بخشی از مقاله
چکیده
روشهای ازدیادبرداشت برای بهبود فرآیند سیلابزنی آب پتانسیل خوبی برای کاهش اشباع نفت باقیمانده به دامافتاده در حفرات سنگ مخزن کربناته نشان داده است. در این تحقیق شبیهسازی تزریق آبهوشمند همراه سیلابزنی سورفکتانت در مقیاس سکتورمدل توسط شبیهساز ایکلیپس 100 مورد بررسی قرار گرفته است. سناریوهای شبیهسازی مختلف شامل تخلیهطبیعی، سیلابزنیآب، تزریق آب هوشمند، تزریق سورفکتانت ، و تزریق آب هوشمند همراه با تزریق سورفکتانت انجام گرفته است. تزریق آب هوشمند همراه با سورفکتانت بهترین سناریو می باشد که ضریب بازیافت از مخزن به 48 درصد رسیده است و نسبت به تزریق آب افزایش بازیافت 23 درصدی داشته است.
.1 مقدمه
بیش از نیمی مخازن نفتی دنیا و قسمت اعظم مخازن خاورمیانه و ایران از جنس سنگ مخزن کربناته هستند. در این مخازن به دلیل پیچیدگی های سنگ مخزن و ترشوندگی نفت دوست ضریب بازیافت پایین است. تزریق سورفکتانت یکی از روش های ازدیاد برداشت شیمیایی است که در محیط های با شوری بالا و دمای بالا با چالش های مختلفی مواجه است.
شوری بالا موجب جذب سورفکتانت می شود و در استراتژی های معمولی تزریق سورفکانت موجب کاهش عمکلرد آن در ازدیاد برداشت می شود. مکانیزم های فعال در ازدیاد برداشت توسط تزریق سورفکتانت شامل میکروامولسیون، کاهش کشش سطحی و تغییر ترشوندگی می باشد. در مخازن کربناته تغیر ترشوندگی با استفاده از سورفکتانت نسبت به مخازن ماسه سنگی مورد توجه بیشتری قرار گرفته شده است - Hirasaki و همکاران - 2008 شوری آب تزریقی در فرآیند تزریق سورفکتانت بر روی زمان تعادل، ویسکوزیته میکروامولسیون، حلالیت پذیری نسبت آب و نفت، و کشش بین سطحی موثر است.
افزودن مواد شیمیایی مانند الکل و آلکالین برای کاهش جذب سورفکتانت و پایدار بیشتر استفاده می شود. انتخاب سورفکتانت با استفاده از آزمایشات رفتار فازی انجام می شود. برای تحرک اشباع نفت باقیمانده باید کشش بین سطحی کاهش یافته تا بر نیروهای مویینگی غلبه شود. ته نشینی سورفکتانت به دلیل جذب سطحی بر روی سطح سنگ یکی از چالش های این روش می باشد - Levitt و همکاران - 2006
Strand و همکاران - 2003 - افزایش بازیافت نفت در سنگ مخزن کربناته با ترشوندگی نفت دوست توسط سورفکتانت کاتیونی با در نظر گرفتن شوری و ترکیب آب تزریقی را مورد بررسی قرار دادند. مکانیزم تغیرترشوندگی موجب افزایش بازیافت نفت شده است و افزایش دما اثر معکوس بر روی غلظت بحرانی مایسلار سورفکتانت تزریقی داشته است. لاگر و همکاران - 2008 - با آنالیز داده های تولید، ترکیب شیمیایی آب تولیدی اثر تزریق آب هوشمند بر افزایش تولید نفت را در مقیاس بین چاهی مورد بررسی قرار داند. همچنین تست های ردیاب تک چاهی تایید کننده افزایش بازیافت نفت توسط تزریق آب با شوری پایین بوده است.
