بهينه سازي و برنامه ريزي ذخيره سازي گاز در مخازن زيرزميني تخليه شده

كارشناسي ارشد

امروزه ذخيره‌سازي گاز در فضاهاي زيرزميني يك راهكار اساسي جهت كنترل نوسانات بازار مصرف به ويژه در ماههاي سرد و مراكز بزرگ جمعيت محسوب مي‌گردد. به اين شيوه ذخيره‌سازي گاز زيرزميني يا به اختصار UGS گفته مي‌شود. اطمينان از تحويل دهي مخزن در فصول سرد سال حائز اهميت و استراتژيك مي باشد، لذا هدف اين مطالعه مديريت و بهينه سازي فرآيند توليد و تزريق در پروژه ذخيره سازي گاز در يك ميدان گازي تخليه شده مي-باشد. دستيابي به پارامترهاي بهينه مخزني تحت كنترل، مثل دبي تزريقي و توليدي هر چاه، فشارهاي سرچاهي هنگام بازتوليد مخزن، ميزان بهينه گاز بالشتكي (گازي كه به منظور تامين فشار و اطمينان از تحويل دهي مخزن در فصل سرما بايد در مخزن باشد و از آن توليد نمي گردد) مخزن قبل از شروع بازتوليد و زمان¬بندي سناريوهاي تزريق و توليد از ميدان، انتخاب چاههاي جديد جهت توليد و تزريق و پيشنهاد مكان براي چاه جديد، از اهداف اين مطالعه مي باشد كه در اين كار مورد حساسيت سنجي و بهينه سازي قرار گرفته است. در پارامترهاي استاتيك مدل مخزني همچون تخلخل، تراوايي سنگ و نسبت خلوص سنگ، عدم قطعيت هاي زيادي وجود دارد كه همواره تصميم گيري در خصوص انتخاب سناريوي بهينه توسط مديران ارشد را با چالش فراوان روبروكرده است. به منظور رفع اين مشكل در اين مطالعه رويكرد "بهينه سازي تحت عدم قطعيت" به كار گرفته شده است. به همين منظور، پس از ساخت مدل ديناميك مخزن منطبق با پارامترهاي مخزني يكي از ميادين واقعي ذخيره سازي گاز در ايران، ابتدا با استفاده از روش آماري گوسي متوالي شرطي تعداد 100 تحقق از هر كدام از خواص تخلخل، تراوايي سنگ و نسبت خلوص سنگ مدل ساخته شد. سپس، الگوريتم خوشه¬بندي fuzzy C-means مورد استفاده قرار گرفت كه از ميان اين تحقق ها، تعداد چهار دسته مدل به عنوان نماينده هاي نهايي خواص مخزن انتخاب گرديد. پيش از انجام عمليات بهينه سازي، به منظور يافتن دامنه تغييرات متغيرهاي ورودي مساله، آناليز حساسيت روي اين پارامترها انجام گرديد. تابع هدفي به نام NPV، شامل حجم تزريق گاز تجمعي در هر سيكل تزريقي، حجم توليد تجمعي گاز و حجم ميعانات گازي در هر سيكل توليدي و با در نظر گرفتن قيمت گاز و ميعانات توليدي درفصل سرد، همچنين گاز تزريقي در فصل گرم تابع مورد نظر ساخته شد. سپس دو تابع ميانگين و واريانس NPV خوشه هاي انتخاب شده كه ذاتا متضاد هم هستند به عنوان دو هدف بهينه سازي مساله انتخاب شدند. درنهايت يك مساله دوهدفه با سه متغير ورودي با استفاده از الگوريتم ژنتيك به جواب هاي پارتو منجر شد. در مرحله پاياني پس از ساخت نقشه هاي دوبعدي از تركيبي از خواص پتروفيزيكي موثر در فرايند ذخيره-سازي هم¬چنين بازتوليد چاه¬ها نقاط مستعد حفر چند حلقه چاه بدست آمدند و پارامترهاي بهينه با توجه به توابع هدف مذكور با چاههاي جديد بدست آمد.

207529

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر فروغ عاملي

مهندسي نفت-مخازن هيدروكربوري

دكتر مهدي عصارهمهد