بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله مباحث مر بوط به ازدیادبرداشت از مخازن و لزوم استفاده بهینه از روشهاي ازدیادبرداشت ثانویه با توجه به هزینه کم آنها مورد توجه قرار گرفته است .با توجه به نوع مخازن ایران بحث تزریق گاز به صورت امتزاجی در یک میدان نفتی بررسی گردید،همچنین تئوریهاي تزریق گاز متان و روشهاي تحلیل عددي و تجربی بدست آوردن حداقل فشار امتزاجی مورد بررسی قرار گرفت.مراحل عملی پروژه در دو قسمت انجام می شود درمرحله اول ابتدا سعی شده است بوسیله نرم افزار تتص ککژطئطغ با شبه سازي شرایط مخزن در لوله قلمی وماژولط1بب حداقل فشار امتزاجی بر اثر تزریق گاز متان بدست آورده شود و سپس در مرحله دوم با شبیه سازي شرایط سیال مخزن در ماژول ط1بب به کمک نمودارهاي مثلثی مقدار حد اقل غلظت امتزاج گاز متان باپروپان مورد بررسی قرار گرفت.در پایان با استفاده از دو روش نتایج یکسانی حاصل شد ،بدین صورت که تزریق گاز متان با حداقل فشار امتزاجی طکژ 7938 به مخزن باعث افزایش ضریب بازیافت نفت به 79 درصد می شود، همچنین با استفاده از تزریق امتزاجی که شامل %40 گاز پروپان و %60 گاز متان در فشار طکژ 4851 می باشد ،ضریب بازیافت به 97/5 درصد میرسد.
کلید واژه: تزریق امتزاجی ، حداقل فشار تزریق امتزاجی ، حداقل غلظت امتزاج پذیري
بی تردید یکی از با ارزش ترین مواد موجود درطبیعت نفت میباشد. ماشین دنیاي صنعتی امروز بدون نفت عملا قادر به حرکت نیست. ولی حجم اندك نفت جوابگوي رشد فزاینده اقتصادي جهان نخواهد بود. بنابرین راههاي افزایش ضریب بازیافت نفت بعنوان یک راهکار، براي جبران کمبود نفت مد نظر قرار گرفت. توجه به غیر قابل تجدید پذیري وحجم اندك نفت لزوم استفاده بهینه ازتمام امکانات جهت تولید حداکثر از مخازن را میطلبد. دانشمندان ومهندسان نفت همگی بر این امر تاکید دارند که با نیروي طبیعی مخزن تولید زیادي صورت نگیرد.
بلکه ابتدا مکانیسم حاکم برمخزن شناخته شود، سپس روش ازدیاد برداشت مناسب جهت تولید بهینه از مخزن انتخاب واجرا شود. دربحث برداشت ثانویه از مخزن که با تزریق گاز وآب انجام میگردد، گاز بعنوان یک انتخاب مناسب براي مخازن ایران که از نوع کربناته می باشد، باید استفاده شود. تزریق پذیري گاز مناسبتر از آب میباشدوبا تزریق گاز می توان گاز را ذخیره کرده واز سوختن بی دلیل آن وآلودگیهاي زیست محیطی جلوگیري کرد. گاز متان بعنوان یکی ازگازهاي هیدروکربوري می تواند گزینه مناسبی جهت تزریق به مخازن نفتی، مورد نظرقرار گیرد. دراین مقاله سعی شده است که اثرتزریق گاز متان دریک میدان نفتی با بدست آوردن فشار وغلظت مناسب تزریق، میزان برداشت از میدان نفتی مورد بررسی قرار گیرد1]و. [2
-2فرآیند جابجایی امتزاجی و غیر امتزاجی
در فرآیند جابجایی امتزاجی که در دهه هاي اخیر مورد توجه شایان قرار گرفته است، با حذف نیروهاي مویینگی میزان بازیافت نفت در نواحی تماس با جبهه امتزاجی تا میزان صددرصد قابل حصول خواهد بود. معمولا جابجایی امتزاجی به چهار صورت انجام میشود:
الف-ایجاد جبهه امتزاجیج؟أئک کئتططکطقض با استفاده از نبع و بدنبال آن تزریق گاز خشک قابل امتزاج.
ب-ایجاد جبهه امتزاجی با استفاده از نبع و بدنبال آن تزریق گاز خشک امتزاج ناپذیر.
