بهينه‌سازي فرآيند توليد نفت از مخازن نفتي با استفاده از روش تزريق متناوب آب و گاز (WAG)

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نفت

كارشناسي ارشد

تزريق متناوب آب و گاز (Water-Alternating-Gas; WAG) يكي از روش‌هاي اثبات‌ شده‌ي افزايش بازيافت نفت (EOR) است كه با هدف بهبود بازده جاروب و افزايش بازيافت كل هيدروكربن‌ها، به‌ويژه در مخازن ناهمگن، به كار گرفته مي‌شود. با اين حال، عملكرد اين روش به شدت به پارامترهاي عملياتي گوناگون وابسته است و بهينه‌سازي دقيق آن‌ها براي دستيابي به بيشترين بازده الزامي است. در اين پژوهش، بهينه‌سازي پارامترهاي تزريق WAG شامل نسبت زماني گاز به آب (GWR)، طول چرخه‌ي تزريق، نرخ تزريق و موقعيت چاه‌هاي تزريقي، به منظور افزايش بيشينه‌ي بازيافت نفت از يك مدل مفهومي سه‌بعدي و ناهمگن مخزن مورد بررسي قرار گرفته است. مدلسازي عددي مخزن با استفاده از نرم ‌افزار PETREL شركت Schlumberger براي ساخت مدل ايستا و نرم ‌افزار ECLIPSE 300 براي شبيه‌ سازي ديناميكي انجام شد. يافته‌ها نشان دادند كه نسبت زماني گاز به آب برابر (1:1 = GWR) همراه با آرايش پيراموني چاه‌هاي تزريق (سناريوي 1؛ حالت پايه) منجر به دستيابي به ضريب بازيافت بالايي در حدود 69.89 درصد شد. چرخه‌هاي كوتاه‌تر WAG (براي مثال، 182.625 روز در هر فاز؛ سناريوي 4) بازيافتي مشابه با چرخه‌ي پايه (365.25 روز در هر فاز) ايجاد كردند و ضريب بازيافت آن‌ها 69.82 درصد بود؛ در حالي‌كه چرخه‌هاي بلندمدت (730.5 روز در هر فاز؛ سناريوي 5) اثر منفي داشته و ضريب بازيافت را به 65.88 درصد كاهش دادند. در نسبت‌هاي زماني شديدتر، مانند 3:1 (سناريوي 8؛ 65.33 درصد) و 1:3 (سناريوي 9؛ 64.91 درصد) كاهش قابل توجهي در بازيافت نفت مشاهده شد. افزايش نرخ تزريق (سناريوي 6؛ STB/day 15,000) باعث تسريع در توليد و دستيابي به ضريب بازيافتي مشابه (%69.86) شد، اما منجر به توقف زودهنگام توليد گرديد؛ در حالي‌كه نرخ تزريق پايين‌تر (سناريوي 7؛ STB/day 9,000) موجب كاهش ضريب بازيافت به 66.45 درصد شد. نكته‌ي حائز اهميت آن است كه جانمايي مركزي چاه تزريق (سناريوي 10) در اين مدل ناهمگن، عملكردي ضعيف‌تر از ساير حالت‌ها نشان داد؛ به‌طوري‌كه پايين‌ترين ضريب بازيافت (%57.93) بيشترين درصد آب توليدي (%31.09) را به همراه داشت. اين پژوهش ديدگاه‌هاي كمي و دقيقي در مورد برهم‌كنش پيچيده‌ي پارامترهاي روش WAG در سامانه‌هاي ناهمگن ارائه مي‌دهد. نتايج به ‌روشني نشان مي‌دهند كه اگرچه نسبت زماني گاز به آب برابر (1:1) و طول چرخه‌هاي متوسط عملكردي مطلوب و پايدار دارند، اما راهبردهاي جانمايي چاه‌ها بايد با دقت و بر اساس ويژگي‌هاي ساختاري هر مخزن طراحي شوند. يافته‌هاي اين تحقيق مي‌توانند به‌عنوان راهنمايي ارزشمند براي بهينه‌سازي طراحي روش WAG به منظور افزايش بازيافت نفت در كاربردهاي ميداني مشابه مورد استفاده قرار گيرند.

236297

مخازن

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان