بهينه يابي دبي و دماي بخار تزريقي در مخازن نفت سنگين با مكانيزم ريزش ثقلي به كمك بخار(SAGD)

كارشناسي ارشد

منابع نفت سنگين به‌عنوان منبع انرژي مهمي در بسياري از كشورها يافت مي‌شود. حدود 30 درصد از منابع نفتي جهان را مخازن متعارف تشكيل مي‌دهند و 70 درصد از اين منابع شامل مخازن عظيم نفت سنگين يا نفت ماسه اي است؛ بنابراين مخازن نفت سنگين توانايي جبران كاهش توليد از مخازن معمولي رادارند. بهره¬برداري از منابع عظيم نفت سنگين به ¬علت گرانروي بالاي نفت، عمدتاً با روش¬هاي ازدياد برداشت حرارتي انجام مي‌شود. هدف كلي از فرآيند¬هاي حرارتي، كاهش گرانروي نفت و سرانجام افزايش بهره¬برداري آن است كه در اين ميان روش تزريق بخار به درون چاه¬هاي افقي (SAGD ) يكي از متداول‌ترين و كارآمدترين روش¬ها است. اين روش كه با تزريق بخار به درون چاه¬هاي افقي حفرشده به درون مخزن، باعث كاهش گرانروي نفت مي‌شود، در اواخر دهه¬ي 70 ميلادي توسط باتلر در شركت امپريال اويل ارائه گرديد و هم¬اكنون در كانادا، ونزوئلا و آمريكا به‌صورت گسترده¬اي در حال اجراست. در اين پايان‌نامه، سناريوهاي بهينه يابي با الگوريتم‌هاي مختلف براي مشخص كردن استراتژي مناسب براي دما و دبي تزريق بخار در يك مخزن نفت سنگين صورت گرفته است. عملكرد الگوريتم‌هاي كلوني زنبور عسل مصنوعي استاندارد (SABC )، كلوني زنبور عسل مصنوعي جهت‌دار ( DABC)، جست‌وجوي الگوي عمومي (GPS )، جستجوي مستقيم شبكه تطبيقي (MADS ) براي بهينه سازي فرآيند تزريق بخار مورد مطالعه قرارگرفته است. همچنين، تأثير نقطه اوليه و نحوه سرشماري بر روي عملكرد GPS و MADS بررسي‌شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه الگوريتم DABC به نقطه بهتري در مقايسه با ساير الگوريتم‌هاي به كار گرفته‌شده در اين پايان‌نامه، مي‌رسد. اين در حالي است كه تعداد فراخواني تابع هدف در اين الگوريتم بسيار زياد است. از طرفي الگوريتم GPS سريع‌ترين الگوريتم است ولي احتمال گير افتادن آن در نقاط بهينه محلي زياد است. براي حل اين مشكل، الگوريتم جست‌وجوي الگوي عمومي چند ناحيه‌اي (MRPS ) ارائه‌شده كه در آن فضاي جست‌وجو به چند زيرمجموعه كوچك‌تر تقسيم‌بندي مي‌شود و هر زيرمجموعه به‌طور جداگانه و مستقل براي جواب بهينه جست‌وجو مي‌شود؛ بنابراين، فضاي جست‌وجو بهتر و مؤثرتر از حالتي كه در ان كل دامنه به صورت يك پارچه توسط الگوريتم GPS بهينه يابي مي شود، جست‌وجو مي شود و وابستگي به نقطه اوليه در الگوريتم كاهش مي‌يابد. الگوريتم MRPS نتايجي مشابه نتايج DABC را با 93% كاهش هزينه محاسباتي، ارائه مي‌دهد. الگوريتم MRPS با موفقيت، براي بهينه سازي سناريوي تزريق بخار در طي يك دوره 5 سال اعمال شد. با بهينه سازي سناريوي تزريق نشان داده شد كه مدت‌زمان عمليات SAGD به مدت يك سال كاهش‌يافته درحالي‌كه NPV يكساني را با تزريق يكنواخت در طي 5 سال فراهم مي‌كند.

192071

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر علي نخعي

تبديل انرژي

دكتر مجيد سياوشي