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评价蒸汽辅助重力泄油性能的动态经济指标
摘要
一个新的经济指标，被称为简单的热效率参数（STEP），用来评估蒸汽辅助重力泄油（SAGD）项目的性能。验证的定性和定量分析其作为一个经济指标而存在。其方法是基于累积蒸汽油比（CSOR），日产油率（CDOR）和恢复因子（RF）对应于一个瞬时汽油比（SOR）4的时间。
在这项研究中，STEP-D步骤称为动态模型的开发作为一个经济指标的SOR和重油价格变化条件下的经济极限。STEP-D是由包括两个动态因素从原来的步进值计算，重油价格和SOR经济极限。结果表明STEP-D和净现值的线性关系良好（NPV），高于0.93的相关系数。可见STEP-D在动态情况下是一个价值经济指数。

简介
一个SAGD项目经济的几个生产性能的相关参数中，最重要的是瞬时汽油比（SOR），日产油率（CDOR），最终采收率（RF），以及项目的长度。
在之前的两个研究(1、2),一个经济指标是开发性能的评价一个SAGD项目。它们的实用性作为一项经济指标被证明是一个有用的定性以及定量的评估SAGD性能的经济指标。
实际上,经济学的一个热项目强烈依赖于经济极限的瞬时SOR和重油价格。这两个变量参数使用的经济评价,现场项目(3,4)。在本研究中,已经把动态模型STEP-D作为一项经济指标的变化条件。
为STEP-D计算，瞬时SOR经济极限的范围在阿尔伯塔3到6的三种不同的油沙藏重油的价格从15美元到30美元不等。这些值在当今的经济环境都是可接受的（5，6）。
STEP是最初引入到评价的最佳条件下的SAGD项目绩效。它提出了一个简单的经济指标，可用于代替NPV，而确定的最佳SAGD操作条件（1）。
仿真结果表明，净现值和RF和CODR不是线性关系，而是是一个递减的指数关系CSOR（1）为了作定量的经济标准，逐步进行修正，形成了以下方程（2）：

为每个SAGD的经济极限性能参数被认为是3 CSOR,0.111 m3 / d / m的水平井长度为0.5,CDOR射频。验证的步骤作为量化经济指标表明,一步是大于2对于一个经济SAGD项目（2）经济计算假设一个项目是具有成本效益的只要瞬时转速低于一个值为4即可。
资本成本没有考虑到在这个过程假设他们相似，同时把所有的案例研究也因为相同的配置和开发计划认为是正确的。净现值的计算只考虑成本的蒸汽(5美元/桶)和价格的沥青(20美元/桶),以10%的贴现率。
开发一个动态步模型(STEP-D),对最初的一步方程进行了修改,给出了下面的方程:

Where， =经济性能极限
a =1+1/Kv(Kv是垂直渗透率)
= 重油价格
为STEP-D计算，对三种典型的油砂水库在阿尔伯塔以前的模拟结果（2，7）被用于这项研究。净现值与石油价格的线性关系（图1a）。也存在与SOR经济极限的线性关系；然而这条线的斜率是较高的高储层垂向渗透率比在低渗透（图1b）。指数“a”因此被引入到STEP-D方程考虑到这种依赖为储层垂向渗透率有STEP-D和NPV之间的相关系数最高的。作为一个经济极限的SOR 4和石油价格20美元为步骤的计算假定，这两个值作为计算的无量纲STEP-D基本情况。

评估使用STEP-D SAGD性能
在这项研究中，step-d计算是基于对储层厚度的灵敏度的以前的模拟结果在三个典型区域：阿尔伯塔油砂阿萨巴斯卡，冷湖，与和平河（2）。

模型模拟
二维数值仿真与CMG’s STARS使用岩石物性参数的三个典型的阿尔伯塔省油砂储层中在shin和Polikar中进行(1)。操作压力取决于每个水库的深度。数值网格尺寸是1米的i和k的方向,沿水平井(j方向)分别为1米和900米。水库宽度(i方向)为100米。

阿萨巴斯卡型储层
储层参数和操作条件的模拟:垂直渗透率(Kv)为2.5,沥青粘度的达西,一个喷射器1000000 cp对生产者(I / P)间距5米,最大注射压力1500 kPa。仿真结果和NPV计算阿萨巴斯卡类型水库显示在表1 a和1 b。
随着SORE.L.增加,NPV值增加(见表1 b),但STEP值不会增加(见表1),因为步骤值计算假定经济极限转速为4。如果动态模型的步骤使用,有一个线性关系和STEP-D和NPV与相关系数0.93如图2。大部分的阿萨巴斯卡类型情况下,除了有一个水库厚度15米和一个SORE.L.3,估算经济价值:净现值大于10美元每米的STEP-D大于2(表1 b)。对于储层厚度15米,STEP-D导致一个值小于2,我们可以假设重油价格低于20美元的sore.l.of 3的条件下研究将迫于经济而中断（图3）。
表1a SAGD阿萨巴斯卡类型储层的仿真结果