مطالعات آزمایشگاهی آنها نشان دهنده فهم مکانیزمی تبادیل یونی بین اجزاء نفت جذب شده و کاتیون های موجود در آب مخزن و سطح مینرال های رسی بوده است. داده های تولید نفت توسط شبیه ساز مدل کردند که نشان دهنده انطباق قابل قبول پاسخ تولید نفت بوده است که می تواند بعنوان یک پایه برای پیش بینی نتایج در مقیاس مخزنی استفاده شود. وی و شارما - - 2012 بهبود اثربخشی سیلابزی آب در مخازن کربناته از طریق تغییر شوری و تبادل یونی به روش آب هوشمند را مورد مطالعه قرار دادند.
آنها تست آزمایشگاهی را در دمای 70 تا 120 درجه سلسیوس مشابه شرایط مخزن با استفاده از سیلابزنی مغزه و تغییر ترشوندگی بررسی نمودند. نتایج نشان دهنده افزایش بازیافت نفت پس از سیلابزنی آب توسط آب هوشمند با کاهش شوری آب و افزایش غلظت یون های سولفاته بوده است. در دمای 70 درجه سلسیوس کاهش شوری آب تاثیر بیشتری نسبت به افزایش غلظت یون سولفاته داشته است.
Khanamiri و همکاران - 2016 - ازدیاد برداشت به روش تزریق سورفکتانت با شوری کم با در نظر گرفتن اثر یون کلسیم را بصورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار دادند. بازیافت نفت به ترشوندگی اولیه سنگ مخزن بستگی داشته و در ترشوندگی حالت نفت دوست کم افزودن کلسیم به آب تزریقی اثر چشمگیری بر روی افزایش بازیافت نفت نداشته است. نتایج نشان دهنده افزایش بازیافت نفت در زمان های طولانی تزریق سورفکتانت همراه با شوری کم بوده است.
.2 روش انجام تحقیق
در این تحقیق شبیه سازی توسط ایکلیپس 100 به روش نفت سیاه در مقیاس سکتور مدل انجام شده است. برای این تحقیق مراحل زیر انجام می شود: داده های مورد استفاده شامل ساختار سازند و لیتولوژی ، خصوصیات پتروفیزیکی سازند، مشخصات چاه ها، خواص سنگ و سیال، شرایط اولیه فشار و اشباع مخزن در عمق مبنا می باشد. سکتور مدل مورد استفاده در ابعاد 1 کیلومتر عرض و 1 کیلومتر طول می باشد. آرایش چاه ها بصورت پنج نقطه معکوس شامل چهار چاه تولیدی نفت و یک چاه تزریقی آب می باشد.
عمق مخزن تا سطح زمین برابر 5000 فوت می باشد که فشار اولیه مخزن در عمق مبنای 5050 فوتی برابر 2900 پام - psi - می باشد. توضیح مقادیر تخلخل بین 5 درصد تا 32 درصد متغییر می باشد. لازم به ذکر است مقدار برش مفید - - Cutt-off تخلخل برابر 5 درصد در نظر گرفته شده است و مقادیر کمتر از 5 درصد در نظر گرفته نشده است. تغییرات تراوایی در مقیاس 1 تا 100 میلی دارسی با میانگین 14 میلی دارسی در مدل وارد شده است. میانگین تراوایی در جهت Z برابر 1,5 میلی دارسی و بازده تغییرات از 0,1 میلی دارسی تا 20 میلی دارسی متغییر می باشد.
با توجه به تغییرات تراوایی و تخلخل در مدل مخزن، مخزن کاملا ناهمگن بوده و تراوایی نسبتا پایینی دارد. شبیه سازی به روش نفت سیاه - Black oil - با در نظر گرفتن سه فاز آب،نفت و گاز انجام شده است. تعداد گریدبندی مدل برابر 77319 بلاک می باشد که در جهت Z گریدبندی ریز بوده و شامل 71 گرید می باشد. تعداد گریدها در جهت Xبرابر 33 بلاک و در جهت Y برابر 33 بلاک می باشد. مکانیزم های انرژی طبیعی این مخزن شامل رانش آبده زیرین و رانش گاز محلول در نفت می باشد. مدل سیال مورد استفاده در مدل مخزن نفت سیاه با ویسکوزیته 1,17 سنتی پوز و دانسیته 53 می باشد.شوری اولیه آب سازند 18 درصد وزنی با دانسیته 70 می باشد.
