có thể trộn ở Mỹ đã tăng lên đều đặn từ 55.386 BPD năm 1990 lên 124.500 BPD vào năm 2000 Tuy nhiên, xu hướng này đã bị đảo ngược vào năm 2002 khi sản xuất từ bơm khí hydrocarbon giảm xuống 95.300 BPD, có lẽ do sự tăng giá khí đốt

tự nhiên Hiệu quả tổng thể là phần chia sản phẩm từ phun khí EOR ở Mỹ đã tăng gần gấp đôi từ 23% năm

1990 lên 44,5% vào năm 2002 Điều này thể hiện rõ sự quan tâm thương mại ngày càng tăng, rằng ngành công nghiệp dầu mỏ của Mỹ đã có dự án EOR bơm khí Các mức giá tương đối cao của khí thiên nhiên và các lợi ích khác của việc cô lập quy mô carbon của CO2 đối với các dự án bơm khí trong tương lai

1.2 Tiến hành hiện tại của Công nghiệp:

Độ nhớt của chất khí, cho dù CO2 hoặc hydrocarbon, nói chung là phải nhỏ hơn một phần mười của dầu

tại điều kiện vỉa (việc kiểm soát một trong những yếu tố lớn nhất trong một dự án bơm khí thành công)

Nghiên cứu đang được tiến hành trên bọt và gel để tính độ nhớt của các dung môi Tuy nhiên, những kỹ thuật này, vẫn còn có tính chất thử nghiệm, không được chấp nhận như một phần của công nghệ lũ có thể trộn với hiện tại Do đó, quá trình WAG (thực hiện lần đầu tiên bởi Caudle và Dyes1 năm 1958) vẫn là lựa chọn mặc định để kiểm soát cơ động lũ khí theo phương ngang

Christensen et al.2 đã trình bày đánh giá của 59 lĩnh vực WAG kinh nghiệm, bắt đầu từ WAG đầu tiên năm

1957 bởi Mobil trong lĩnh vực Bắc Pembina ở Alberta, đến mới nhất tại Sea theNorth Trong số 59 dự án WAG khắp thế giới, 37 (không bao gồm bốn dự án nước và phun khí đồng thời) đã được tiến hành tại Hoa

Kỳ Trong số này 37 dự án WAG ở Mỹ, 26 đã dùng CO2 Mặc dù ưu thế của mình trong lĩnh vực ứng

dụng, hiệu suất của quá trình WAG đã gây thất vọng Việc xem xét ghi nhận trên kết luận rằng phần lớn của

59 dự án thu hồi dầu tăng là trong khoảng 5-10%, với sự phục hồi trung bình tăng 9,7% đối với các dự án WAG có thể trộn lẫn và 6,4% đối với các dự án WAG không thễ trộn lẫn.(Các tác giả cũng nhận thấy sự thu hồi dầu cao nhất thu được bất ngờ tại các thành hệ cacbonat, và dolomit cao hơn mức trung bình của đá cát kết trong dự đoán) Trong khi đó, sự thu hồi dầu đã tốt hơn nhiều trong khoảng 15 - 40% OOIP trong bơm khí thẳng đứng trong trọng lực ổn định tiến hành trong các rạn đỉnh cao của Alberta3 Những kết quả này cho thấy các lĩnh vực lợi ích của làm việc với thiên nhiên bằng cách sử dụng sự nổi lên của khí bơm để đẩy xuống dầu.Điều này dẫn đến câu hỏi: tại sao không luôn luôn bơm khí phân di trọng lực ở phía trên cùng của tầng sản phẩm để tầng dầu đi xuống dưới thành một tầng sản xuất ngang? Các dự án được đề

xuất nhằm mục đích để trả lời câu hỏi này bằng cách phát triển các tiêu chí mở rộng quy mô phù hợp với khái niệm mới, xây dựng một mô hình vật lý trực quan để chứng minh quá trình khả thi, và bằng cách thực hiện lũ dài lõi trong cả hai chế độ chiều dọc (GAGD) và chế độ chiều ngang (WAG) Ngoài ra, các dự án được đề xuất cũng nhằm phát triển hơn nữa kĩ thuật Triệt tiêu sức căng bề mặt (VIT) để xác định điều kiện trộn lẫn trong hồ chứa