当SORE.L.增加，NPV值增加（见表2B），但STEP值不增加（见表2）由于STEP值计算假定SOR 4的经济极限。如果STEP的动态模型，NPV值和STEP-D之间的相关系数0.95，如图4所示有一个线性关系。如果STEP-D是大于2的一个经济的SAGD项目（这对应于约1000万美元的净现值），所有的1500米的储层厚度的储层不经济。然后，对储层厚度大于20m，经济SAGD项目SORE属应大于5重油价格高于25美元（图5）。
表2 b。净现值的计算结果对冷湖型储层

表格4.NPV和STEP-D关于冷湖型储层的相关系数

表格5. 冷湖型储层在20米深度的STEP-D值

平河型储层厚度
对于模拟的储层参数和操作条件是：垂直渗透（千伏）0.65达西，200000 CP沥青粘度，I / P 10米间距，和4500 kPa的最大注射压力。和平河型油藏模拟结果和STEP-D计算表3a和3b所示。

表3A.平河型油藏SAGD模拟结果

当SORE.L.增加，NPV值增加（见表3），但由于NPV值计算假定SOR 4的经济极限所以NPV值不增加（见表3）。如果步骤的动态模型，NPV值和STEP-D之间的相关系数0.93，如图6所示有一个线性关系。如果STEP-D是大于2的一个经济的SAGD项目（相当于1000万美元的净现值），所有的1500米的储层厚度的病例不经济的平河型水库（表3）。然后，一个经济的SAGD项目具有储层厚度大于25m，SORE.L.应大于5为25美元的重油价格（图7）。如果SORE.L.是大于6，SAGD项目2000米油层厚度的重油价格可能在30美元左右（表3b）。
表3b.平河道型水库的净现值的计算结果

图6.平河道型水库的NPV和step-d相关

图7.STEP-D为25米厚度的平和型水道
三个储层类型的净现值均和STEP-D相关。所有三个地区的净现值和STEP-D之间的关系进行了研究。净现值和STEP-D之间的相关系数为0.93，（图8）所有的储层厚度在三阿尔伯塔油砂领域的研究情况呈线性关系。

储层参数需要一个经济SAGD性能导致步骤d大于2是不同油砂储层。阿萨巴斯卡类型水库,它们的平均垂直渗透率的2.5达西,显示SPED-D大于3对一个15 米厚的储层。另一方面,和平这表明了大峡谷是河道型水库,有较低的渗透率的0.65达西,显示步骤d是1 30米厚的储层。冷湖型水库,它有一个1.25的渗透率达西,显示步骤d高于1米厚储层。20最终,垂直渗透率的储层应高于1.25达西为经济SAGD过 程(8)。田间试验的SAGD在和平河相对成功。这被认为是由于至少部分垂直渗透率低。蒸汽吞吐(CSS)被选为首选的复苏过程(9)。
为了使用STEP-D作为量化的经济指标,STEP-D值小于3人三种典型的NPV油砂储层以确定其经济截止值(图9)。资本成本没有算在这项研究中,所以对于SAGD项目一个积极价值的净现值是不够的。前面的研究(2),它提供了一个全面的经济评价,提出,一步是大于2的经济SAGD场景。基于这个研究的结果,我们建议步骤d是一个有价值的动态经济指标对SAGD项目给予下列标准:< 1;1 <步骤d非经济< 2是边际经济;> 2是经济。

图9. 经济分类使用STEP-D
结论
一个称为STEP-D动态的经济指标，用以评估在所有三个阿尔伯塔油砂区的动态情况下的SAGD性能。
从研究中得出以下结论：
STEP-D已经开发成一个有用的经济指标评价的动态情况下SAGD性能。动态参数的经济极限转速和重油价格。
比较所有的情况，STEP-D和NPV线性关系之间相关系数超过0.93。
由于不同储层和操作条件、STEP-D会依赖储层厚度，这反过来影响SAGD项目方面每个储层类型对于经济极限转速和重油价格的经济绩效。
基于我们的分析,当SAGD项目STEP-D大于2时可以认为是经济的。