تأثير خواص بخار بر عملكرد بازيابي SAGD

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نفت

كارشناسي ارشد

با توجه به كاهش منابع نفت سبك و افزايش اهميت بهره‌برداري از مخازن نفت سنگين، استفاده از روش‌هاي ازدياد برداشت حرارتي، به‌ويژه تزريق بخار به همراه ريزش ثقلي، مورد توجه گسترده قرار گرفته است. عملكرد اين فرآيند به‌شدت تابع خواص بخار تزريقي و ويژگي‌هاي زمين‌شناسي مخزن بوده و پارامترهايي نظير كيفيت بخار، نسبت بخار به نفت، نرخ تزريق و حضور ناخالصي‌هاي گازي نقش تعيين‌كننده‌اي در راندمان حرارتي و بازيافت نهايي نفت ايفا مي‌كنند. در اين پژوهش، با استفاده از شبيه‌سازي عددي در نرم‌افزار CMG-STARS، تأثير كيفيت بخار و حضور ناخالصي گاز متان به‌عنوان يك گاز غيرقابل‌ميعان بر عملكرد فرآيند تزريق بخار به همراه ريزش ثقلي بررسي شده است. ابتدا اثر كيفيت بخار در يك مدل همگن مخزني براي سه مقدار 8/0، 9/0 و 95/0 مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه با افزايش كيفيت بخار، ضريب بازيافت نفت از 38.5٪ به 49٪ و در نهايت به 58٪ افزايش يافته و هم‌زمان نسبت بخار به نفت از 6/2 به 4/2 و سپس به 2/2 كاهش مي‌يابد. با در نظر گرفتن توازن مناسب بين راندمان حرارتي و مصرف بخار، كيفيت بخار 9/0 به‌عنوان حالت پايه و بهينه براي ادامه مطالعات انتخاب شد. در ادامه، در يك مدل مخزني ناهمگن، اثر افزودن ناخالصي متان به جريان بخار تزريقي براي نسبت‌هاي حجمي 80/20، 50/50 و 20/80 (بخار/متان) بررسي گرديد. نتايج شبيه‌سازي نشان داد كه افزايش سهم متان در بخار تزريقي، منجر به كاهش راندمان حرارتي، افت ضريب بازيافت نفت و افزايش نسبت بخار به نفت مي‌شود. به‌طوري‌كه كمترين مقدار ضريب بازيافت نفت حدود 6/26٪ و بيشترين مقدار آن حدود 3/43٪ به‌دست آمد، در حالي كه نسبت بخار به نفت در اين حالات به‌ترتيب تا 6/3 افزايش يافته و در بهترين شرايط به حدود 8/2 كاهش مي‌يابد. اين رفتار ناشي از تجمع گاز غيرقابل‌ميعان در بخش بالايي محفظه بخار، كاهش نرخ ميعان و اختلال در انتقال حرارت مؤثر به نفت مخزن است كه در شرايط ناهمگن تشديد مي‌شود. كيفيت بخار و ميزان ناخالصي‌هاي گازي دو عامل كليدي در طراحي و بهينه‌سازي فرآيند تزريق بخار به همراه ريزش ثقلي بوده و عدم توجه به آن‌ها مي‌تواند منجر به بيش‌برآورد ضريب بازيافت و كم‌برآورد نسبت بخار به نفت شود.

237615

مخازن هيدروكربوري

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان