عنوان
ارزيابي بازچرخاني گاز در مخزن داراي تركيب كلاهك گازي و آبخوان (كلاهك گازي–گاز محلول–آبخوان)
نويسنده اصلي
الشناتي، كاظم
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي نفت
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
مديريت برداشت هيدروكربن از مخازن شيب‌دار كه داراي سازوكار رانش پيچيده‌اي متشكل از كلاهك گازي اوليه، انبساط گاز محلول و آبخوان فعال زيرين هستند، يكي از چالش‌هاي مهم فني در مهندسي مخازن به‌شمار مي‌رود. در چنين سامانه‌هايي، افزايش هم‌زمان سطح تماس آب–نفت (WOC) و كاهش هم‌زمان سطح تماس گاز–نفت (GOC) اغلب موجب رخداد زودهنگام شكست سيال شده و بخش قابل‌توجهي از ذخاير نفتي را غيرقابل برداشت باقي مي‌گذارد. در اين پژوهش، امكان‌پذيري فني و كارايي يك راهبرد بازچرخاني گاز به‌عنوان ابزاري پيشگيرانه براي مديريت مخزن، با هدف پايدارسازي سطوح تماس سيالات و بيشينه‌سازي ضريب برداشت، ارزيابي شده است.
در اين مطالعه، از يك مدل شبيه‌سازي عددي سه‌فازي با تفكيك‌پذيري بالا كه با استفاده از نرم‌افزار شبيه‌سازي نفت سياه CMG IMEX (2018) توسعه يافته است، استفاده شد. به‌منظور نمايش شيب ساختاري مخزن، يك شبكه كارتزين سه‌بعدي با ساختار چينه‌شناسي شيب‌دار ايجاد گرديد. همچنين، براي دستيابي به دقت بالا در شبيه‌سازي رفتار جريان آب و گاز در مجاورت چاه‌هاي نفت، راهبرد ريزشبكه‌بندي موضعي (LGR) با استفاده از آرايش زيرشبكه 5×5×5 به‌كار گرفته شد. در اين روش، دو سناريوي اصلي شامل تخليه طبيعي (سناريوي پايه) و بازچرخاني گاز به‌منظور حفظ فشار مخزن با يكديگر مقايسه شدند. توليد نيز تحت محدوديت‌هاي عملياتي مشخصي شامل حداكثر نسبت گاز به نفت (GOR) برابر با 3000 m³/m³ و حداكثر برش آب (WCUT) برابر با 0.9 انجام شد. نتايج نشان داد كه بازچرخاني گاز، فشار مخزن را در سطحي به‌مراتب بالاتر از سناريوي تخليه طبيعي حفظ كرده و در نتيجه، سياليت نفت و انرژي طبيعي كلاهك گازي را حفظ مي‌كند. نمايش فضايي توزيع اشباع نيز تأييد كرد كه بازتزريق گاز توليدي، گراديان فشاري رو به پايين در مخزن ايجاد كرده و به‌طور مؤثري از مهاجرت رو به بالاي آبخوان زيرين جلوگيري مي‌كند. اين راهكار موجب تأخير در رخداد شكست آب در چاه‌هاي واقع در بخش پايين‌شيب (OP5 و OP6) شده و به‌طور قابل‌توجهي هزينه‌هاي تجمعي توليد و فرآورش آب را كاهش داد. در مقابل، براي چاه‌هاي واقع در بخش بالاشيب (OP2 و OP3) كه حساسيت بيشتري به پديده مخروطي‌شدن گاز داشتند، راهبرد مديريت مشبك‌كاري به‌كار گرفته شد. در اين راهبرد، با گسترش تدريجي كلاهك گازي، بازه‌هاي مشبك بالايي به‌صورت تدريجي از مدار توليد خارج شدند كه اين اقدام موجب كاهش تداخل گاز و افزايش طول عمر توليدي چاه‌ها گرديد.
تحليل نهايي نشان داد كه سناريوي بهينه بازچرخاني گاز، همراه با تخليه هدفمند كلاهك گازي در نقطه بحراني افت ذخاير نفت، ضريب برداشت نفت را به‌طور قابل‌توجهي نسبت به سناريوي تخليه طبيعي افزايش مي‌دهد. نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد كه هم‌افزايي ميان حفظ فشار، مديريت مشبك‌كاري و مدل‌سازي با تفكيك‌پذيري بالاي پديده مخروطي‌شدن گاز، نقش اساسي در بهينه‌سازي برداشت از مخازن با سازوكار رانش تركيبي ايفا مي‌كند. اين پژوهش چارچوبي فني براي بهره‌برداران ارائه مي‌دهد تا با ايجاد تعادل ميان پشتيباني فشاري در مراحل اوليه توليد و برداشت از كلاهك گازي در مراحل پاياني، بيشينه بازيافت حجمي و سودآوري بلندمدت ميدان را تضمين كنند.
شماره ركورد
238230
گرايش رشته تحصيلي
مخازن
دانشكده
مهندسي شيمي
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان