Fully Coupled Numerical Modelling of Ground Surface Uplift in Steam Injection
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In enhanced oil recovery, steam injection involves high stresses, pressures, temperatures and volume changes. Traditional reservoir simulation fails to predict associated transient ground surface movements because it does not consider coupled geomechanical effects. We present a fully-coupled, thermal half-space model using a hybrid DDFEM method, in which a simultaneous finite element method (FEM) solution is adopted for the reservoir and the surrounding thermally affected zone, and a displacement discontinuity (DD) method used for the elastic, non-thermal zone. This approach provides transient ground surface movements in a natural manner. Introduction Enhanced oil recovery (EOR) methods involving high pressures and steam injection (steamflooding, cyclic steam stimulation, steam-assisted gravity drainage) are accompanied by large volume changes in the reservoir horizon. Ground movements in excess of 300 mm heave or subsidence are registered during injection and production cycles. Reservoir simulation cannot address this phenomena without due consideration of geomechanical effects. The earliest theory to account for coupled pore fluid behaviour and soil deformation was the Terzaghi one-dimensional consolidation theory, still used in soil mechanics. Since Biot's theory of consolidation(1) was introduced to petroleum engineering by Geertsma(2) with the coined term "poroelasticity,?? coupled analysis of petroleum geomechanics effects has been widely advocated(3-5). Coupled reservoir simulation can be carried out in a loosely coupled fashion(6, 7) or with a tightly coupled scheme(8-10), and comparisons of different coupling techniques can be found (11, 12). In reservoir simulation, a coupled analysis demands simultaneous solution of changes in (p,T) and fluid flow as well as stress and strain. Computing challenges persist in large-scale 3D applications to real cases where there are a huge number of equations to solve iteratively; e.g. thermo-poro-elasto-plastic analyses involving several simultaneous diffusion processes (Darcy, Fourier, Fick). In regions of large pressure, temperature, concentration or stress gradients, accurate solution requires small-scale discretization. If the problem has strong non-linearity, such as changes in permeability, compressibility, or other properties arising from changes in pressure and effective stress, the computational effort increases by several orders of magnitude because multiple iteration loops are needed. These issues mean that accurate analysis of realistic complex 3D problems is challenging, and will so remain as we seek to solve larger and larger coupled problems involving non-linear responses.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».