Impact of Model Error on the Measurement of Flow Properties Needed to Describe Flow Through Porous Media La répercussion de l'erreur de modèle sur la mesure des propriétés d'un débit nécessaires pour décrire ce dernier à travers un milieu poreux

• Main Author: Bentsen R. G.
• Format: Article
• Language: English
• Published: EDP Sciences 2006-12-01
• Series: Oil & Gas Science and Technology
• Online Access: http://dx.doi.org/10.2516/ogst:1997042
• ISSN: 1294-4475; 1953-8189

Indirect methods are commonly employed to determine the fundamental flow properties needed to describe flow through porous media. Consequently, if one or more of the postulates underlying the mathematical description of such indirect methods is invalid, significant model error can be introduced into the measured value of the flow property. In particular, this study shows that effective mobility curves that include the effect of viscous coupling between fluid phases differ significantly from those that exclude such coupling. Moreover, it is shown that the conventional effective mobilities that pertain to steady-state, cocurrent flow, steady-state, countercurrent flow and pure countercurrent imbibition differ significantly. Thus, it appears that traditional effective mobilities are not true parameters; rather, they are infinitely nonunique. In addition, it is shown that, while neglect of hydrodynamic forces introduces a small amount of model error into the pressure difference curve for cocurrent flow in unconsolidated porous media, such neglect introduces a large amount of model error into the pressure difference curve for countercurrent flow in such porous media. Moreover, such neglect makes it difficult to explain why the pressure gradients that pertain to steady-state, countercurrent flow are opposite in sign. It is shown also that improper handling of the inlet boundary condition can introduce significant model error into the analysis. This is because, if a short core is used with one of the unsteady-state methods for determining effective mobility, it may take many pore volumes of injection before the inlet saturation rises to its maximal value, which is in contradiction with the usual assumption that the inlet saturation rises immediately to its maximal value. Finally, it is pointed out that, because of differences in flow regime and scale, the effective mobilities measured in the laboratory may not be appropriate for inclusion in the data base for a reservoir-scale simulation. <br> Les milieux indirects sont souvent utilisés pour déterminer les propriétés fondamentales d'un débit nécessaires pour décrire ce dernier à travers des milieux poreux. Par conséquent, si un ou plusieurs postulats sous-jacents dans la description mathématique de ces méthodes indirectes ne sont pas valables, une erreur significative de modèle peut s'introduire dans la valeur mesurée d'une propriété du débit. En particulier, cette étude montre que les courbes de mobilité réelles qui incluent l'effet d'accouplement visqueux entre les phases fluides diffèrent d'une manière significative de celles excluant cet accouplement. D'autre part, l'on montre qu'une différence significative existe entre les mobilités conventionnelles effectives correspondant à un débit en aval à l'état stable, un débit en amont à l'état stable et une imbibition en amont pure. Il semble donc que les mobilités effectives traditionnelles ne sont pas de vrais paramètres mais qu'elles sont infiniment non uniques. De même, il est prouvé que tandis que l'omission des forces hydrodynamiques introduit une valeur peu significative d'erreur de modèle dans la courbe différentielle des pressions du débit en aval en milieux poreux non consolidés, cette omission introduit une valeur importante d'erreur de modèle dans la courbe différentielle de pressions du débit en amont dans ces milieux poreux. En outre, cette omission complique l'explication selon laquelle les gradients de pression correspondant au débit en amont à l'état stable sont de signe opposé. Il est démontré également que l'utilisation non appropriée de la condition de limite d'entrée peut introduire une erreur de modèle significative dans l'étude. Cela est dû au fait suivant : si l'on utilise un noyau court axé sur l'une des méthodes d'état non stable pour déterminer la mobilité effective, de nombreux volumes de pore d'injection peuvent s'avérer nécessaires avant que la saturation d'entrée ne monte à sa valeur maximale. Cela est en contradiction avec l'hypothèse ordinaire selon laquelle la saturation d'entrée monte immédiatement à sa valeur maximale. Finalement, il est signalé que, du fait des écarts de régime et d'échelle de débit, les mobilités effectives mesurées en laboratoire peuvent ne pas être appropriées pour leur inclusion dans la base de données pour une simulation à l'échelle d'un réservoir.