Simulation of Field Roll-Out of Polymer Injection and Pattern Optimization

Titel in Übersetzung: Simulation einer großflächigen Auslegung von Polymer-Flutung und Pattern Optimierung

Mathias Bayerl

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Der weltweit steigende Energiebedarf ist einer der Haupttreiber für die Entwicklung von fortschrittlichen Gewinnungsmethoden, um den Entölungsgrad von existierenden Erdöllagerstätten zu erhöhen. Polymer-Flutung ist eine komplexe tertiäre Gewinnungsmethode, dessen Ziel die Erhöhung der makroskopischen Verdrängungseffizienz mithilfe einer effektiven Mobilitätskontrolle ist. Die Technologie wurde bereits erfolgreich von der OMV E&P GmbH als Teil eines uneingeschränkten Pilotversuches im 8. TH Reservoir des Matzen-Feldes angewandt. Um jedoch Polymerinjektion auf größerem Maßstab implementieren zu können, ist es notwendig, die Testresultate auf vollständige Lagerstättenbedingungen zu übertragen. Diese Bedingungen unterscheiden sich wesentlich von Pilotversuchen, da Querströmungen der injizierten Polymerlösung zwischen benachbarten Bohrlochpatterns das Produktionsverhalten beeinflussen. Das wesentliche Ziel dieser Arbeit ist es, das Verhalten von Polymer-Flutung mithilfe von eingegrenzten Produktionspatterns zu untersuchen. Ausgehend von numerischen Lagerstättensimulationsmodellen wurden zahlreiche Bohrlochkonfigurationen unter verschiedenen Begrenzungsszenarien untersucht, um den Einfluss von Querströmungen zwischen einzelnen Patterns für tertiäre Gewinnungsmethoden zu analysieren. Die dynamischen Lagerstättenmodelle dienen als Basis, um ein Grundverständnis bezüglich Fließdynamiken während der Anwendung von Polymer-Flutung auf Lagerstättenmaßstab aufzubauen. Es zeigt sich, dass die Erdölproduktion in eingegrenzten Produktionspatterns steigt, der Zuwachs jedoch auf umliegende Regionen zugeordnet werden kann. Andererseits wird im Rahmen der Studie veranschaulicht, dass Produktivitätsprobleme während Polymer-Flutung mithilfe von Vertikalbohrungen einen erheblichen Einfluss in Lagerstätten mit einer geringen Permeabilität haben. Der Vorteil von Horizontalbohrungen zeigt sich anhand eines verbesserten Produktivitätsindex, was die Anfälligkeit auf produktionstechnische Limitationen verringert. Schließlich thematisiert diese Arbeit die Frage nach einer optimalen Pattern-Anordnung für Polymer-Flutung im Rahmen einer großflächigen Lagerstättenerschließung. Basierend auf einer Reihe von Simulationsmodellen mit unterschiedlichen Bohrlochkonfigurationen werden verschiedene Key-Performance-Indikatoren analysiert, welche als Maßstab für tertiäre Erdölgewinnungsmethoden dienen. Anhand der dieser Studie zeigt sich, dass in Horizontalbohrungen die kumulative Erdölproduktion mit zunehmendem Bohrlochabstand steigt. Andererseits führt ein großer Abstand zwischen Injektoren und Produzenten zu einer Verzögerung der Verdrängungsfront, was das wirtschaftliche Profil von Polymer-Projekten beeinflusst.
Titel in ÜbersetzungSimulation einer großflächigen Auslegung von Polymer-Flutung und Pattern Optimierung
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Sieberer, Martin, Mitbetreuer (extern), Externe Person
  • Ott, Holger, Betreuer (intern)
  • Clemens, Torsten, Betreuer (extern)
Datum der Bewilligung20 Okt. 2017
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2017

Bibliographische Notiz

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Schlagwörter

  • Enhanced Oil Recovery
  • Polymer-Flutung
  • Pattern Optimierung
  • Lagerstättensimulation

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