TY - THES

T1 - Optimization of oil production in an oil rim reservoir using numerical simulation

AU - Jaoua, Maroua

N1 - no embargo

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - Die Entwicklung eines Oil Rim Reservoirs ist anspruchsvoll und führt oft nur zu einer geringen Produktion des vorhanden Öls, aufgrund zahlreicher Problemen. Es erfordert eine detaillierte Analyse und spezielle Vorgehensweisen um die Ölproduktion eines dünnen Oil Rim Reservoirs zu optimieren. Nur wenige IOR/EOR Anwendungen für die Entwicklung eines solchen Reservoirs wurden bisher in Fachliteratur beschrieben. Diese Arbeit präsentiert eine Studie zur Optimierung der Produktion aus einem Oil Rim Reservoir mittels numerischer Simulationen. Zuerst wurde ein representativer Sektor des Feldes für die Analyse ausgewählt. Es wurden IOR/EOR-Methoden, einschließlich Wasser/Gas Injektion und die injektion von Tensid Lösungen, ausgewählt, welche unter Verwendung eines invertierten horizontalen Fünfpunkt-Bohrmusters im ausgewählten Sektor ausgeführt wurden. Nach einer detaillierten Sensitivitätsanalyse wurde das Muster durch seine charakteristischen geometrischen Variablen optimiert, einschließlich der Länge des vertikalen/horizontalen Abschnitts des Bohrloches, der Lage der Bohrlöcher, der Abstände und der Ausrichtung des Musters. Die Optimierung erfolgte durch die Festlegung einer Zielfunktion unter Verwendung eines differentiellen Evolutionsalgorithmus, der die Gesamtmenge an produziertem Öl steigern und den Wasser- bzw. Gasanteil am produzierten Gesamtvolumen reduzieren soll. Dieser wurde bis zur Konvergenz durchgeführt und die optimale Lösung wurde für die Ausführung weiterer IOR/EOR-Studien verwendet. Letztendlich wurden nach Auswahl des Basisszenarios und des besten Bohrmusters die IOR/EOR-Optionen miteinander verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anwendung eines horizontalen Fünfpunkt-Bohrmusters in einem Oil Rim Reservoir, die Menge an produziertem Öl, bei einer Wasserflutung, erhöht werden könnte, jedoch mit einer geringeren „sweep efficiency“ einhergeht. Die Verluste des injizierten Wassers in das darunter liegende Aquifer und in die darüberliegende Gaskappe sind groß. Die Injektion von Gas in die Gaskappe kann den Druck unterstützen, erhöht aber den Gasanteil am Gesamtvolumen enorm. Darüber hinaus ist die wirksame Verdrängung von Öl durch Gas schlecht. Bei der Flutung mit Tensiden zeigen die Ergebnisse eine bessere Verdrängungseffizienz als bei der Flutung mit Wasser. Eine mögliche Reduktion der verbliebenen Ölsättigungen, könnte auch die maximale Menge an produziertem Öl erhöhen, jedoch nur innerhalb eines sehr langen Zeitraums.

AB - Die Entwicklung eines Oil Rim Reservoirs ist anspruchsvoll und führt oft nur zu einer geringen Produktion des vorhanden Öls, aufgrund zahlreicher Problemen. Es erfordert eine detaillierte Analyse und spezielle Vorgehensweisen um die Ölproduktion eines dünnen Oil Rim Reservoirs zu optimieren. Nur wenige IOR/EOR Anwendungen für die Entwicklung eines solchen Reservoirs wurden bisher in Fachliteratur beschrieben. Diese Arbeit präsentiert eine Studie zur Optimierung der Produktion aus einem Oil Rim Reservoir mittels numerischer Simulationen. Zuerst wurde ein representativer Sektor des Feldes für die Analyse ausgewählt. Es wurden IOR/EOR-Methoden, einschließlich Wasser/Gas Injektion und die injektion von Tensid Lösungen, ausgewählt, welche unter Verwendung eines invertierten horizontalen Fünfpunkt-Bohrmusters im ausgewählten Sektor ausgeführt wurden. Nach einer detaillierten Sensitivitätsanalyse wurde das Muster durch seine charakteristischen geometrischen Variablen optimiert, einschließlich der Länge des vertikalen/horizontalen Abschnitts des Bohrloches, der Lage der Bohrlöcher, der Abstände und der Ausrichtung des Musters. Die Optimierung erfolgte durch die Festlegung einer Zielfunktion unter Verwendung eines differentiellen Evolutionsalgorithmus, der die Gesamtmenge an produziertem Öl steigern und den Wasser- bzw. Gasanteil am produzierten Gesamtvolumen reduzieren soll. Dieser wurde bis zur Konvergenz durchgeführt und die optimale Lösung wurde für die Ausführung weiterer IOR/EOR-Studien verwendet. Letztendlich wurden nach Auswahl des Basisszenarios und des besten Bohrmusters die IOR/EOR-Optionen miteinander verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anwendung eines horizontalen Fünfpunkt-Bohrmusters in einem Oil Rim Reservoir, die Menge an produziertem Öl, bei einer Wasserflutung, erhöht werden könnte, jedoch mit einer geringeren „sweep efficiency“ einhergeht. Die Verluste des injizierten Wassers in das darunter liegende Aquifer und in die darüberliegende Gaskappe sind groß. Die Injektion von Gas in die Gaskappe kann den Druck unterstützen, erhöht aber den Gasanteil am Gesamtvolumen enorm. Darüber hinaus ist die wirksame Verdrängung von Öl durch Gas schlecht. Bei der Flutung mit Tensiden zeigen die Ergebnisse eine bessere Verdrängungseffizienz als bei der Flutung mit Wasser. Eine mögliche Reduktion der verbliebenen Ölsättigungen, könnte auch die maximale Menge an produziertem Öl erhöhen, jedoch nur innerhalb eines sehr langen Zeitraums.

KW - Oil Rim

KW - Development optimization

KW - IOR/EOR application

KW - Reservoir simulation

KW - Differential evolution algorithm

KW - Oil Rim Reservoirs

KW - IOR/EOR-Studien

M3 - Master's Thesis

ER -