1.3 Tại sao sự thu hồi dầu lại quá thấp trong các dự án WAG?

Quá trình WAG thông thường là sơ đồ mô tả trong hình 1 Nếu khí và nước bơm chảy như đã đề ra trong sơ

đồ trên, thu hồi dầu cao hơn đáng kể có thể có được do hiệu quả quét tuyệt vời Thực tế là những kinh nghiệm tích lũy được từ một số dự án mâu thuẫn với kỳ vọng cao này cho

thấy rõ ràng rằng hành vi dòng chảy của chất lỏng tại tầng chứa trong quá trình WAG

là khác nhau đáng kể trong Hình 1 Xem xét các xu hướng tự nhiên của khí bơm lướt lên phía trên và nước chìm xuống phía dưới, một mô hình dòng chảy thực tế hơn có thể được mô tả như trong hình 2 Hậu quả của sự phân biệt khí-nước là hiệu quả quét nghèo

dẫn đến sự thu hồi thấp trong các dự án.

Hình 1: sơ

đồ Vẽ phác quy trình bơm CO2-WAG (Trích từ trang web của Mỹ-DOE)

1.4 Dự án bơm khí trọng lực ổn định:

các nơi khác trên thế giới Bảng 1 cho thấy các bản tóm tắt của các ứng dụng lĩnh vực thoát nước trọng lực xem xét cho đến nay trong quá trình nghiên cứu này Howes tóm tắt trọng lực thẳng đứng ổn định dòng hydrocarbon (HC) có thể hoà trộn được tiến hành ở các tầng chứa Canada 1964-1987

Hình 2: sự phá huỷ có thể xảy ra của một chu

kỳ WAG

Các ý

kiến nhấn mạnh lĩnh vực ứng dụng của quá trình phân dị trọng lực khí cho một số loại và đặc điểm tầng chứa trong cả hai chế độ thứ cấp và tam cáp Phân dị trọng lực được xem là 'áp dụng tốt nhất' cho nước có độ bão hòa thấp, dày, góc dốc cao hoặc loại san hô, và các tầng chứa dầu nhẹ có độ thấm thẳng đứng vừa phải đến cao

và điều áp yêu cầu thấp Yếu tố thu hồi cao trong khoảng 58-95% đã được OOIP báo cáo

2 Quy trình phân dị trọng lực khí (GAGD)

Property

8

May

3

Jan 198 1

Mid -198

Dec

Approximate Size

na/

USA

Tex as/

US A

Louisi ana/

USA

Louisia na/

USA

Alb erta / Can

Alb erta / Can

Tex as/

US A

d- Sto ne

- sto

e

Ca rb-on ate

Li me

- St

Biomicr ite/

Dolo.

San d- Sto ne

– 23.9

A Reservoir Temperature

1.0

3200

Reservoir Pressure at end

Minimum Miscibility

Gas Flood Recovery:

2.1 Khái niệm và lợi ích của GAGD

Ý tưởng ban đầu là một mở rộng dự án bơm khí trọng lực ổn định thảo luận trước đó, mà đã chứng minh đầy đủ rằng làm việc với thiên nhiên mang lại lợi ích đáng kể trong quá trình thiết kế để chống lại các hiện tượng tự nhiên của phân dị trọng lực Cái tên được chọn cố tình để bắt chước các hệ thống hơi nước có hỗ trợ phân dị trọng lực (SAGD) quy trình đang được phát triển để thu hồi nhiệt của dầu nặng

Khái niệm về quá trình GAGD được thể hiện bằng sơ đồ ở Hình 3 CO2 bơm vào các giếng dọc tích tụ ở đầu của tầng sản phẩm do trọng lực và phân dị trọng lực đã đổi chỗ dầu Khi bơm tiếp tục, buồng CO2 tăng

đi xuống và đi ngang dẫn đến phần lớn hơn và lớn hơn của các tầng chứa bị cuốn theo nó mà không có bất

kỳ sự gia tăng độ bão hòa nước trong tầng chứa Điều này tối đa hóa hiệu quả quét thể tích Sự phân dị

trọng lực của CO2 cũng giúp trong việc trì hoãn, hoặc thậm chí loại bỏ, bước đột phá CO2 để sản xuất cũng như ngăn chặn các pha khí cạnh tranh với dòng dầu.Trong buồng CO2, hiệu quả chuyển dầu có thể được

tối đa bằng cách giữ cho áp lực lớn hơn các áp lực trộn lẫn tối thiểu (MMP) Điều này giúp trong việc giữ

