Analysis of Heavy Oil Recovery by Thermal EOR in a Meander Belt: From Geological to Reservoir Modeling

Résumé — Analyse de la récupération d'huile lourde par procédé thermique dans une barre de méandre : du modèle géologique à la modélisation de réservoir — Ce travail vise à évaluer l’impact des hétérogénéités d’un réservoir pétrolier sur la récupération d’huiles lourdes par le processus de Steam Assisted Gravity Drainage (SAGD) en utilisant des modèles numériques appliqués à un modèle réservoir analogue d’un réservoir type barre de méandre. Ces modèles sont obtenus par un upscaling plus ou moins important du modèle géologique. Les barres de méandre sont constituées de dépôts de point bars, caractérisés par une architecture intérieure complexe en 3-D, avec différentes échelles d’hétérogénéités, dont la taille et la distribution dépend du processus de dépôt. Basé sur la description d’affleurement de barres de méandre analogues aux champs d’huiles lourdes canadiens, ce travail inclus : 1) la construction d’un modèle réservoir statique de référence basé sur une description très fine des affleurements du point de vue de l’architecture des dépôts et des hétérogénéités de réservoir, 2) l’upscaling de la grille à différents degrés afin d’évaluer l’impact de l’upscaling sur la distribution des hétérogénéités dans le réservoir, 3) les simulations SAGD en utilisant un doublet horizontal (puits injecteur de vapeur et puits producteur) à travers la barre de méandre, pour évaluer l’impact de l’upscaling et des hétérogénéités de réservoir sur la production d’huiles lourdes. L’impact des hétérogénéités de réservoir sur les résultats de simulation est évalué pour plusieurs degrés d’upscaling. Les résultats montrent que la distribution des hétérogénéités de réservoir a un impact sur l’écoulement de l’huile à différents stades de production. Sur le modèle fin de référence, les hétérogénéités de petite taille ont un impact sur le développement de la chambre de vapeur et sur l’écoulement dans le voisinage des puits au début du processus d’injection de vapeur, alors que les hétérogénéités de grande échelle influencent fortement la récupération d’huile tout au long de la production, réduisant l’efficacité du drainage dans le réservoir. Sur les grilles plus grossières, l’effet des hétérogénéités de petite taille peut être affaibli, selon le degré d’upscaling. L’effet géomécanique n’est pas pris en compte dans ce travail, le but étant d’évaluer l’impact des hétérogénéités de réservoir sur la récupération d’huile lourde. La performance du SAGD est clairement liée au développement de la chambre de vapeur, qui dépend du degré d’hétérogénéités dans le réservoir. Les étapes de simulations et l’étude de sensibilité sur le degré d’upscaling utilisé contribuent à mieux restituer la distribution des hétérogénéités de réservoir. L’impact négatif de ces hétérogénéités pendant la récupération d’huile lourde doit ainsi être quantifié pour contrôler la récupération aux périodes cruciales de production. Oil & Gas Science and Technology – Rev. IFP Energies nouvelles Copyright © 2013, IFP Energies nouvelles DOI: 10.2516/ogst/2012015