kian.kateb
عضو جدید
روش هاي ازدياد برداشت از مخازن نفتي و كاربرد آن در كشور
استفادة صحيح از منابع نفتي كشور، به منظور افزايش طول عمر آنها و برخورداري نسلهاي آينده از اين ذخاير خدادادي، ايجاب ميكند تا با مديريت صحيح اين منابع آشنا شويم. از نكات قابل توجه در مديريت مخازن، اتخاذ روشهايي براي حفظ و صيانت مخزن، بالابردن راندمان توليد و سعي بر نگه داشتن آن در حد مطلوب در طول زمان ميباشد. بدين منظور، در متن زير سعي شده است تا ضمن آشنايي اجمالي با روشهاي ازدياد برداشت از مخازن نفتي، بستري براي انعكاس نظرات كارشناسان كشور به منظور ارائه راه حلهاي مناسب در بهبود عملكرد مخازن نفتي ايجاد شود. همچنين در انتهاي اين مطلب، تحليلي با استفاده نظرات برخي از كارشناسان در مورد به‌كارگيري اين روشها ارائه ميگردد:
توليد اولية (طبيعي) نفت
مهمترين نيروهاي موجود در مخازن كه نفت به كمك آن به‌طور طبيعي جريان مييابد، عبارتند از:
1- نيروي حاصل از فشار گاز حل شده در نفت
2- نيروي حاصل از فشار گاز جمع‌شده در قسمت بالاي كلاهك
3- فشار هيدرواستاتيك سفرة آب مخزن كه در زير ستون نفت قرار گرفته است
4- نيروي ديگري كه برخي مخازن داراي ستون نفت بسيار مرتفع براي توليد طبيعي از آن بهره ميبرند، نيروي ريزش ثقلي است.
سهم مشاركت هر يك از اين نيروها در رانش نفت متفاوت است و به وضعيت ساختماني و زمين‌شناسي سنگ مخزن و خواص فيزيكي و ترموديناميكي سيالهاي موجود در مخزن بستگي دارد. در مقابل اين نيروها، نيروهاي مخالفي سبب محبوس نگه داشتن يا ايجاد تنگنا در بازيابي نفت ميشوند كه مهمترين اين نيروها، نيروي فشار موئينگي سنگ مخزن و نيروي اصطكاك حاصل از حركت سيال در درون خلل و فرج سنگ مخزن تا ته چاه است. براي استحصال و بازيافت كامل نفت، بايد چنان نيرويي در اعماق مخزن وجود داشته باشد كه بتواند علاوه بر غلبه بر نيروهاي مخالف، موجب رانش نفت به سمت بالا گردد.
ازدياد برداشت
كاهش و افت نيروهاي موافق باعث ميشود تا بازيافت نهايي كم شود. به همين دليل از روشهايي تحت عنوان "روشهاي ازدياد برداشت" براي بالابردن توليد از مخزن نفتي استفاده ميشود. معمولا 30 درصد از نفت به‌طور طبيعي از مخزن برداشت ميگردد و 70 درصد آن نياز‌مند بكارگيري برخي روشهاي ازدياد برداشت ميباشد.
روشهاي به‌كار رفته جهت افزايش بازده عبارتند از :
1- تزريق گاز
2- تزريق آب
3- تزريق متناوب آب و گاز
4- روش حرارتي
5- تزريق فوم و ژلهاي پليمري
6- استفاده از مواد شيميايي كاهش‌دهندة نيروي كشش سطحي
7- استفاده از روش ميكروبي(M.E.O.R.)
1- تزريق گاز: روش تزريق گاز به دو صورت امتزاجي و غير‌امتزاجي صورت ميگيرد. در روش امتزاجي، گاز طبيعي با افزودن تركيبات هيدروكربني مياني c2 تا c6 غني ميشود؛ به‌طوري كه بخش غني‌شدة گاز تزريقي كه در ابتداي كار تزريق ميگردد، با نفت مخزن امتزاج يافته و آن را از درون خلل و فرج سنگ مخزن به طرف چاههاي توليدي هدايت ميكند. راندمان افزايش بازيافت در اين روش، بيشترين درصد را به خود اختصاص ميدهد و اگر سنگ مخزن داراي خواص همگن و يكدست و تراوايي آن نيز مناسب باشد، به 65 تا 75 درصد حجم نفت باقي‌مانده، ميتوان دست يافت.
در روش غير امتزاجي، گاز به مخازن نفتي تزريق ميگردد كه اين تزريق نسبتاً ارزان است و در تعدادي از مخازن نفت‌خيز خشكي و دريايي ايران اعمال ميگردد. در اين روش، گاز تزريقي در قسمت بالاي مخزن متراكم ميشود و فشار مخازن را افزايش ميدهد و حركت نفت را سهولت ميبخشد.
