بخشی از مقاله
چکیده
روش فرازآوری مصنوعی با گاز یکی از قدیمی ترین رو شهای مورد استفاده در صنعت نفت محسوب می شود .در این روش با تزریق گاز در ستون چاه، گرادیان سیال تولیدی کاهش یافته و در نتیجه سیال تولیدی می تواند با فشار بیشتری به سر چاه برسد یا این که تولید از چاه در فشار ثابت سرچاهی افزایش یابد.در این مقاله مهمترین پارامتر های سیستم گازرانی شامل حداکثر دبی تولید نفت، دبی بهینه ی تزریق گاز و عمق بهینه ی تزریق، فشار تزریق گاز و محل طراحی شیرهای عملیاتی را بوسیله نرم افزار Prosper مدل سازی و به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است.
واژه های کلیدی: دبی بهینه تزریق، عمق تزریق، فشار تزریق، طراحی شیر عملیاتی
-1 مقدمه
با کاهش فشار در مخزن و بدنبال آن کاهش دبی تولیدی سیستم های فراز آوری مصنوعی به عنوان یکی از مهمترین گزینه های تولید مورد استفاده قرار می گیرند با پیشرفت روزافزون صنایع و تکنولوژی و همچنین افزایش جمعیت از یک و،ومحدود بودن و غیرقابل بازگشت بودن ذخایر نفت وگاز،لزوم بررسی وارائه راهکار ی جهت استفاده بیشتر و بهینه از ا ین منابع بسیارحائزاهمیت می باشد. بدیهی است که باید روشهای علمی وتجهیزات جدیدی را برای تولیدبیشتر و بهینه ازمخزن نفتی در طی عمر مفید آن، فراهم آوریم. تقریبا تمام نواحی که دارای مخازن نفتی بزرگ می باشند ، دارای نشانه های سطحی است که حاکی از وجود نفت و گاز هستند ،بر اساس روشهای مستقیم و روشهای دیگر - از قبیل زمین شناسی و لرزه ای - می توان منطقه ای را برای ایجاد حفاری اکتشافی تعیین نمود.اگر مشاهدات اولیه و آزمایشات انجام شده در جهت مثبت پیش رفته باشد،احتمالا به مخزن دسترسی پیدا کرده ایم.چون سیال مخزن تحت فشار نیروهای طبیعی می باشد،اگر چاهی به داخل مخزن حفر شود بر اثر کاهش فشار بین مخزن و سطح زمین،سیال درون مخزن به طرف بالا جریان می یابد.
در ادامه به مروری از مشاهدات گذشته می پردازیم.[1] در دهه 1960 میلادی براون و همکاران با داشتن خصوصیات چاه مورد مطالعه و استفاده از ضریب بهره دهی با روش ترسیمی بهترین نقطه تزر یق را به دست آوردند . این روش محدود به نمودارهایی است که بصورت تجربی تهیه شده و برای بهینه ساز ی از آنها استفاده می کردند. در سال 1982 رابرت سل و همکاران با استفاده از روش ترسیمی براون نمودارها ی تجر بی که در ا ین خصوص برای پیش بینی افت فشار درمسیرهای افقی و عمود ی تهیه شده بود ، نمودار عملکرد سیستم فرازآور ی با گاز را تهیه نمودند و نشان دادند که از لحاظ اقتصادی فقط یک نقطه از منحنی تولید نفت بر حسب تزریق گاز مقرون به صرفه است.
در سال 1996 در کنگره صنعت گاز ، بوتیراگو ورود ریدگوئز یکی از مشکلات بهینه ساز ی سیستم فراز آوری با گاز به روش ترسیمی را عدم کارا بودن این روش برای چاههایی که سریع به تزریق گاز پاسخ نمی دهند، عنوان کردند. در 1996 عبوالواهی وعثمان سلاحه سیستم فراز آوری با گاز در حوضه نفت ی رمضان واقع در میدان نفتی سوئز در کشور عربستان را بهینه سازی نمودند و موفق شدند بیش از 2000 بشکه در روز به تولید 16000 بشکه در روز مخزن بیافزایند .در سال 2001 آ یت اللهی و همکاران بر روی سیستم بهینه فر ایند فرازآوری با گاز در میدان نفتی آغاجاری کار کردند و محل مناسب نقطه تزریق تعیین شده است.مهمترین اهداف از طراحی سیستم گازرانی به شرح زیر می باشند[2]
. 1 محاسبه بیشترین دبی تولید نفت با استفاده از طراحی سیستم گاز رانی
. 2 محاسبه دبی بهینه تزریق گاز و عمق بهینه تزریق
. 3 طراحی شیرهای تخلیه و محل نصب آن
-2 مطالعه موردی
در این 5 حالت با دردسترس داشتن فشار تزریق گاز،فشار مخزن، قطر لوله مغزی، فشار سر چاهی، برش آب و دبی تزریق گاز میتوان شرایط بهینه تزریق را در 5 حالت بررسی و میزان دبی تزریق از نقطه نظر اقتصادی را با هم مقایسه کرد. طراحی را برای فشار تزریق گاز 1400 psi وماکزیمم دبی تزریق گاز 4 MMScf/d درنظرگرفته وبا توجه به این دوپارامتر اصلی، ماکزیمم دبی نفت تولیدی از نظر تئوری واقتصادی و تعداد شیرهای تخلیه وعمق آنها وعمق تزریق رامحاسبه می نماییم با توجه گرادیان فشارگازدر لوله جداری که ناشی از فشار تزریق گازدر سطح می باشد ودیگری ناشی ازگرادیان فشارنفت در لوله مغزی که ناشی ازمیزان تزریق گازو میزان برش آب می باشد. یک ماکزیمم دبی تولید نفت وجودداردکه درشرایط تزریق بهینه گازحاصل می شود. یعنی اگردر این فشار خاص میزان تزریق گاز بیشتر از 2/ 4 MMScf/d شود نتیجه عکس در دبی تولیدی نفت حاصل می شود که به علت افزایش افت فشار ناشی از اصطکاک و افزایش فشار دهانه چاه است.
