Dimensionless Analysis and Scale-Up of Experiments with Heavy Oil
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This study investigates the scaling criteria used to evaluate immiscible water and chemical floods, and miscible solvent injection and VAPEX processes by deriving dimensionless groups. We present findings from various flooding experiments and evaluate the interplay between viscous and capillary forces as functions of oil viscosity, injection velocity, and porous media characteristics. Updated dimensionless times, capillary numbers, and diffusion numbers were derived from the results of different core floods, which accurately predict recovery performance for different solvent and chemical types, injection rates, and rock properties. The capillary number (Nca) and dimensionless time (tD) are the most commonly used dimensionless numbers to characterize oil recovery performance in porous media. Nca balances forces at a given moment, and tD captures the displacement process over time. However, none of these individual numbers accurately correlate with the recovery factor. To address this, we incorporated viscosity ratios, oil density, reservoir thickness, porosity, and permeability, and adjusted the exponent for each term in new dimensionless numbers. We propose combined dimensionless scales to predict oil production in immiscible and miscible floods. The effect of each dimensionless group in our proposed numbers on oil recovery was examined through sensitivity analysis. The proposed updated dimensionless numbers successfully predicted oil recovery for water flooding, chemical flooding, and solvent injection in heavy oil systems. It was found that while traditional dimensionless numbers failed to accurately correlate with the recovery factor, our modified dimensionless numbers improved oil recovery prediction across varying viscosity ratios, solvent types, injection velocities, and core porosities and permeabilities. Incorporating oil density and reservoir height into Nenniger's dissolution term enabled the development of a new capillary number, Nca*, which improved the prediction of oil recovery during solvent injection processes. Our results showed increased recovery efficiency with higher Nca* values, as viscous forces overcame capillary forces. Dimensionless parameters provide accurate scaling from laboratory to field conditions. While extensive dimensionless analysis has been conducted on waterflooding, little work has focused on developing scaling laws for solvent flooding in heavy oil reservoirs. Our study demonstrated that the incorporation of viscosity ratio and dissolution term improved the accuracy of the existing dimensionless numbers in predicting oil production during immiscible and miscible flooding.
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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 | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».