روشهای ازدیاد برداشت نفت از طریق تزریق گاز و سایر روشهای نوین
تولید نفت از یک مخزن نفتی طی سه مرحله صورت میگیرد، در مرحله ی اول نفت با استفاده از فشار داخل مخزن تولید می شود. به تدریج و با گذشت زمان و تولید از مخزن از میزان فشار مخزن کاسته شده و پیرو آن تولید نفت مخزن نیز رو به کاهش خواهد گذاشت. به این ترتیب مخزن به مرحله ی دوم تولید خود وارد میشود و در این مرحله برای حفظ تولید از مخزن باید از فرآیندهای افزایش یا حفظ فشار استفاده نمود. مهمترین روشهایی که در این مرحله به کار گرفته میشود، روشهای تزریق آب، تزریق گاز و تزریق دوره ای بخار آب میباشد. در پایان مرحله ی دوم تولید نفت مخزن، هنوز حجم زیادی از نفت در مخزن باقی مانده است که از روشهای متنوعی برای تولید آن استفاده میشود. این مرحله از تولید، مرحله ی سوم تولید نفت میباشد که در آن از روشهای مختلف، همچون تزریق گازهایی مانند دی اکسید کربن و ازت، تزریق مواد شیمیایی، روشهای حرارتی، روشهای میکروبی و ... استفاده میشود.
به طور کلی، روشهای تولید نفت مرحله ی دوم و سوم را فرایند ازدیاد برداشت مینامند. به علت باقی ماندن سی الی هفتاد درصد نفت در مخازن، بعد از بکارگیری روشهای داخلی اولیه و ثانویه برداشت نفت، گران بودن هزینههای تزریق مواد شیمیایی و گاز، افزایش هزینههای اکتشاف و گسترش حدود و مرزهای میدانهای نفتی، تاکید زیادی روی شناخت و بکارگیری روشهای جدید برداشت نفت شده است. از اینرو طی سالهای اخیر کوششهای فراوانی در جهت پیدا کردن روش های مناسبتر و موثرتر صورت گرفته که از میان آنها میتوان به روش افزایش برداشت نفت به کمک میکروبها (MEOR) اشاره کرد [[i]].
بازیابی نفت از طریق ازدیاد )افزودن( میکروبی (MEOR) یکی از روشهای EOR است که در آن باکتریها و محصولات جانبی آنها برای افزایش تحرک نفت در یک مخزن استفاده میشوند
به طور عمده MEOR فرایندی است که باعث افزایش بازیابی نفت توسط تلقیح میکروارگانیسمها در یک مخزن میشود که هدف آن استفاده از اثرات مثبت باکتریها و محصولات جانبی آنها مانند، امولسیونهای آب-نفت، تحرک باقیماندهی نفت در نتیجهی کاهش کشش سطحی است. تکنولوژیهای میکروبی در سطح جهانی به عنوان یک روش موثر مقرون به صرفه و عملکردهای سازگار با محیط در حال پذیرش هستند. در این مطالعه بر مکانیسمهای MEOR مزیتهای آن نسبت به روش های مرسوم EOR مشکلات عملکردی و کاربردهای بیوتکنولوژیکی در بهبود این روش و چالشهای مهندسی آن پرداخته خواهد شد.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل 1- مواد بیولوژیکی قابل استفاده، مکانیزم ازدیاد برداشت به روش MEOR.. 1
1-4- تولید سوم یا افزایش برداشت (EOR) 5
1-7- فرآیندهای جایگزینی قابل اختلاط )حل پذیر( 8
1-8- فرآیندهای میکروبی (MEOR ) 8
1-10- اهمیت - MEOR برای کشور 11
1-11- روشهای فرآیند ازدیاد برداشت میکروبی MEOR.. 12
1-12- باکتریهای مورد استفاده در - MEOR.. 12
1-13- خوراک مورد استفاده در - MEOR.. 14
1-14- محصولات باکتریایی پرکاربرد در - MEOR.. 14
1-14-1- تولید بیوسورفاکتانت... 15
1-17- پارامترهای - موثر در فرآیند ازدیاد برداشت میکروبی.. 21
1-18- مزایای استفاده از روش - MEOR.. 22
