Polymer Flooding Optimization in a Romanian Field

Publikationen: Thesis / StudienabschlussarbeitMasterarbeit

Organisationseinheiten

Abstract

Da Wasserinjektion im rumänischen Erdölfeld Vata keine zufriedenstellendes Resultat lieferte, wurden alternative Methoden zur Steigerung der Produktion in Betracht gezogen. Es wird vermutet, dass ein unzureichendes Mobilitätsverhältnis der Grund dafür ist, dass die durchgeführte Wasserinjektion unter den Erwartungen blieb. Aus diesem Grund entschied sich die OMV Petrom eine Studie in Auftrag zu geben, welche die Effektivität verschiedener EOR Produktionsszenarien untersucht. Als Resultat wurde festgestellt, dass in diesem Falle Polymerinjektion ein großes Potential für eine Produktionssteigerung bietet. Basierend auf dieser Erkenntnis, soll anhand der hier vorliegenden Arbeit ebendieses Potential evaluiert werden. Ein 3D Modell der Lagerstätte war bereits verfügbar, dass mittels der zur Verfügung stehenden Produktionsdaten und der Simulation des Wasserinjektionsversuches verifiziert wurde. Darauf basierend konnten Szenarien zur Polymerinjektion simuliert werden. Da nicht alle Eingabeparameter experimentell festgelegt werden konnten, entschied man sich, Daten einer analogen Lagerstätte zu verwenden. Dies bezieht sich etwa auf die Interaktion der verwendeten Polymere mit der Gesteinsmatrix. Betriebsparameter wie etwa Injektionsrate, Polymerkonzentration oder Injektionsvolumen wurden zunächst festgelegt, wobei auch ökonomische Betrachtungen stets eine Rolle spielten. Erste Untersuchungen befassen sich mit dem Einfluss verschiedener Faktoren, wie etwa Polymeradsorptionsrate, Permeabilitätsreduktion und der unzugängliche Teil des Porenraums auf die Ausbeute – den sogenannten „Recovery Factor“, um den Grad der Unsicherheit der Simulationen zu bestimmen. Dabei konnte gezeigt werden, dass der Recovery Factor – nahezu unabhängig vom unzugänglichen Porenraum ist, wohingegen eine Permeabilitätsreduktion eine Abweichung von bis zu 20% nach sich ziehen kann. Ein weiterer Schwerpunkt der Studie liegt auf einer Machbarkeitsanalyse einer Polymerinjektion simultan in mehrere Schichten des Feldes. Die Analyse basierte auf Regionalen Feldeigenschaften und berücksichtigt auch nicht-newtonsches Verhalten der Polymerlösung. Aus den Simulationsergebnissen lässt sich ableiten, dass tiefere Regionen aufgrund ihrer Gesteinseigenschaften nicht ausreichend geflutet werden können. Aus diesem Grund sollte von einer simultane Polymerinjektion abgesehen werden oder benötigt weitere Untersuchungen. Bei weiterer Betrachtung des Polymerverhaltens konnte festgestellt werden, dass die Ausbeute für eine Polymerkonzentration von 1500ppm unter Berücksichtigung nicht-newtonscher Rheologie und für 1000ppm unter der Annahme newtonischer Rheologie zum gleichen Resultat führt. Ein weiterer Faktor der in der Studie berücksichtigt wurde, ist die Sensitivität von Polymeren auf ihre Umgebung. Da bei einer Analyse des Lagerstättenwassers Salinitäten von bis zu 90.000ppm gemessen wurden, kann die Lagerstätte als hoch salinisch kategorisiert werden. Aus diesem Grund wurden während einer Sensitivitätsanalyse, Simulationen mit Salinitäten zwischen 50.000ppm und 90.000ppm durchgeführt und dessen Auswirkung auf die Produktion analysiert. Die dabei verwendeten Intervalle wurden mithilfe verschiedener Viskositätsdiagramme bestimmt. Schlussendlich kann gesagt werden, dass mit steigender Salinität eine höhere Konzentration von Polymeren oder ein weniger sensitives Polymer eingesetzt werden muss. Zusammengefasst kann gesagt werden, dass eine Polymerinjektion die Produktion im Vata Feld steigern kann. Um die Genauigkeit zukünftiger Studien zu erhöhen, sollten zusätzlich zu der Betrachtung der Heterogenität experimentelle Daten wie auch weitere in-situ Messdaten erhoben werden.

Details

Titel in ÜbersetzungOptimierung von Polymerinjektionen für ein rumänisches Erdölfeld
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Gonzalez, Rojas Jose Maria, Betreuer (extern), Externe Person
  • Ott, Holger, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung29 Jun 2018
StatusVeröffentlicht - 2018