Effect of Wells’ Connectivity Enhancement on the Performance of Vapor Extraction (VAPEX) Process

Influence de l’amélioration de la connectivité des puits sur la performance du processus d’extraction à la vapeur (VAPEX)

Petroleum Systems Engineering, Faculty of Engineering and Applied Science, University of Regina, Regina, SK, S4S 0A2 – Canada
e-mail: mohammme@uregina.ca – farshid.torabi@uregina.ca

^* Corresponding author

Abstract

Drawbacks of the thermal recovery techniques such as excessive heat loss to the surrounding formations and carbon dioxide emissions during these processes have directed the interests of researchers towards more viable alternatives such as solvent-based recovery techniques (e.g. VAPEX). One of the key parameters to implement a successful VAPEX process is to control the profiles of vapour chamber and consequently improve the areal sweep efficiency. In this regard, an optimum well configuration and well connectivity establishment between the injection and production wells are desirable. The main focus of this research is to extensively conduct series of experiments to investigate the effect of injection/production wells connectivity on the performance of VAPEX process. For this purpose, two large-scale physical models were employed. Propane and propane/carbon dioxide mixtures were selected as the injection solvents in the visual sand-packed physical models saturated with heavy oil sample from Saskatchewan (Canada) heavy oil. Various injection/production scenarios were followed and it was found that the initial connection path between the injector and producer had a significant impact on the vapour chamber profiles and consequently on the ultimate recovery performance of the VAPEX process.

Résumé

Les inconvénients des techniques de récupération thermique, tels que la déperdition excessive de chaleur vers les formations environnantes et les émissions de dioxyde de carbone pendant ce processus, ont dirigé l’attention des chercheurs vers des alternatives plus viables comme les processus de récupération à base de solvant (e.g. VAPEX). Pour mettre en œuvre un processus VAPEX concluant, un des paramètres clés est de contrôler les formes de la chambre à vapeur et donc d’améliorer le balayage surfacique. À cet égard, une configuration optimum du puits ainsi que la création d’une connectivité entre les puits d’injection et de production sont souhaitables. Le point principal de la présente recherche consiste à effectuer une série d’expériences afin d’examiner l’effet de la connectivité des puits d’injection/production sur la performance du processus VAPEX. À cette fin, on a utilisé deux modèles physiques à grande échelle. On a choisi du propane et des mélanges de propane/dioxyde de carbone comme solvants d’injection dans les modèles physiques visuels faits de sable compacté et saturé d’un échantillon de pétrole lourd du Saskatchewan (Canada). On a suivi divers scénarios injection/production et on a découvert que la voie de connexion initiale entre injecteur/producteur avait un impact important sur les formes de la chambre à vapeur et, par conséquent, sur la performance ultime de récupération du processus VAPEX.