بخشی از مقاله

چکیده

با توجه به افزایش میزان تقاضای نفت در جهان و کاهش تولید اولیه مخازن نفتی استفاده از روش های ازدیاد برداشت نفت به خصوص در مخازن نفت سنگین برای پاسخ به این تقاضا ضروری است. یکی از این روشها که در مخازن نفت سنگین کاربرد زیادی دارد نوعی از روشهای ازدیاد برداشت حرارتی تحت عنوان ریزش ثقلی بخار به صورت سریع - Fast-SAGD - میباشد. در این مطالعه برای افزایش تولید نفت با استفاده از روش Fast-SAGD در یکی از مخازن نفت سنگین جنوب ایران شبیه سازی پارامترهای عملیاتی اثر محیط رسوبگذاری مخزن، اثر ضخامت مخزن و اثر نفوذپذیری عمودی مخزن با استفاده از نرم افزار ECLIPSE انجام شد و تاثیر هر کدام از آن ها بر فرایند Fast-SAGD مورد ارزیابی قرار گرفت.

کلمات کلیدی: ازدیاد برداشت، شبیه سازی، نفت سنگین،Fast-SAGD

-1 مقدمه

با افزایش قیمت نفت و ملاحظات موجود برای آینده ذخایر نفتی مبحث تولید بهینه از این منابع ارزش فوق العادهای یافته است. روشهای ازدیاد برداشت نفت از جمله موضوعات مهم و حیاتی هستند که در بحث افزایش تولید و تولید بهینه از منابع هیدروکربوری در جهان به آن پرداخته میشود - خراط و همکاران، . - 1387در انجام روشهای ازدیاد برداشت برای مخازن نفت سنگین بایستی در انتخاب یک روش مناسب دقت نمود زیرا نفت های سنگین و فوق سنگین مکانیسم های تولید خاص خود را دارند. بطور کلی برای تعریف نفت سنگین می توان گفت که نفت سنکین به نفتی گفته می شود که چگالی آن بین 900 تا 1000 کیلوگرم بر متر مکعب باشد یا دارای درجه API بین 10 تا 22 باشد.

نفتی که درجه API آن بیشتر از 22 باشد نفت سبک محسوب میشود و به نفت های با چگالی بیشتر از 1000 کیلوگرم بر متر مکعب نفت فوق سنگین اتلاق میشود. بطور کلی نفت های سنگین دارای گرانروی بالا و درجه API پائین می باشند. در میان کل ذخایر نفتی جهان در حدود 45 درصد را نفت های سنگین و فوق سنگین تشکیل میدهند - Taber,. - Martin, and Seright, 1996عمده ذخایر نفت سنگین و فوق سنگین در کشورهای آمریکا، کانادا و ونزوئلا هستند که طبق مطالعات انجام شده در این رابطه ایران دارای بیش از 125 میلیارد بشکه نفت است. مخازن نفت سنگین ایران اغلب در جنوب و جنوب غرب کشور واقع شده اند که غالبا نیز مخازن شکافدار هستند . - Van Poolen and Associate, 1980 -

از این رو برای استحصال از این مخازن استفاده از روش های حرارتی و به طور مشخص تزریق بخار آب میتواند با اقبال بیشتری نسبت به دیگر روشهای ازدیاد برداشت روبرو باشد. - - Farouq, 1974در برداشت نفت سنگین از روشهای مختلفی استفاده میشود. یکی از این روشها، ریزش ثقلی به کمک بخار نام دارد. در یک فرایند معمول 3SAGD دو چاه افقی به موازات یکدیگر حفر میگردند. بخار داغ از چاه بالایی تزریق شده و باعث گرمایش و ریزش نفت به سوی چاه برداشت میشود. بخار به منظور گرم کردن نفت و کاهش گرانروی آن تزریق میشود، به طوری که تحرک پذیری نفت افزایش یافته و نفت به علت چگالی بیشتر نسبت به بخار آب، رو به پایین به جریان میافتد.

