بخشی از مقاله
پیش بینی ناحیه Retrograde regionدر یکی از مخازن گازي میعان
معکوس ایران
چکیده
سیالات موجود درمخازن به پنج نوع نفت سیاه (معمولی)،نفت فرار، گازمیعانی(معکوس)،گازتر وگاز خشک تقسیم بندي می شوند
.مشخصه عمده گاز میعانی این است که دماي مخزن بین دماي نقطه بحرانی وCricondentherm واقع شده است. به همین دلیل چناچه فشار این نوع مخازن کاهش یابد وبه نقطه شبنم فوقانی (Upper Dew Point) برسد مقداري مایع در مخزن تشکیل می شود. بنابراین مقدار قابل توجهی از هیدروکربنهاي میانی((Intermediate ،که از نظر اقتصادي بسیار ارزشمند
هستند در مخزن باقی مانده وتولید نمی شوند.دراین مقاله به بررسی روش هاي مختلف که شامل روابط تجربی ،معادلات حالت وداده هاي آزمایشگاهی جهت پیش بینی ناحیه Retrograde Region پرداخته شده است.که محاسبات مربوط به فشار نقطه
شبنم و نقطه حداکثر میان معکوس توسط روابط تجربی و معادلات حالت،انجام گرفته است ونتایج حاصل شده را با داده هاي آزمایشگاهی مقایسه میکنم. که با مطالعه و بررسی این روش ها از ایجاد پدیده میعان معکوس((Retrograde condensate
که باعث کاهش تراوایی نسبی گاز (Krg)وشاخص بهره برداري((PI میشود ، می توان جلوگیري نمود.
واژه هاي کلیدي
پیش بینی ، گازي ، میعان ، معکوس ،condensation، Retrograde
مقدمه
بیشتر مخازن گاز میعانی در لایه هاي با فشار بین 3000 تا 8000 پام و دماي بین 200 تا 400 درجه فارنهایت وجود دارند،این محدوده گسترده از فشارو دما به همراه ترکیب هاي مختلفی که یک سیال گاز میعانی می تواند داشته باشد، شرایط مختلفی را
براي رفتار فازي سیالات گاز میعانی فراهم کرده وپیش بینی این رفتار را مشکل می کند. مخازن گاز میعانی حد فاصل مخازن نفت فرار و مخازن گاز تر هستند ، در این نوع مخازن دماي مخزن بین دماي بحرانی و دماي حداکثر (Cricondentherm) قرار
دارد.با توجه به شکل (1) در شرایط اولیه مخزن (نقطه(1با کاهش فشار در این نوع مخازن در دماي ثابت وبعد از رسیدن به نقطه شبنم فوقانی )(Upper Dew Point)نقطه(2 اولین قطره مایع در مخزن شکل میگیرد.[1]با کاهش بیشتر فشار مخزن میزان مایع تشکیل شده به حداکثرمقدارخود میرسد،که به آن نقطه حداکثر میعانات معکوس (Maximum Retrograde condensate) می گویند( نقطه(3 ودر در اثرکاهش بیشتر فشار در مخزن سیال انتظار می رود که مایع بیشتري در مخزن تشکیل شود درحالی که رفتار ترمودینامیکی سیال تغیر کرده و سیال شروع به تبخیر مجدد (Revaporation) می کندو مایع
تشکیل شده به گاز تبدیل می شود(نقطه(4، که این پدیده به آهستگی وکندي صورت میگیرد شکل .(2) این مایعات در دهانه چاه که بیشترین افت فشار در آنجا صورت میگیرد، تشکیل میشوند و تراوایی نسبی گاز و شاخص بهره دهی را کاهش می دهند.
شکل (1 نمودار فازي مخازن گاز میعانی
شکل(2 تشکیل حداکثر میعانات معکوس
براي جلوگیري از تشکیل مایع در مخزن اپتدا از طریق روابط تجربی ،فشار نقطه شبنم بالاي (upper dew point) و فشار نقطه حد اکثر (maximum retrograde condensate) را محاسبه کرده و همچنین این محاسبات از طریق معادلات حالت
که از نرم افزار PVTi بهره گرفته شده است، محاسبه گردیده و نتایج آن با داده هاي آزمایشگاهی که شامل تست هاي انبساط با ترکیب ثابت (CCE) و تخلیه در حجم ثابت((CVD است مقایسه و بررسی گردیده است.
آنالیز آزمایشگاهی سیالات گاز میعانی
اندازه گیري هاي ص9غ سیستم هاي گاز میعانی شامل آزمـایش تخلیـه در حجـم ثابـت تً9شف و آزمـایش انبسـاط بـا ترکیـب ثابتتقششف می باشد که در ادامه به تشریح هرکدام می پردازیم.