được sức căng thẳng bề thấp giữa dầu và CO2 Nếu thành hệ là đá ưa nước, nước có thể sẽ được giữ lại

trong lỗ rỗng do áp lực mao dẫn trong khi dầu sẽ được ưu tiên di dời do CO2 Nếu thành hệ là ưa dầu, những lớp màng liên tục của dầu sẽ giúp tạo đường phân dị cho dầu chảy vào giếng sản xuất ngang.Như

vậy quá trình GAGD không chỉ loại bỏ hai vấn đề chính (quét kém và nước chắn) của các quá trình WAG

thông thường, mà còn thêm lợi thế làm tăng độ bão hòa dầu và do đó cải thiện tính thấm tương đối dầu gần

thân giếng sản xuất, và giảm sự cạnh tranh của dòng khí Quá trình này làm cho việc sử dụng hiệu quả các

giếng thẳng đứng hiện tại trong lĩnh vực bơm CO2 và kêu gọi khoan giếng ngang dài để sản xuất dầu.Các chi phí khoan giếng ngang đã được giảm đáng kể trong những năm gần đây do sự tiến bộ trong công nghệ khoan Tóm lại, quá trình GAGD đề xuất cung cấp tiềm năng đáng kể để tăng chỉ số thu hồi dầu cuối cùng

2.2 Phát triển mô hình vật lý:

Như một phần của dự án này, một mô hình vật lý thu nhỏ được xây dựng không chỉ để chứng minh quá

Hình 3: Khái niệm bơm

ép khí hỗ trợ phân dị trọng lực (GAGD) trong quy trình EOR

trình này mà còn để xác định các thông số tầng chứa phù hợp cũng như để kiểm tra tác động của các yếu

tố như: (1) có thể hoà trộn / không thể hoà trộn, (2) GAGD / WAG, (3) tính dính ướt, (4) không đồng nhất,

và tính chất khác Nghiên cứu mô hình vật lý như vậy chỉ là một số ít và xa giữa (Claridge8 năm 1972;

Jackson et al.9 năm 1985; và Butler10 vào năm 2000).Mô hình như vậy là rất hữu ích trong việc phát sinh những tác động từ lĩnh vực thiết kế tốt các thí nghiệm đơn giản và trong so sánh cơ chế chuyển khác nhau

Kể từ khi khái niệm GAGD còn mới, sử dụng các phương pháp tiếp cận tương tự sẽ nâng cao tính hữu dụng của dữ liệu thu được từ các phòng thí nghiệm thử nghiệm mô hình vật lý Một tập hợp các nhóm thứ nguyên đã được xác định để đại diện cho giống nhau của các phòng thí nghiệm thu nhỏ mô hình với các

tầng chứa thực Hai phương pháp chung cho việc thu thập các nhóm thứ nguyên được sử dụng trong

scaling là phân tích thứ nguyên và phân tích kiểm chứng.

Các thủ tục chung của việc sử dụng phân tích kiểm chứng báo cáo của Shook et al.11 đang được áp dụng cho các quá trình GAGD dưới các điều kiện khí bơm là không trộn lẫn trong dầu thô Theo dự báo, các cơ chế tác dụng trong quá trình GAGD xuất hiện một cách hợp lý cũng được đại diện bởi việc sử dụng trọng lực (hay Buoyancy) số lượng, số mao mạch, tỷ lệ di chuyển điểm cuối và tỷ lệ khung hình học có hiệu quả như các thông số không thứ nguyên để được xuất hiện giữa các mỏ và các mô hình

Đối với quá trình bơm khí có thể hoà trộn, Doscher và Gharib báo cáo rằng, các đẳng thức sau đây phải

được duy trì như được chỉ ra bởi phân tích chiều và phân tích kiểm chứng.