1-19- محدودیتهای روش MEOR.. 23
1-20- کاربرد بیوتکنولوژی در صنعت نفت -. 24
فصل 2- زمان بکارگیری و مخازن در روش MEOR.. 26
2-2- خصوصیات باکتریهای مورد استفاده در روش MEOR : 27
2-4- زمان مناسب برای MEOR و مخازن.. 34
بررسی روشهای ازدیاد تولید نفت با استفاده از منابع هیدروکربوری
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:60
فهرست مطالب :
مقدمه. 1
فصل اول: ازدیاد برداشت از مخازن گاز میعانی.. 2
1-1 مقدمه. 3
1-2 روش چرخش گاز متان. 4
1-3 تزریق گاز دی اکسید کربن.. 5
1-4 تزریق گاز نیتروژن. 6
1-5 سیلاب زنی.. 7
1-6 تزریق هوا 8
1-7 شکاف دهی هیدرولیکی.. 10
1-8 تزریق آب و گاز به صورت متناوب.. 10
فصل دوم: فرآیند ازدیاد برداشت نفت.. 12
2-1 مقدمه. 13
2-1-1 برداشت اولیه. 15
2-1-2 برداشت ثانویه. 15
2-1-3 برداشت ثالثیه. 16
2-1-4 ازدیاد برداشت نفت.. 17
2-1-5 بهبود برداشت نفت.. 18
2-2 منابع نفتی هدف برای روش های ازدیاد برداشت نفت.. 19
2-2-1 عوامل موثر در کاربرد روش های ازدیاد برداشت نفت.. 20
2-3 خصوصیات ایده آل یک فرآیند ازدیاد برداشت نفت.. 23
2-3-1 جا به جایی میکروسکوپیک و ماکروسکوپیک.. 23
2-3-2 ملاحظات کاربردی.. 27
2-4 دسته بندی کلی وتشریح روش های ازدیاد برداشت نفت.. 29
2-4-1 روش های شیمیایی.. 31
2-4-2 روش تزریق گازهای امتزاجی وغیر امتزاجی.. 37
2-4-3 روش های حرارتی.. 42
2-4-4 روش های نوین.. 46
2-5 معیارهای سنجش برای کاربرد روش های ازدیاد برداشت.. 59
منابع.61
مقدمه :
برحسب تعریف مخزن گاز میعانی عبارت از مخازنی می باشد که در تقسیم بندی انواع مخازن در حد فاصل بین مخازن نفت فرار و مخازن گاز تر قرار داشته باشد و یا به عبارت دیگر دمای فرار و مخازن گاز تر قرار داشته باشد و یا به عبارت دیگر دمای مخزن بین دمای بحرانی و حداکثر دمای دو فازی (حداکثر دمای چگالش) قرار می گیرد.
در این قبیل از مخازن سیالات موجود در مخزن تحت تاثیر کاهش فشار مخزن، از خود پدیده ای به نام «میعان قهقرائی» یا «معکوس» نشان می دهند که طی آن به محض رسیدن فشار مخزن به فشار نقطه اشباع، مقادیری از هیروکربورهای قابل مایع شدن شروع به چگالش از فاز بخار نموده و به صورت غشایی جداره سنگ مخزن را می پوشانند. با کاهش فشار مخزن به زیر نقطه شبنم، گاز «مخازن گاز میعانی» شروع به مایع شدن می کند و به صورت قطرات مایع روی سنگ مخزن پدیدار می گردد. این مایعات به وجود آمده با کاهش فشار بیشتر افزایش می یابند، به طوری که بعد از مدتی درصد اشباع آنها از مقدار بحرانی بیشتر شده و شروع به حرکت می کنند و در دهانه چاه تولید می شوند. به وجود آمدن میعانات گازی در درون مخزن باعث به وجود آمدن مشکلاتی می شود که مهمترین و جدی ترین آنها جمع شدن مایعات در درون مخزن و تولید نشدن آنها می باشد که از دو جنبه قابل توجه است:
از یک طرف تشکیل این میعانات در درون مخزن، به معنی از دست دادن آنها می باشد، چرا که دیگر امکان تولید این میعانات ممکن نمی باشد و از طرف دیگر بالا رفتن درصد اشباع این مایعات کاهش دبی جریان گاز را به همراه دارد. به طور کلی رو شهای گوناگونی برای ازدیاد برداشت از مخازن گاز میعانی وجود دارد که مهمترین آنها روش تزریق مجدد گاز می باشد.
