شبيه‌سازي CO₂-WAG براي بهبود كارايي ازدياد برداشت نفت (EOR)

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نفت

كارشناسي ارشد

تزريق آب و گاز به‌صورت تناوبي يكي از روش‌هاي تثبيت‌شده ازدياد برداشت نفت است كه با هدف بهبود راندمان جاروب و كنترل تحرك‌پذيري در هنگام تزريق گاز به‌كار مي‌رود. اين پژوهش يك مطالعه شبيه‌سازي جامع ارائه مي‌دهد كه سازوكارهاي جابه‌جايي و عملكرد فرايند تزريق هم‌زمان دي‌اكسيدكربن و آب را در يك مخزن بالغ بررسي مي‌كند. روش كار شامل دو مرحله اصلي بود. در مرحله نخست، يك بررسي دقيق رفتار فازي با استفاده از نرم‌افزارهاي تخصصي مدل‌سازي فشار، حجم و دما براي ميدان مورد مطالعه انجام شد. اين تحليل نشان داد كه حل‌شدن دي‌اكسيدكربن تأثير قابل توجهي بر خواص سيال مخزن دارد؛ به‌گونه‌اي كه تزريق دي‌اكسيدكربن موجب افزايش فشار نقطه حباب، تورم حجمي چشمگير نفت و كاهش محسوس گرانروي آن مي‌شود. در مرحله دوم، يك مدل سه‌بعدي ناهمگن از مخزن با استفاده از الگوي پنج‌نقطه‌اي معكوس ساخته شد. چهار سناريو تحت شرايط هيدروليكي يكسان با يكديگر مقايسه شدند: 1) حالت پايه (تخليه طبيعي)، 2) آب‌تزريق، 3) تزريق پيوسته دي‌اكسيدكربن، 4) روش تناوبي آب و دي‌اكسيدكربن. نتايج شبيه‌سازي نشان داد كه روش تناوبي آب و دي‌اكسيدكربن بهترين عملكرد را دارد. اين سناريو بالاترين ضريب بازيافت نهايي نفت را با مقدار حدود چهل‌وهشت درصد به دست آورد؛ در حالي‌كه اين مقدار براي تزريق پيوسته دي‌اكسيدكربن حدود چهل‌وچهار و نيم درصد، براي آب‌تزريق حدود چهل‌ودو و نيم درصد و براي حالت پايه سي‌وشش درصد بود. اگرچه تزريق پيوسته دي‌اكسيدكربن بالاترين نرخ اوليه توليد نفت را ايجاد كرد، اما به دليل كنترل ضعيف تحرك‌پذيري با افزايش سريع و شديد نسبت گاز به نفت روبه‌رو شد. در مقابل، روش تناوبي آب و دي‌اكسيدكربن نرخ توليد پايدارتر و منحني نسبت گاز به نفت يكنواخت‌تر و پايين‌تري ارائه داد كه نشان‌دهنده كنترل بهتر تحرك‌پذيري است. نقشه‌هاي نهايي اشباع نفت نيز نشان داد كه اين روش كاهش يكنواخت‌تر و گسترده‌تري در نفت باقيمانده ايجاد مي‌كند و از پديده غلبه نيروي ثقلي و ايجاد كانال كه در تزريق پيوسته دي‌اكسيدكربن مشاهده شد جلوگيري مي‌كند. اين مطالعه نتيجه مي‌گيرد كه روش تناوبي آب و دي‌اكسيدكربن بهترين توازن ميان جابه‌جايي دقيق در مقياس ريز و جاروب پايدار در مقياس درشت را فراهم مي‌كند و مناسب‌ترين گزينه براي بيشينه‌سازي برداشت نفت از اين مخزن است.

236345

مخازن

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان