Численное моделирование нефтедобычи с применением ПАВ-полимерного заводнения

Работа посвящена численному моделированию разработки месторождений с применением технологий повышения нефтеотдачи пласта, основанных на заводнении растворами ПАВ-полимеров. Предлагаемый подход нацелен на оценку возможной эффективности и целесообразности использования ПАВ-полимерного заводнения на поздних стадиях разработки реальных месторождений. Описывается вычислительная схема моделирования процесса трехфазной многокомпонентной фильтрации в неоднородных пористых средах с учетом образования фазы эмульсии, получаемой в результате связывания воды и нефти под воздействием ПАВ. Данная вычислительная схема построена аналогично принципу известной схемы IMPEC и основана на неявном расчете давления методом конечных элементов и явном переносе фаз между ячейками конечноэлементной сетки на каждом временном шаге. Это позволяет расcчитывать воздействие ПАВ в каждой ячейке сетки независимо от других ячеек. В схеме предусмотрено моделирование химических реакций с учетом их скоростей и количества реагирующих веществ в ячейках сетки. Эффект повышения нефтеотдачи пласта достигается за счет более высокой подвижности и меньшей остаточной насыщенности возникающей фазы эмульсии по сравнению с фазой нефти. Численные эксперименты проведены на модели реального месторождения с большим количеством действующих скважин и высокой неоднородностью пористой среды. Проведено сравнение трех способов разработки месторождения: с закачкой только воды, с полимерным заводнением и с нагнетанием раствора ПАВ-полимера. Показана сходимость численной схемы при дроблении шагов по пространству и времени. По сравнению с двухфазной двухкомпонентной фильтрацией дополнительные вычислительные затраты, связанные с образованием фазы эмульсии и ее последующей фильтрацией, не превышают 10%.