Geomechanical and thermal reservoir simulation during steam flooding

Roohollah Taghizadeh; Kamran Goshtasbi; Abbas Khaksar Manshad; Kaveh Ahangari

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자료유형: 학술저널

저자정보: Roohollah Taghizadeh (Islamic Azad University) Kamran Goshtasbi (Tarbiat Modares University) Abbas Khaksar Manshad (Petroleum University of Technology) Kaveh Ahangari (Islamic Azad University)

저널정보: 국제구조공학회 Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal Structural Engineering and Mechanics, An Int'l Journal Vol.66 No.4

발행연도: 2018.1

수록면: 505 - 513 (9page)

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Steam flooding is widely used in heavy oil reservoir with coupling effects among the formation temperature change, fluid flow and solid deformation. The effective stress, porosity and permeability in this process can be affected by the multi-physical coupling of thermal, hydraulic and mechanical processes (THM), resulting in a complex interaction of geomechanical effects and multiphase flow in the porous media. Quantification of the state of deformation and stress in the reservoir is therefore essential for the correct prediction of reservoir efficiency and productivity. This paper presents a coupled fluid flow, thermal and geomechanical model employing a program (MATLAB interface code), which was developed to couple conventional reservoir (ECLIPSE) and geomechanical (ABAQUS) simulators for coupled THM processes in multiphase reservoir modeling. In each simulation cycle, time dependent reservoir pressure and temperature fields obtained from three dimensional compositional reservoir models were transferred into finite element reservoir geomechanical models in ABAQUS as multi-phase flow in deforming reservoirs cannot be performed within ABAQUS and new porosity and permeability are obtained using volumetric strains for the next analysis step. Finally, the proposed approach is illustrated on a complex coupled problem related to steam flooding in an oil reservoir. The reservoir coupled study showed that permeability and porosity increase during the injection scenario and increasing rate around injection wells exceed those of other similar comparable cases. Also, during injection, the uplift occurred very fast just above the injection wells resulting in plastic deformation.

참고문헌 (21)

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Angus, D.A. / 2015 / Integrated hydro-mechanical and seismic modelling of the valhall reservoir: A case study of predicting subsidence, AVOA and microseismicity / Geomech. Energy Environ. 2:32~44

Biot, M.A. / 1940 / General theory of three-dimensional consolidation / J. Appl. Phys. 12:155~164

Closmann, P.J. / 1979 / The effect of temperature on tensile and compressive strengths and young's modulus of oil shale / SPE J. 19(5):301~312

Dusseault, M.B. / 2008 / Geomechanics Effects in Thermal Processes for Heavy Oil Exploitation / CSEG Recorder :20~23

Elyasi, A. / 2016 / A coupled geomechanical reservoir simulation analysis of $CO_2$-EOR: A case study / Geomech. Eng. 10(4):423~436

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Kamran Goshtasbi

소속기관 Tarbiat Modares University

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Abbas Khaksar Manshad

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Kaveh Ahangari

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