Formation damage and cleanup in the vicinity of flooding wells: Multi-fluid suspension flow model and calibration on lab data

Tolmacheva, Kristina; Боронин, С. А.; Осипцов, А. Н.

doi:10.1016/j.petrol.2019.03.035

Cited by 11 publications

(4 citation statements)

References 34 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…At the end of the injection process, there are only a few throats with a small radius that exist in the outlet of the pore network. This shows that the permeability of the system is changing smoothly at this moment [4,23,24].…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 77%

Application of pore network modeling in deep bed filtration analysis

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

Particle invasion in porous media is an important phenomenon that could lead to formation damage during different operations, such as waterflooding, workover, and drilling. In this paper, a 3D pore network model coupled with a particle tracking method was developed to investigate particle retention and permeability reduction of a pore network system. The proposed model considers the effect of hydraulic drag, gravity, and friction forces. Three mechanisms, including surface deposition, straining, and bridging, have been considered in the development of the proposed pore network model. The results of the proposed model show good agreement with experimental data. A sharp permeability reduction is observed in the early time of the injection, which indicates the blockage of the small radius throats by particles, as well as unstable fluid flow due to the distribution of the particles. Moreover, the number of throats with a small radius and different contributing mechanisms cause the discontinuous decrease of the porous media permeability. The proposed pore network modeling demonstrates that a small section of the pore network can reproduce the results of the experiment, and a big pore network that is too time and cost consuming is not required.

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 77%

Application of pore network modeling in deep bed filtration analysis

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Как правило, для этого используется пластовая вода. Если такая вода попадает в пласт в неочищенном состоянии (с содержанием большого количества примесей) [1], то происходит кольматация [2] -оседание частиц, например, солей [3] с возможным блокированием пор породного скелета. Подобные состояния наблюдаются на месторождениях в различных странах, в частности, в России [3], Йемене [4], Канаде [5].…”

Section: Introductionunclassified

Modeling colmatation of a porous medium during the injection of water with impurity particles

Arhipova,

Gilmanov,

Shevelev

2023

Comp. Contin. Mech.

View full text Add to dashboard Cite

Тюменский государственный университет, Тюмень, Российская Федерация В процессе извлечения нефти давление в пласте со временем постепенно уменьшается, и в этом случае для его поддержания прибегают к закачке воды в пласт -заводнению. Зачастую в составе пластовой воды присутствуют различные примеси, минералы и металлы. Они оседают на поверхности пор породного скелета и приводят к уменьшению начальной пористости призабойной зоны и замедлению продвижения фронта вытеснения нефти водой. Это негативно сказывается на продуктивности скважины и влечет за собой падение объёмов добытой нефти. В связи с этим исследование процесса заводнения является актуальной задачей. Естественный процесс засорения пор горных пород называется кольматацией. Цель данной работы заключается в оценке влияния параметров пласта и флюида (нефти, газа, воды) на распределение пористости, проницаемости и концентрации примеси в результате кольматации. Исследуемая проблема формулируется математически в виде системы уравнений механики сплошных сред и включает: уравнения баланса массы частиц в суспензии и несущей жидкости; закон Дарси для представления фильтрации воды в пласт; формулу Козени-Кармана для связи начальной пористости и проницаемости; уравнение, описывающее кинетику оседания частиц на скелете пористой среды. Решение системы уравнений осуществляется с помощью явной конечно-разностной схемы. Получено распределение концентрации примеси в пласте. Впервые показано, что уменьшение коэффициента кольматации приводит к снижению её скорости и возникновению стабилизированной зоны вблизи фронта вытеснения. Установлено, что коэффициент кольматации, хотя и является малым параметром, существенно влияет на характер процесса заводнения. Анализ чувствительности характеристик вытеснения нефти водой к параметрам пласта и флюида показывает, что скорость фронта вытеснения и координата этого фронта возрастают с увеличением проницаемости и давления на забое нагнетательной скважины и уменьшаются с ростом вязкости в соответствии с законом Дарси.

show abstract

“…In particular, in [1], within the framework of the two-fluid approach, a mathematical model was developed for the filtration process of suspended matter in the surrounding area of water flooded wells. The article discusses two mechanisms that affect the transfer of non-colloidal fine particles: capture and mobilization.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Numerical study of fluid filtration in three-layer interacting pressure porous formations

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

A mathematical model was developed to numerically study the process of fluid and gas filtration in three-layer interacting pressure porous formations. It is based on the reviews related to the mathematical modeling developed in recent years; it describes a system of partial differential equations with boundary and initial conditions and a conservative numerical algorithm for conducting a computational experiment (CE) on a computer. In this article, to analyze and make managerial decisions, the results of numerical calculations are presented in the form of graphical objects, which can be used to propose schemes for the location and capacity of vertical drainage wells to protect irrigated and non-irrigated areas from flooding. Using the proposed mathematical tool, it is possible to obtain the predicted groundwater levels of any area for the required period of time, taking into account some factors, such as the inhomogeneity of the reservoir in a plan, the slope of the confining layer, and other hydrogeological, hydro-technical, and natural conditions, or to calculate the thickness and the optimal location of vertical drainage wells to protect the territory, and to develop oil and gas fields and increase their oil and gas recovery. Analysis of the results of a numerical study of the process made it possible to establish the degrees of influence of the elastic filtration regime in a weakly permeable layer on the overflow into adjacent layers.

show abstract

Formation damage and cleanup in the vicinity of flooding wells: Multi-fluid suspension flow model and calibration on lab data

Cited by 11 publications

References 34 publications

Application of pore network modeling in deep bed filtration analysis

Application of pore network modeling in deep bed filtration analysis

Modeling colmatation of a porous medium during the injection of water with impurity particles

Numerical study of fluid filtration in three-layer interacting pressure porous formations

Contact Info

Product

Resources

About