Tỷ lệ của tất cả các phân số cho các mẫu thử nghiệm với mô hình thuận tiện có thể được giữ không đổi bằng cách điều chỉnh đặc tính đá và tính chất chất lỏng (tính thấm, kích thước hạt, độ nhớt, mật độ, vv…) trong mô hình Tỉ số đầu tiên trong phương trình trên là tỷ số của lực hấp dẫn và lực nhớt Điều thứ hai quy

mô các phân tử khuếch tán đến lực nhớt (tỉ lệ khuếch tán để phân tán đối lưu).Tỉ số thứ ba là số Reynolds

Tỉ số thứ tư là cho tỷ lệ của tổng chiều dài của hệ thống với số lượng các lỗ trên một đơn vị chiều dài của

hệ thống Nếu tỉ lệ này được duy trì, sau đó nó là không thể duy trì tỉ lệ thích hợp của trọng lực và lực nhớt

Do đó, vì lý do này tỉ số IV được bỏ qua Tỉ lệ cuối cùng là lực mao dẫn và lực nhớt Các yếu tố tỉ lệ đó có một số điều không chắc chắn là những yếu tố có ảnh hưởng đến sự thu hồi dầu tiếp theo sau khi đột phá và không phải là hiện tượng xảy ra tại các mặt nước dung môi viz Thay đổi thành hệ, trọng lực đè và phân nhánh độ nhớt

2.2.1 Chia tỉ lệ nghiên cứu mô hình vật lý trên hệ thống thoát nước trọng lực:

Doscher et al báo cáo công việc thử nghiệm trên CO2 và N2 cho thu hồi dầu dư trong điều kiện tầng chứa ngập nước Họ chỉ ra rằng hoà trộn đối lưu hoặc phân tán được phóng đại trong mô hình

Chatzis et al báo cáo thoát lực hấp dẫn kết quả nghiên cứu thực nghiệm ở cả hai ống mao dẫn và một mẫu lõi cát kết dài Berea Sự hình thành của một bể dầu trong lõi Berea trong quá trình với rào cản mao mạch đã

được chứng minh bằng cách quét CT Họ kết luận rằng sự thu hồi dầu rất cao từ bơm khí trơ có hỗ trợ

trọng lực chỉ có thể có khi dầu lan trên mặt nước (hệ số lan truyền dương), và các tầng chứa ưa nước mạnh Với mẫu lõi ngắn, sự phát triển và lan truyền của các bể dầu được giới hạn bởi kích thước của các

van, và việc sử dụng một hàng rào mao mạch ở cuối giếng sản xuất là cần thiết để đạt được các điều kiện

áp lực mao dẫn cao để sản xuất dầu Mao mạch có tác động sâu sắc trong các nghiên cứu trong phòng thí

nghiệm, trong khi vai trò của nó là không đáng kể về quy mô mỏ.

Kantzas et al báo cáo kết quả thực nghiệm cho cả hai môi trường đá bở rời và đá cố kết Trong thí nghiệm

"kiểm soát phân dị", một rào cản mao mạch đã được sử dụng để ổn định di dời bằng cách giảm tốc độ dòng

chảy Các rào cản mao mạch cũng ngăn cản khí dịch chuyển qua Thu hồi dầu cuối cùng từ các thí nghiệm

đá bỡ rời rất cao, 99% và 94% cho dầu bão hòa nước và nước bão hòa dư dầu, tương ứng.

Meszaros et al.16 tiến hành nghiên cứu quy mô mô hình vật lý của bơm ép khí có hỗ trợ của phân dị trọng lực Cả hai mô hình vật lý áp suất thấp và áp suất cao được xây dựng và thử nghiệm Mở rộng quy mô tiêu chuẩn của Islam và Farouq Ali17 đã được sử dụng Có tổng cộng 23 lần chạy thử nghiệm, với N2 và CO2 ở

áp suất phun và độ nhớt dầu (750-7500 cp) khác nhau, đã được tiến hành Kết quả chỉ ra rằng nó khó khăn

hơn nhiều để duy trì bọt khí ổn định trong một mô hình thu nhỏ áp suất cao mô hình 3 chiều hơn trong mô hình 2 chiều Bơm khí ở áp suất phun 1 psi giúp tăng sản lượng dầu đáng kể Trong N bơm vận hành, số

lượng đáng kể dầu được sản xuất sau khi khí đột phá Cao như 70% của dầu tại chỗ đã được thu hồi bằng cách sử dụng bơm khí trọng lực ổn định

