Fluid Displacement Efficiency in Layered Porous Media. Mobility Ratio Influence Efficacité de déplacement de fluides en milieu poreux stratifié. Influence du rapport de mobilité

Abstract

Important effects of petroleum reservoir stratification upon chemical enhanced oil recovery processes have been modelled using systems containing layers of two different permeabilities. Experimentally, visual models composed of glass bead packings have been exploited and miscible matched-density displacements performed. The results show a strong sensitivity to fluid mobility ratio. Flow pattern observation and mathematical analysis have shown that complex viscous crossflow processes are very influential. We present a non-empirical mathematical model for dual layer systems. Our calculation of crossflow effects using this analytical method compares favourably with experimental results from varions sources. Finally, we show how to apply this model to multilayer cross-sectional and three-dimensional problems. Des effets majeurs de la stratification de réservoirs pétroliers sur les procédés chimiques de récupération assistée du pétrole ont été modélisés au moyen de systèmes comprenant des couches à deux perméabilités différentes. Pour l'approche expérimentale, nous avons eu recours à des modèles d'observation composés de billes de verre où des déplacements de fluides miscibles de densités ajustées ont été réalisés. Les résultats indiquent une forte sensibilité au rapport de mobilité des fluides. L'observation du schéma d'écoulement et son analyse mathématique ont montré que des phénomènes d'écoulement visqueux interbancs ont une très grande influence. Nous présentons un modèle mathématique non empirique de systèmes à double couche. Nos calculs des effets des écoulements transversaux avec des méthodes analytiques sont bien vérifiés par les résultats expérimentaux provenant de sources diverses. Nous montrons enfin comment appliquer ce modèle à des problèmes à plusieurs bancs avec échanges entre couches et à trois dimensions.