روش های تزریق گاز به دو منظور
1- نگهداشتن کامل فشار جلوگیری از کاهش آن
2- جلوگیری از کاهش شدید افت فشار می باشد
دقت شود که در روش اول، فشار مخزن نمی افتد ولی در روش دوم، مخزن کاهش فشاری کمتری نسبت به حالتی که گاز تزریق نمی شود، خواهد داشت. در روش نگهداشتن کامل فشار، گاز تولید شده به درون مخزن تزریق می گردد و تنها میعانات گازی از مخزن تولید می شود و این گاز تولیدی به صورت یک چرخه به درون مخزن تزریق شده و از آن تولید می گردد. درهر دوی این روش ها برای تزریق گاز نیاز به امکانات و تجهیزات سر چاهی می باشد که به نحوی موجب افزایش هزینه های تولید می گردد، البته لازم به ذکر است که روش نگهداشتن کامل فشار، موجب افزایش بهره وری گاز میعانی نسبت به روش نگهداشتن جزئی فشار می گردد. ولی مسلماً این روش هزینه های بیشتری نیز می طلبد چرا که برخی از این مخازن دارای فشار اشباع بالایی می باشند.
در روش تزریق گاز خشک (N2,CO2,CH4) به مخازن گاز میعانی، تماس بین گاز خشک تزریق شده و گاز میعانی منجر به غنی شدن گاز خشک بر اثر انتقال جرم می گردد. تزریق گاز خشک از لحاظ تجری موجب تبخیر هیدروکربورهای سنگین و متوسط می گردد.
همانطور که گفته شد، به کارگیری روش نگهداشتن کامل فشار هزینه زیادی را در بر دارد. یک روش جایگزین مناسب این است که ابتدا مخزن را تا فشار مشخص زیر فشار اشباع تخلیه کرده و پس از آن، شروع به تزریق نماییم. تزریق موجب تبخیر میعانات گازی مخزن می گردد. این روش نه تنها میزان سرمایه گذاری، تجهیزات و هزینه عملیات را پایین می آورد بلکه موجب بهبود برداشت میعانات نیز می گردد.
فشار بالای نقطه شبنم و همچنین نفوذپذیری پایین موجب شده که فشار ته چاهی پایین تر از فشار نقطه شبنم باشد. با این حال تولید گاز میعانی با فشار ته چاهی پایین تر از فشار نقطه شبنم از لحاظ جرمی اثری بر روی برداشت نهایی میعانات ندارد، به شرط اینکه فشار مخزن نگه داشته شود و همچنین مشخصات مطلوب نفوذپذیری حفظ گردد.
1-2 روش چرخش گاز متان
محتوی میعانات مخازن گاز میعانی، قسمت ارزشمندی به شمار می رود. اما به خاطر میعان معکوس، قسمت بزرگی از این میعانات ممکن است در مخزن باقی بماند؛ لذا روش چرخش گاز متان در بسیاری از مخازن به کار می رود. در روش چرخش گاز، میعانات گازی از گاز تر تولید شده جدا می شوند و مابقی مجدداً به مخزن تزریق می شود. گاز برگشتی موجب نگهداشتن فشار مخزن می گردد و همچنین گاز تر را به سوی چاه های تولید می راند. به دلیل اینکه مایعات خارج شده از مخزن به عنوان بخشی از حجم گاز تر محسوب می شود، عدم تزریق گاز خشک اضافی موجب می شود تا فشار مخزن به آرامی کاهش یابد و در نهایت برای تولید گاز خشک از فشار مخزن کاسته می شود تا گاز خشک و مقداری از میعانات باقی مانده که جارو نشده اند تولید شوند.
با این وجود اگرچه این روش راه حل ایده آلی به نظر می رسد ولی در عمل دارای مشکلاتی نیز می باشد:
باید دانست حتی هنگامی که فشار بالاتر از نقطه شبنم نگه داشته می شود میزان برداشت میعانات به طور قابل ملاحظه ای کمتر از 100 درصد است.