Vizika và Lombard phân tích tính dính ướt và sự lan truyền, hai thông số quan trọng trong thu hồi dầu với

hệ thống thoát nước trọng lực ba pha Các thí nghiệm bằng cách sử dụng dầu ướt, nước mưa, và môi trường khe nứt ưa nước với ba hệ thống chất lỏng khác nhau đã được tiến hành Tính thấm tương đối ba giai đoạn

từ số liệu thực nghiệm đã thu được bằng cách kết hợp lịch sử số Đó là kết luận rằng sự tồn tại của tính

dính ướt và lan truyền, ảnh hưởng rất nhiều cơ chế dòng chảy và hiệu quả động học thu hồi và hiệu quả của quá trình Sự thu hồi dầu cao nhất đã thu được với hệ số lan truyền tích cực trong điều kiện ẩm ướt, do

dòng chảy của dầu lan truyền bởi lớp màng, trong đó thủy lực được duy trì liên tục

Grattoni et al nghiên cứu phân dị trọng lực tự do trong một tế bào thị giác 2D Một mối tương quan tốt được tìm thấy giữa một nhóm thứ nguyên mới và sự sản xuất dầu Nhóm thứ nguyên mới là sự kết hợp của các mao dẫn, số lượng lưu trữ, và tỷ lệ độ nhớt Kết quả và phương pháp được sử dụng trong các nghiên cứu mô hình vật lý khác nhau được tóm tắt trong Bảng 2

Gas Gas/Water/Oil

Switch Valve

Gas mass-flow controller

Pressure

withbead packinside

p4

Water

vessel

CCD Camera

Data acquisition

and Lombard1

Chatzis

et al.20

Grattoni et al.24

Dosche

r et al.19 Scaling

law

Butler et al Islam and Farouq Ali

r and Gharib

pressure

psi/180o

170

Crude

2.2.1 Các thí nghiệm ban đầu với một mẫu chưa định tỷ lệ:

Một mô hình vật lý, bao gồm một gói các mô hình trực quan, được sử dụng để nghiên cứu hệ thống phân dị trọng lực sơ bộ Hình 4 cho thấy sơ đồ của các thiết bị thí nghiệm Bơm chất lỏng và các mạch làm piston cung cấp phương tiện của bão hòa và không bão hòa các môi trường lỗ hổng trong mô hình trực quan với dầu hoặc nước Chất lỏng nước thải được thu thập trong một xi lanh thủy tinh Một hệ thống thị giác, trong

đó bao gồm một máy ảnh, khung grabber và phần mềm phân tích hình ảnh, được sử dụng để đo lường mức sản xuất dầu hoặc nước

Các mô hình trực quan được làm chủ yếu là hai mảnh song song của kính Pyrex và khung nhôm Các kích thước bên trong của mô hình là: 14,92 x 35,23 x 2,54 cm, trong đó cung cấp một khối lượng 1336 cc Kích thước của các hạt thủy tinh được sử dụng là trong khoảng 0,4-0,6 mm Khô-đóng gói dẫn đến một độ xốp là 0,39 và ước tính thấm của 10 Darcy

Hình 4: Sơ đồ của Thiết bị thí nghiệm

Time (min)

B

0.80A

0.60

0.40

0.20

0.00

Trong các thử nghiệm, de-ion hóa nước, n-decane và parafin dầu, và không khí đã được sử dụng Một số tính chất vật lý của các chất lỏng được thể hiện trong Bảng 3

Table 3: Đặc tính chất lưu

Run 1: phân dị trọng lực với decane (C 10 H 22 ) Trong hoạt động này, các gói hạt bước đầu đã được bão hòa

với nước Sau đó Decane được bơm với một tỷ lệ 6 cc / phút để loại bỏ nước và tạo ra một tình trạng trước

khi phân dị trọng lực Decane thông qua sau 68 phút (0,83 khối lượng lỗ chân lông (PV))