آزمایش انبساط ثابتترکیب- ( Constant Composition Expansion )
این آزمایش براي شناخت رفتار فازي سیال مخزن مورد استفاده قرار میگیرد، در این آزمایش مقداري از سیال مخزن در داخل سلول قرار میگیرد و فشار و دماي آن به فشار و دماي اولیه مخزن رسانیده میشود. جهت اطمینان از تک فاز بودن سیال فشار بالاتر از فشار اولیه مخزن است (A) ودما نیز دماي اولیه مخزن می باشد. در این آزمایش حجم سیال با کشیدن جیوه از زیر سلول افزایش می یابد و فشار کم میشود((B و این عمل ادامه پیدا می کند تا فشار نقطه شبنم((C چون گازي از سلول خارج نمی شود درنتیجه ترکیب سیال ثابت می ماند. عمل کاهش فشار و انبساط سیال تا فشارهاي پایین ادامه می یابد (D) و . (E) در این آزمایش چون سلول داراي پنجره هاي شفاف است فشار نقطه شبنم در دماي مخزن نیز اندازه گیري میشود و نیز حجم رسوب
مایعانات گازي در اثر کاهش فشار در پایین سلول قابل مشاهده و اندازه گیري است[2]،همچنین هدف اصلی از انجام این آزمایش مشخص کردن نقطه شبنم بالاي (upper dew point) است،که مقادیر به دست آمده از آزمایشگاه در (جدول (1 ارئه شده
است.
آزمایش تخلیه حجم -ثابت (Constant Volume Depletion)
این آزمایش با بکارگیري سیال واقعی مخزن در دماي ثابت مخزن و در داخل یک سلول آزمایشگاهی با حجم ثابت انجام می گیرد.
در این آزمایش مقداري از سیال مخزن به داخل سلول PVT مخصوص که در مقابل فشار و دماي بالا مقاوم است منتقل می شود و فشار آن به فشار نقطه شبنم رسانیده میشود(.(a با تولید گاز بتدریج فشار داخل سلول کم میشود در این هنگام می توان ذرات ریز مایع( شبنم ) را روي دیواره پنجره سلول مشاهده نمود. در پایین تر از فشار نقطه شبنم حجم سلول جیوه با کشیدن جیوه از زیر سلول زیاد میشود و لذا فشار سلول آزمایش کم میگردد(.(b بعد از اینکه گاز و میعانات گازي داخل سلول بحالت تعادل رسیدند ، حجم سیال داخل سلول با تولید گاز از بالا در فشار ثابت به حجم اولیه رسانیده میشود .(c) این کم کردن فشار و خارج نمودن گاز
در فشار ثابت بعد از به تعادل رسیدن تا فشار هاي پایین ادامه دارد. هدف اصلی از انجام این آزمایش تعین نقطه تشکیل حداکثر میعانات معکوس((maximum retrograde condensate در مخزن می باشد، که مقادیر به دست آمده از آزمایشگاه در
(جدول(4 ارئه شده است.
شکل (4 آزمایش انبساط حجم-ثابت
بررسی روابط تجربی
در این مقاله به بررسی روابط تجربی می پردازیم که توانایی شبیه سازي نقطه شبنم بالاي((upper dew point و نقطه حداکثر تشکیل میعانات (maximum retrograde condensate) را داردند که در ادامه به بررسی هر کدام می پردازیم.
رابطه تجربی Nemeth_ Kennedy
این رابطه در سال 1967 توسط Nemth و Kennedy ارئه شد[3]، این رابطه تابع دماي مخزن 180) درجه فارنهاییت)و ترکیب سیال مخزن(جدول (3 است به طوري در این رابطه تلاش شده است که ارتباط بین نقطه شبنم از یک سیال مخزن هیدروکربوري و ترکیب آن،دما و ویژگی هاي کسر C7+ برقرار شود.این رابطه از مطالعه 480 سیستم گاز میعانی مختلف به دست آمده است ،ومعادله نهایی داراي یازده ضریب بوده که انحراف مطلق 7.4 درصدي را براي 480 نمونه نشان می دهد. هدف اصلی از ارئه این رابطه محاسبه نقطه شبنم است، که با قردان دما و ترکیبات سیال در رابطه زیر مقدار فشار نطقه شبنم (فشاري که اولین قطره مایع تشکیل میشود) محاسبه شده است (جدول .(5
اولین کنفرانس و نمایشگاه تخصصی نفت
