Mechanistic Study of Fracture Types Effect on Oil Production

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Abstract

Da mehr als die Hälfte des weltweiten Rohöls in natürlich frakturierten Lagerstätten vorkommt und leicht zu fördernde Kohlenwasserstoffe im Laufe der Zeit versiegen, wird immer mehr Wert auf das Verständnis des komplexen Förderverhaltens von frakturierten Lagerstätten gelegt. Natürliche Risse im Gestein können über FMI-Sonden bestimmt und nach ihrem Durchmesser im Querschnitt in Gruppen aufgeteilt werden. Diese Arbeit umfasst große, mittlere, kleine und für den Fall des realen Feldes auch Haarrisse, die in Bezug auf ihre Öffnungsweite in absteigender Reihenfolge angeordnet sind. Zahlreiche Simulationen wurden unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt, um die Auswirkungen verschiedener Zusammensetzungen von unterschiedlichen Rissen auf die Produktion zu untersuchen. Zunächst wurden künstliche 2D-Modelle erstellt, die als Grundlage für das darauffolgende 3D-Würfelmodell dienen. Natürliche Produktion, Wasserflutung und Gasinjektion wurden in diesen Modellen untersucht und die Ergebnisse werden in dieser Arbeit diskutiert. Darüber hinaus wurde ein Sektor aus einem echten riesigen Feld ausgewählt und mit den Erkenntnissen aus den synthetischen Modellen während der natürlichen Produktion untersucht. Es wurde eine Verifizierung der Arbeit ermöglicht, indem die erhaltenen Ergebnisse dem Trend der historischen Produktionsdaten des realen Feldsektors Folge leisten. Darüber hinaus wurden Sensitivitäts-Durchläufe mit dem 3D-Würfelmodell für die Wasserflutung und Gasinjektion durchgeführt und dimensionslose Kennzahlen für die selbigen berechnet. Die “capillary number” und die “gravity number”, jeweils definiert als Verhältnis der Kapillarkraft bzw. der Gravitationskraft durch die viskose Reibungskraft, geben Aufschluss darüber, unter welchen Kräften die durch Risse gekennzeichnete Lagerstätte dominiert wird.
Basierend auf den gewonnenen Ergebnissen aus den synthetischen und echten Sektor-Modellen spielen Risse eine Schlüsselrolle in der Produktion. Das Ignorieren eines der untersuchten Risstypen, insbesondere der großen Risse, könnte dazu führen die Lagerstätte als solche in Bezug auf natürliche Produktion zu unterschätzen. Während des Wasserflutens begünstigen Risse zudem eine höhere Produktion und eine bessere Verdrängung, während bei der Gasinjektion schnellere Durchbruchszeiten des Gases beobachtet wurden. Die Performance der Gasinjektion im Vergleich zum Wasserfluten scheint stärker von Änderungen der Matrixpermeabilität abzuhängen. Diese Feststellung wird auch durch die dimensionslosen Kennzahlen gestützt, unter welchen während der Gasinjektion höhere Ausbeuten bei matrixdominiertem Fluss beobachtet wurden. Wasserfluten hingegen zeigt eine größere Sensibilität gegenüber den Eigenschaften der Frakturen selbst.

Details

Titel in ÜbersetzungMechanistische Untersuchung des Einflusses von Frakturen auf die Ölförderung
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung22 Okt. 2021
StatusVeröffentlicht - 2021