Hình 5 cho thấy sự thu hồi dầu như là một tỷ lệ phần trăm của dầu ban đầu tại chỗ (IOIP) so với thời gian trôi qua trong cuộc thử nghiệm hệ thống phân dị trọng lực Trong mười phút đầu tiên, tỷ lệ sản xuất là rất cao và hầu như không đổi, sau đó nó giảm đáng kể

Có xuất hiện hai giai đoạn trong quá trình phân dị trọng lực này Các giai đoạn tương ứng với một hệ thống thoát nước một pha oleic ở một mức cao hơn Trong giai đoạn này, bể dầu trong mô hình nhanh

chóng bị thu hẹp trong khi chỉ có dầu được sản xuất ở tốc độ khá ổn Giai đoạn thứ hai được đặc trưng với dòng chảy 2 pha với tốc độ thoát dầu thấp hơn nhiều Trong giai đoạn này, cả dầu và khí đốt đã được sản xuất trong lõi thay thế vào cuối dòng.

Hình 5: Thử nghiệm Run 1: Phục hồi dầu ở phân

dị trọng lực (với decane) bắt đầu từ Điều kiện nước tự nhiên.

Recovery

(IOIP)

density Dynamic viscosity (cP) Interfacial tension (dynes/cm)

De-ionized

Water

Run 2: Phân dị trọng lực với paraffin Hoạt động này được tiến hành theo cách thức tương tự Run 1 Do độ

nhớt cao hơn nhiều so với parafin Decane, nó đã có thể quan sát các mặt phân cách khí dầu và chuyển

động của nó trong mô hình Một mặt phân cách khí dầu rõ ràng giữa các khu vực khí đốt và dầu đã được

quan sát (Hình 6) Trong các thử nghiệm, không có nước được sản xuất, hỗ trợ các giả định rằng nước (tại

độ bão hòa ban đầu của nó khoảng 10%) là bất động trong hệ thống phân dị trọng lực

3 Đánh giá sự trộn lẫn khí-dầu 3.1 Sự

cần thiết phải trộn lẫn:

Lý do chính cho một lượng lớn dầu còn dư lại phía trong tầng chứa sau khi ngập nước thứ cấp là hiệu ứng bẫy gây ra bởi sức căng bề mặt hoặc lực mao dẫn Trộn lẫn này thay các chất lỏng di dời, theo định nghĩa, rằng không có mặt phân cách giữa chúng hay sức căng thẳng bề được giảm xuống bằng không, do đó dẫn

đến lực mao dẫn là vô cực Vì vậy, phần lớn các nỗ lực nghiên cứu trong quá khứ đã được hướng vào các

quá trình EOR nhằm làm giảm đi sự căng bề mặt bằng nước bơm (ngập hóa học) hoặc có thể trộn các dung

môi như các loại khí hydrocarbon hoặc CO2 Một kết quả thú vị là các khái niệm số mao mạch được áp dụng cho các quá trình GAGD Ban đầu, các khí bơm, nếu nó dưới (nhưng gần) áp lực trộn lẫn tối thiểu, sẽ tạo ra một vùng ba giai đoạn của dầu, nước và khí đốt Cáckhí tăng sau đó sẽ ưu tiên thay dầu vì sức căng

bề mặt của nó với dầu hơn với nước muối chứa Mặc dù khí bơm có thể tồn tại như là một giai đoạn riêng biệt dưới MMP, pha khí tăng này sẽ không cạnh tranh với các chất lỏng chảy xuống Do đó, ba pha hiệu ứng thấm tương đối có thể được dự kiến hầu như không ở gần giếng ngang sản xuất

Tuy nhiên, để đạt được độ bão hòa dầu thấp trong khu vực khí đốt, lực căng bề mặt khí dầu thấp, hoặc trộn

lẫn, là bắt buộc Quá trình GAGD xuất hiện để cung cấp một cơ hội để đáp ứng yêu cầu này bằng cách duy

trì áp suất vỉa gần MMP thông qua kiểm soát lưu tốc của khí và chất lỏng bơm Điều này đòi hỏi chất

lượng dữ liệu trên MMP và MMC (thành phần hòa trộn tối thiểu) cũng như tổ hợp khí dầu tác động đén sức

Hình 6: Tác giả của mặt phân cách dầu khí trong Model Visual Run 2