ج-تزریق گاز خشک جکه؟ غهکعض در فشار بالا تحت شرایط امتزاج.
د-تزریق گاز غنیجکه؟ لاطططض امتزاج پذیر با سیال مخزن.
در دو روش اول پیش از تزریق گاز نبع به میزان کافی بدرون مخزن تزریق می شود. نبع تزریق شده در واقع بصورت یک حائل بین سیال تزریقی و سیال مخزن عمل کرده و بعنوان جبهه امتزاجی بین سیال مخزن و گاز تزریقی باعث افزایش راندمان جابجایی میگردد.در روشهاي سوم و چهارم اجزاي میانی هیدروکربور از یک فاز به فاز دیگر منتقل می شوند. این انتقال ممکن است از فاز مایع به فاز گاز صورت گیردکه باعث غنی شدن گاز خشک تزریقی می گردد - کهططخ ؟غطzهطپژهب - یا از فاز غنی - گازي که از ابتدا غنی بوده یا گازي که توسط افزودن نبع به آن غنی شده باشد - به فاز مایع صورت گیرد که به نوبه خود باعث غنی شدن مایع می گردد جکهططخ کهن ؟غطکغک2غپهض. در این فرآیند، جبهه امتزاجی در اثر انتقال ماده بین دو فاز در حال تماس بوجود می آید و نیازي به تزریق اولیه نبع بدرون مخزن نمی باشد.
هر یک از روشهاي فوق دامنه کاربرد خاص خود را دارد. در فرآیند تزریق گاز غنی اگر حداقل فشار امتزاجی کمتر از طکژ4500 باشد از نظر اقتصادي به روش اول - استفاده از نبع - ترجیح داده می شود. در مواردي که عمق مخزن کم باشد ونیز در مواردي که سیال مخزن حاوي مقادیر کمی ترکیبات میانی باشد استفاده از نبع مناسب به نظر می رسد. در طراحی یک فرآیند جابجایی امتزاجی، اولین اقدام تعیین حداقل فشار امتزاج است. حداقل فشار امتزاج، حداقل فشاري است که در آن سیال خروجی از مغزه در زمان میان- شکنیجلا؟أپطلاصفهکطBض تک فاز باشد و مقدار بازیافت نفت درآن شرایط با افزایش فشار تقریبا ثابت بماند3]و4و.[5
-3تعیین حداقل فشار تزریق امتزاجی براي گاز متان
در طراحی یک فرایند جابجایی امتزاجی، اولین اقدام تعیین حداقل فشار امتزاج است. حداقل فشار امتزاج، حداقل فشاري است که در آن سیال خروجی از مغزه در زمان میان- شکنیجلا فاز باشد و مقدار بازیافت نفت درآن شرایط با افزایش فشار تقریبا ثابت بماند. با افزایش فشارگازتزریقی میزان ضریب بازیافت افزایش یافته اما وقتی فشار از مقدار مشخصی بیشتر می گردد بر میزان ضریب بازیافت افزوده نمی گردد. نقطه شکست و سپس ثابت ماندن نمودار ضریب بازیافت برحسب فشار تزریق امتزاجی بیانگر حداقل فشار تزریق امتزاحیکطأکککطب yصطئطتططکطق عأعطغطق یا بقق می باشد6] و.[7 همانگونه که ازشکل - - 1 وجدول - - 1 دیده میشود حداقل فشار تزریق امتزاحی براي گاز متان برابرعصه 596 بدست آمد.
-4تعیین حداقل غلظت امتزاج پذیزي
حداقل غلظت امتزاج پذیري یعنی حداقل غلظت ماده حل شونده در حلال تزریقی می باشد. معمولا با افزایش غلظت ماده حل شونده میزان ضریب بازیافت افزایش مییابد، تا زمانی که غلظت به مقدار مشخصی برسد - از دید اقتصادي باید ماده ارزشمند حداقل باشد - در این مرحله ضریب بازیافت دیگر تغییر محسوسی نمی کند. در منحنی ضریب بازیافت بر حسب غلظت ماده حل شونده نقطه اي که درمقابل افزایش غلظت ماده حل شونده در حلال تزریقی می شکند و ثابت می ماند، نقطه حداقل غلظت امتزاج پذیري یا هقق جغپطصهطصغکطغپه yصطئطتططکطق عأعطغطقض میباشد. براي پیدا کردن حداقل غلظت امتزاج پذیري