گاز خشک، قابل امتزاج با تمام سیستم های گاز میعانی بوده و به صورت نرمال متان سازنده شاخص گاز خشک می باشد، چرخش گاز خشک یک نمونه خاص از جابجایی امتزاجی هیدروکربورها، برای بهبود برداشت می باشد. جابجایی یک سیال با سیال قابل امتزاج دیگر از دیدگاه میکروسکوپی بسیار موثر است و به صورت ایده آل 100 درصد در نظر گرفته می شود.ضریب بازیافت چرخش گاز ممکن است به چند فاکتور بازیافت تقسیم شود :
بازدهی کلی = بازدهی میکروسکوپی * بازدهی ماکروسکوپی
1-3 تزریق گاز دی اکسید کربن
تزریق گاز دی اکسید کربن به ناحیه اطراف چاه، یکی دیگر از روش های نگهداشتن فشار و بهبود، مخصوصاً برای کم کردن اثر سد میعانی می باشد. در این روش دی اکسید کربن ، میعانات در اطراف چاه را خارج کرده و متعاقباً موجب افزایش بهره دهی به سبب بر گشتن چاه به تولید می گردد. اثر تزریق گاز به مخزن گاز میعانی منجر به افزایش فشار نقطه شبنم می شود. استفاده از گاز دی اکسید کربن به خاطر کمبود منابع آن، قیمت و همچنین رفتار خورنده آن محدود می باشد.در آزمایشات مدل ترکیبی که برای ارزیابی عملکرد مخازن گاز میعانی به کار رفته بود، تاثیر تزریق گازهای غیر هیدروکربنی همانند دی اکسید کربن، نیتروژن و هوا برای بهبود برداشت از مخازن گاز میعانی مورد بررسی قرار گرفت. مدل نشان داد که گازهای غیر هیدروکربری قادر به تبخیر موثر میعانات هستند و همچنین از بین آنها، دی اکسید کربن موثر ترین برای تبخیر اجزای سنگین می باشد.
1-4 تزریق گاز نیتروژن
مزیت تزریق گاز نیتروژن فراونی آن، ارزانی نسبی و همچنین خصوصیات مطلوب تزریق از جمله ایمنی و غیر خورنده بودن آن می باشد. البته تزریق گاز نیتروژن نیز مشکلات مربوط به خود را دارد: فشار نقطه شبنم مخلوط گاز نیتروژن و گاز میعانی بالاتر از فشار نقطه شبنم گاز اولیه مخزن است لذا باعث می شود که بسیاری از میعانات از گاز خارج شوند. با این حال مطالعات نشان می دهد که، تنها در محدوده منحصر به چند فوت بر اثر پدیده های پراکندگی و پخش شدگی ممکن است در این ناحیه بالا برود ولی این ناحیه حجم کمی از مخزن را تشکیل می دهد و در نتیجه تنها مقدار کمی از میعانات گازی جدا می شود. محاسبات جابه جایی نشان می دهدکه تزریق گاز نیتروژن نتیجه ضعیفتری در بازدهی جابه جایی نسبت به گاز خشک دارد. بالاتر بودن میزان میعانات خارج شده از گاز و همچنین کاهش قدرت تبخیر، موجب کاهش بازدهی در تزریق نیتروژن به مخازن گازی می گردند.
و...
این فایل شامل pdf و power point مربوطه میباشد.
تعداد صفحات پی دی اف : 34
تعداد اسلاید پاور پینت : 42
تولید اولیه (طبیعی) نفت
فرآیندهای ازدیاد برداشت نفت (Enhanced Oil Recovery Processes
روشهای بهبود برداشت نفت
تزریق آب (سیلاب زنی آب)
مکانیزم بهبود ضریب بازیافت
فرایند پلیمر/ سورفکتانت
مکانیزم بهبود ضریب بازیافت
سیلاب زنی فوم
مکانیزم بهبود ضریب بازیافت
تزریق بخار آب
مکانیزم بهبود ضریب بازیافت
فرایند انگیزش توسط بخار
بخار با زه کشی گرانشی (( SAGD
و...