در این فرایند حرکت نفت به سوی چاه بهرهبردای بر اثر گرانش ایجاد میگردد و هندسه سیستم به نحوی است که نفت تقریباً موازی با سطح بین دو فاز که مرز ناحیه در حال رشد اشباع از بخار - محفظه بخار - و توده نفت را تشکیل میدهد، حرکت میکند. هدف از توسعه و بررسی فرایند ریزش ثقلی به کمک بخار، طراحی ابزاری است که بوسیله آن بتوان کاملترین، کم هزینهترین و قابل اجرا ترین ساز و کار برداشت نفت را برای هر مخزن با مشخصات خاص خود، انتخاب کرد.این روش با فعال کردن مکانیسم ریزش ثقلی و روان کردن نفت و تحت الشعاع قرار دادن مناطق دست نخورده مخزن نسبت به روشهای معمول تزریق بخار موجب کاهش درصد نفت باقی مانده و افزایش تولید از مخزن میگردد . - Green and Willhite, 2003 -

شکل ویژه ای از فرایند SAGD فرایندی تحت عنوان ریزش ثقلی بخار به صورت سریع Fast-SAGD است. در این روش علاوه بر جفت چاه SAGD از یک یا چند چاه افقی انحرافی - Offset - برای افزایش رانمان عملیات استفاده میشود - Polikar, - 2005 عملیات Fast-SAGD با هدف افزایش تولید نفت سنگین در زمان کوتاهتر و صرف بخار کمتر نسبت به SAGD انجام میشود . - Hemmati -Sarapardeh, et al., 2013 - شکل شماره 1 شماتیک فرایند Fast-SAGD را نشان میدهد. در روش Fast-SAGD عامل مهم در بهبود بازیافت نفوذپذیری و ضخامت مخزن میباشد. نفوذپذیری بالاتر رابطه مستقیم با بازیافت بیشتر دارد زیرا نفوذپذیری است که جریان سیال را تحت کنترل قرار میدهد . - Hocott, 1983 -

-2 آشنایی با میدان مورد مطالعه

این میدان نفت سنگین به دلیل داشتن مخازن نسبتا کمعمق به طوری که با حفر چاههایی با میانگین عمق 1500 متری قابل دسترسی هستند، در اولویت تولیدی شدن قرار گرفته است. در حالیکه در بسیاری از میادین کشور برای دستیابی به مخازن عمیق، چاههایی با اعماق 3 تا 4 هزار متر یا بیشتر باید حفرشود سابقه فعالیتهای حفاری اکتشافی این میدان به بیش از 6 دهه قبل باز میگردد. در این میدان تا کنون چاههایی در مخازن آسماری و بنگستان،سازندهای کنگان و دالان، جهرم، ایلام و سروک حفر شده است.این میدان ، طاقدیس عظیم و متقارنی است که طول آن 90 کیلومتر و عرض آن 16 کیلومتر بوده و شیب طبقات در دو دامنه شمالی و جنوبی آن از حدود 17 درجه تجاوز نمینماید.

عملیات اکتشاف با حفاری چاه شماره 1 در سال 1931 میلادی و با هدف ارزیابی مخازن آسماری و گروه بنگستان در سازند سروک آغاز شد حفاری چاههای شماره 2 تا 5 در فاصله زمانی 1959 تا 1977 با هدف ارزیابی مخازن گازی افقهای پرمین شامل سازندهای کنگان، دالان و فرقان در گروه دهرم انجام گردید.در سال 1984 گروه مطالعاتی طرح اکتشاف نفت سنگین کشور، اکتشاف اصولی نفت میدان را با حفر اولین چاه اکتشافی نفت سنگین - چاه - 6 در سازند سروک آغاز نمود. نتایج اولیه حفاری و تکمیل چاه 6 در دو مخزن کربناتی جهرم و سروک حاکی از وجود چندین میلیارد بشکه نفت سنگین با درجه مرغوبیت API 8-10 در سازند جهرم و با درجه مرغوبیت API 12-14 در سازند سروک بود. در سال 1988 حفاری چاه 7،با هدف تعیین حدود مخزن سروک،تعیین سطح تماس آب و نفت و تخمین دقیقتر مقدار نفت در جای این میدان انجام گردید.

-3 شبیه سازی و طراحی مدل

-1-3 آنالیز سیال مخزن

برای آنالیز سیال مخزن مدل فازی انتخاب شده جهت تنطیم معادله حالت، نرم افزار PVTi میباشد. در اولین مرحله از انجام کار اطلاعات مربوط به نمونه سیال انتخاب شده مورد بررسی قرار گرفت.نفت خام از سه شبه جز C1-CO2 - فاز گازی - C2-C6 - فاز نفت - و C7+ - فاز نفت - تشکیل شده بودکه داده های مربوط به ترکیب آن در جدول شماره 1 آورده شدهاند. جزء C7+ از ترکیب سیال مورد نظر به عنوان پارامتر رگراسیون و معادله حالت پنگ رابینسون4 سه پارامتری برای مدل سازی خواص سیال انتخاب شد. در این مرحله بایستی پارامترهای اولیه برای مدل پایه تعریف میشد جدول شماره2 این پارامترها را نشان میدهد.

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید