A new method for improving heat calculations in heavy oil steamflood design

• Autorzy: Qin W. , Wojtanowicz A. K.

Warianty tytułu

PL

Nowa dokładniejsza metoda określania wymiany ciepła w projektowaniu wygrzewania złoża ciężkiej ropy parą wodną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Presented in the paper is a new analytical method for calculating heat requirements for mature steam flooding projects. In principle, the method modifies modeling of steam overlay - an important phenomenon in the steam flooding process. Traditional steam gravity overlay models lack precision in predicting heat requirements as they call for infinite steam injection rate at the start of the project. A design based on these models would grossly overestimate the required heat input resulting in poor economics. Using a lump capacity system, the new method provides accurate estimation of desirable underground heat requirement for heat injection. The new model generates smooth overall solution with no infinite values at the start of the project. It doesn't require numerical simulations and is simple enough for Excelbased calculations. The calculations match field data with errors not exceeding 2%. The new model enables designing steam injection rate in time. The study shows the required heat injection rate can be either almost constant or should exponentially decrease with time.

PL

W pracy zaprezentowana została nowa analityczna metoda wyznaczania ciepła koniecznego w wygrzewaniu wyeksploatowanych złóż ropy naftowej poprzez zatłaczanie pary wodnej. Główną cechą nowości metody jest modelowanie ważnego zjawiska w projektach wygrzewania parą złóż ropy naftowej. Tradycyjne modele grawitacyjnego nawadniania nie są dokładne w określaniu ilości zapotrzebowania ciepła koniecznego do zainicjowania procesu wygrzewania na początku projektu. Projektowanie zapotrzebowania ciepła w oparciu o istniejące modele znacznie przewyższa rzeczywiste zapotrzebowanie co zmniejsza ekonomiczną efektywność procesu. Poprzez wykorzystanie metody bilansowania ciepła przekazywanego z układu określono dokładne zapotrzebowania ilości energii wymaganej do zatłaczania pary. Nowy model generuje rozwiązanie w postaci ciągłej funkcji monotonicznej bez nieskończonej wartości początkowej. Nie wymaga numerycznej symulacji i jest wystarczająco prosty w zwykłych obliczeniach z wykorzystaniem Excela. Obliczenia wskazują na błędy obliczeń w odniesieniu do danych złożowych nie przekraczające 2%. Nowa metoda umożliwia projektowania szybkości wygrzewania złoża parą w czasie. Badania pokazują, że wymagany strumień ciepła jest stały lub powinien się zmniejszać wykładniczo w czasie.

Słowa kluczowe

EN

heavy oil steam flooding; steam; energy balance; heat demand

PL

wygrzewanie ciężkiej ropy naftowej; para wodna; bilans energii; zapotrzebowanie na ciepło

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 54, no 4
• Strony: 787--802
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Qin W.

autor

Wojtanowicz A. K.

• Louisiana State University, Dept. of Petroleum Engineering, Baton Rouge, La 70803, USA

Bibliografia

• Marx J.W., Langenheim R.H., 1959. Reservoir Heating by Hot Fluid Injection. Trans., AIME, 216, 312-15.
• Doscher T.M., Ghassemi F., 1983. The Influence of Oil Viscosity and Thickness on the Steam Drive. J. Pet. Tech. (Feb. 1983).
• Neuman C.H., 1975. A Mathematical Model of the Steam Drive Process-Derivation. paper SPE 5495, SPE, Dallas.
• Ziegler V.M., Crookston R.B., Sanford S.J., 1993. Recommended Practices for Heat Management of Steamflood Projects. Paper SPE presented at the international Thermal Operations Symposium held in Bakersfield, CA, USA, 8-10 February 1993.
• Vogel J.V., 1984. Simplified Heat Calculations for steamfloods. JPT (July 1984).
• Incropera Frank P., Devitt David P., 1996. Fundatmentals of heat and mass transfer. 4th ed, published by John Wiley&Sons, Inc.