Performance evaluation of different water injection schemes in Eclipse 100 reservoir simulation: A comparative analysis

Saman HUSSEIN ABDULLAH

Bachelor's thesis

Performance evaluation of different water injection schemes in Eclipse 100 reservoir simulation: A comparative analysis

Numerical analysis of the waterflooding in oil reservoir using ECLPSE

Abstract:

Water injection is a widely utilized technique in the oil and gas sector aimed at boosting oil recovery and enhancing reservoir pressure. The success of different water injection strategies can differ based on reservoir properties and operational factors. This study's main goal is to evaluate and compare the performance of different water injection strategies using the Eclipse 100 reservoir simulation software. The evaluation focuses on important performance indicators, including cumulative oil recovery factor, water breakthrough time, and sweep efficiency. To accomplish this, a synthetic reservoir model with representative geological properties and fluid behavior is utilized. Multiple simulation scenarios representing different injection schemes are conducted. The findings reveal that the five-spot pattern achieves the highest oil recovery (51.3%), while the inverted five-spot pattern exhibits the lowest recovery (46.09%). In the majority of cases, water cut exhibits a rapid rise during water flooding, reaching as high as 98%. Nevertheless, the peripheral pattern demonstrates a slightly lower water cut, around 93%, attributed to the greater distance between injection and production wells. Moreover, the study finds that pressure maintenance proves to be more effective in the five-spot and directed line drive patterns compared to the peripheral and inverted five-spot patterns. Regarding production rate, the five-spot pattern exhibits the highest oil rate (173.63 MMstb). However, this rate sharply declines as the waterfront approaches the central well. In contrast, the peripheral pattern maintains a more consistent and stable plateau in the long term. The directed line drive pattern also exhibits a higher production rate (160.53 MMstb) compared to the inverted five-spot pattern (155.86 MMstb) due to the presence of more production wells, although both patterns exhibit similar long-term production decline.

Abstract:

Vstřikování vody je běžně používaná metoda v ropném a plynárenském průmyslu pro zlepšení regenerace ropy a zlepšení tlaku v nádrži. Účinnost různých schémat vstřikování vody se může lišit v závislosti na charakteristikách nádrže a provozních parametrech. Cílem této studie je posoudit a porovnat výkonnost různých schémat vstřikování vody pomocí softwaru Eclipse 100 pro simulaci nádrže. Hodnocení se zaměřuje na důležité ukazatele výkonnosti, včetně kumulativního faktoru regenerace ropy, doby průniku vody a účinnosti zametání. K dosažení tohoto cíle se používá model syntetické nádrže s reprezentativními geologickými vlastnostmi a chováním kapalin. Je provedeno několik simulačních scénářů představujících různá schémata vstřikování. Zjištění odhalují, že pětibodový vzor dosahuje nejvyšší výtěžnosti ropy (51,3 %), zatímco obrácený pětibodový vzor vykazuje nejnižší výtěžnost (46,09 %). Ve většině vzorů dochází k rychlému nárůstu vodního řezu během zaplavení vodou, dosahující 98 %; obvodový vzor však ukazuje mírně nižší úbytek vody o 93 % v důsledku větší vzdálenosti mezi injektážními a těžebními vrty. Navíc bylo zjištěno, že udržování tlaku je účinnější v pětibodovém a směrovaném vedení vedení ve srovnání s obvodovým a obráceným pětibodovým vzorem. Pokud jde o rychlost produkce, pětibodový vzor ukazuje nejvyšší rychlost ropy (173,63 MMstb), ale prudce klesá, jak se nábřeží blíží k centrálnímu vrtu. Naopak periferní vzor si udržuje stabilnější dlouhodobé plató. Usměrněná linie pohonu také vykazuje vyšší produkční rychlost (160,53 MMstb) ve srovnání s obráceným pětibodovým vzorem (155,86 MMstb) díky přítomnosti více těžebních vrtů, ačkoli oba modely vykazují podobný dlouhodobý pokles produkce.

Keywords

Vstřikování vody, simulace nádrže, vzor zaplavení vodou, těžba ropy, účinnost zametání

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 7. 2023

Thesis defence

• Supervisor: Ali Jagar, M.Sc., Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Petroleum Engineering / Petroleum Engineering