بهينه سازي الگو و مكان چاه هاي توليد نفت و تزريق گاز در توسعه يك ميدان نفتي

كاذشناسي ارشد

اولين گام برداشت از مخازن نفت و گاز حفر چاه‌هاي جديد است. و بهينه‌سازي مكان‌يابي و الگو چاه‌ها وظيفه‌ي مهم و مورد بحث در برنامه توسعه‌ي ميادين نفت و گاز است. به دليل نقش مهم اقتصادي صنعت نفت و همچنين سرمايه‌ي درگردش بالا در صنعت نفت و ريسك سرمايه بالايي كه وجود دارد تصميمات بايد در هر سطح توسعه مخزن بهينه شود. در بسياري از موارد، تصميم گيري هاي بهينه وابسته به بسياري از پارامترهاي مرتبط غير‌خطي است ، كه قضاوت بصري را دشوار مي‌كند. در چنين مواردي بهينه سازي خودكار كارآمد است. همچنين با توجه به اينكه پس از چند سال از شروع توليد از مخازن نفتي، فشار مخزن افت مي‌كند، بايد روشي براي مقابله با اين افت فشار ارائه شود. تزريق گاز يكي از روش هاي مورد علاقه در بازيافت ثانويه است كه با توجه به اينكه بسياري از مخازن نفتي دنيا و بخصوص ايران پتانسيل تزريق گاز را دارند ارائه يك روش بهينه سازي كارآمد براي بهينه سازي سناريوي تزريق گاز و مكانيابي چاه هاي توليد نفت و تزريق گاز در توسعه ميادين نفتي كه تحت تزريق گاز هستند‌، ضروري به نظر مي رسد. در اين مطالعه ابتدا با يك روش بهينه سازي خودكار با استفاده از يك الگوريتم بهينه سازي ژنتيك تركيبي به بهينه سازي تعداد چاه هاي توليدي و پارامتر كنترلي نرخ توليد نفت كلي چاه پرداخته مي شود. در اين مطالعه به دليل تغييرات شرايط مخزن با گذشت زمان، پارامتر كنترلي توليد نفت كل چاه‌ها نيز به صورت تابعي از زمان تعريف شده است. در اين‌جا يك معادله‌ي 4 پارامتري براي اين تغييرات بيان مي شود. اين كار باعث مي شود كه تعداد متغير هاي بهينه‌سازي پارامتر كنترلي نرخ توليد نفت چاه ها كه به تعداد سال هاي توليد از مخزن است، به 4 متغير كاهش يابد و زمان اجراي بهينه سازي به شدت كمتر شود. پس از بهينه‌سازي تعداد و پارامتر كنترلي چاه هاي توليدي، مكان چاه هاي توليدي با استفاده از يك الگوريتم ژنتيك تركيبي بهينه مي‌شود. در سال دهم تاريخچه ي توليد مخزن سناريوي تزريق گاز شروع به كار مي‌كند. براي بهينه سازي اين سناريو ابتدا با استفاده از يك الگوريتم ژنتيك تركيبي، تعداد چاه ها و پارامتر كنترلي تزريق گاز چاه كه در اينجا فشار ته چاهي است، بهينه مي شود. در آخر مكان چاه هاي توليدي و تزريقي با الگوريتم مكان‌يابي ارائه شده بهينه مي شوند. با توجه به نتايج حاصل از اجراي سناريوهاي بهينه‌سازي مورد مطالعه، اهميت بهينه‌سازي تعداد چاه‌هاي توليدي، پارامتر‌هاي كنترلي مربوطه و مكان‌يابي چاه‌ها به وضوح مشخص مي‌شود، به عنوان مثال مقايسه‌ي تابع هدف مدل بهينه شده ي مخزن و يك مدل اوليه تصادفي اختلاف 70 ميليلارد دلاري را نشان مي دهد. همچنين نتايج حاصل از بهينه‌سازي سناريوي تزريق گاز از نظر تعداد و مكان چاه‌هايي كه بايد تزريقي شوند و پارامتر كنترلي تزريق نشان‌دهنده ي اهميت تزريق گاز و بهينه سازي سناريوي آن است. به عنوان مثال مي‌توان به تفاوت حدود 5 ميليارد دلاري بين مدل بهينه شده بدون تزريق گاز و مدل بهينه شده با سناريوي تزريق گاز بهينه اشاره كرد. واژه‌هاي كليدي: بهينه‌سازي مكان چاه، توسعه ميادين نفتي، بهينه‌سازي تزريق گاز

190759

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي نفت - مخازن هيدروكربني

دكتر مهدي عصاره - دكتر محمد تقي صادقي