Numerical Simulation of Huff-And-Puff Gas Injection in Shale Reservoirs Using an Integrated Model of Geomechanics and Multiporosity Fluid Flow
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Improving oil recovery is one of the main challenges of shale play exploitation, and huff-and-puff gas injection has established itself as one of the most important techniques for the industry and academia. Therefore, understanding the physics of huff-and-puff gas injection in shale reservoirs is significantly of interest. However, the multiporosity, multitransport mechanism and stress-dependent nature of shale reservoirs make this a very complex task. This paper aims at investigating huff-and-puff gas injection, considering multiple storage and transport mechanisms present in shale reservoirs as well as the effect of rock deformation on them. This is attained by using a new in-house 3D integrated numerical simulator of fluid flow and geomechanics. The simulator incorporates a quintuple porosity formulation (and gas dissolved in the solid kerogen), several transport mechanisms (Darcy flow, slip flow and Knudsen diffusion), and the effect of rock deformation on these storage systems and transport phenomena through an iterative coupling with the rock mechanics model. The model accounts for hysteresis in rock properties during the huff-and-puff cycles. Constitutive laws for isotropic and vertical transverse isotropic (VTI) materials are implemented and simulations of primary recovery and huff-and-puff scenarios are carried out for both rock behaviors. Simulation results illustrate the effect of the huff-and-puff cycles on the stresses in hydraulic fractures, natural fractures and the shale matrix. The behavior of adsorbed porosity, organic porosity and sorption-dependent permeability is shown and analyzed. The changes in hydraulic fracture permeability due to variation in stresses are presented along with the effect of hysteresis, revealing multiple rebound curves generated during the huff-and-puff cycles. Comparison of results between the isotropic and VTI models displays moderately different results for the cases analyzed in this work. Simulation results also corroborate the importance of good hydraulic fracture properties and adequate gas injection rates in the performance of huff-and-puff injection projects in shale reservoirs. Simulation of huff-and-puff gas injection in shale reservoirs using a 3D integrated model that incorporates a quintuple porosity formulation, multiple transport mechanisms and rock mechanics (including hysteresis effects) has not been published in the literature. This is a step forward in the modeling and understanding of huff-and-puff injection processes in shale reservoirs.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».