بايد توجه داشت كه لزومي ندارد گاز تزريقي حتما از نوع تركيبات هيدروكربني باشد. در كشورهاي صنعتي، از گازهاي خروجي از تاسيسات بزرگ صنعتي كه بخش اعظم آن را دياكسيدكربن تشكيل ميدهد، براي تزريق استفاده ميشود. در اين روش، حتي راندمان بالاتر از تزريق گازهاي هيدروكربني است و فوايد زيست‌محيطي نيز در پي دارد .
2- تزريق آب:
در اين روش، آب به عنوان عامل فشار‌افزايي به مخزن به كار برده ميشود.
3- تزريق آب و گاز:
از تزريق متناوب آب و گاز براي افزايش فشار در مخزن نيز ميتوان سود جست.
4- روش حرارتي:
روشهاي حرارتي معمولاً در بهرهبرداري از مخازني كه نفت آنها نسبتا سنگين است، به كار برده ميشود و براي نفت خام با شاخص API بين 10 تا 20 كاربرد دارد. حرارت‌دادن به منظور كاستن گران‌روي شامل تزريق آب داغ يا بخار به درون مخزن و يا ايجاد حرارت به كمك انرژي الكتريكي ميباشد.
5و6- روش تزريق مواد شيميايي و يا فوم:
اين روش به منظور كاهش نيروي كشش سطحي بين سنگ و سيال، با تنظيم نسبت تراوايي به گران‌روي نفت مخزن, مورد استفاده قرار ميگيرد. استفاده از روش تزريق فوم و مواد شيميايي، به طور مثال در برخي از ميادين نروژ به صورت آزمايشي با موفقيت انجام پذيرفته است.
7- روش ميكروبي
: استفاده از ميكروبها جهت توليد گاز به منظور افزايش بازده و يا دفع موادي كه باعث كاهش غلظت و گران‌روي نفت و انتقال آسان آن به سمت چاههاي توليدي ميشود، تحت روشي به نام MEOR انجام ميشود. روشهاي ميكروبي از روشهاي نوين افزايش بازده ذخاير به شمار ميرود كه اين روش از جنبه‌هاي نوين كاربرد علوم بيوتكنولوژي در صنعت نفت ميباشد.
تحليل:
طبق بررسيهاي انجام شده، متوسط سرعت كاهش توليد طبيعي از مخازن مناطق خشكي در كشور معادل 9 تا 11 درصد در سال است.
بدين‌ترتيب براي حفظ سطح توليد، بايد در هر سال تعدادي چاه جديد حفر نمود كه اين امر با توجه به هزينة بالاي حفر هر چاه منطقي به‌نظر نميرسد. در نتيجه ميبايد اين كاهش را با بازيافت ثانويه و به‌كارگيري روشهاي مناسب ازدياد برداشت جبران نمود.
قبل از به‌كارگيري اين روش، بايد مطالعات دقيقي بر روي مخزن صورت بپذيرد و سپس با توجه به نوع مخزن، روش مناسب برداشت آن به كار برده شود.
حدود 90 درصد از مخازن ايران از نوع شكافدار هستند و استخراج ثانويه از اين مخازن كمتر از 30 درصد است. مخازن شكافدار عمدتاً مربوط به خشكي است و برخي از مخازن دريايي مانند جزيرة سيري، مخازن شني هستند. با توجه به وجود مخازن گازي زياد در كشور، ميتوان از گاز براي ازدياد برداشت از چاههاي نفت سود جست.
همچنين تزريق گاز به مخازن بايد حساب شده باشد، زيرا در غير اين صورت، تعادل ديناميكي چاه به هم ميخورد و اگر تزريق گاز به‌درستي انجام نشود، ممكن است باعث رسوب مواد قيري و بسته‌شدن خلل‌وفرج گردد. در صورت اتفاق اين امر، مخازن براي هميشه غير قابل استفاده خواهند شد.
در مورد روش تزريق آب به مخزن نيز بايد در استفاده از اين روش كمال احتياط را به كار برد. برخي كارشناسان اعتقاد دارند، بازده اين روش مطلوب نيست، زيرا راندمان كار نهايتاً 35 درصد ميباشد و اولويت در استفاده از روش تزريق گاز خواهد بود. تزريق آب بيشتر براي مخازن شني كاربرد دارد و براي مخازن نفتي كشور كه عمدتا شكافدار هستند نبايد مورد استفاده قرار گيرد.
استفاده از مواد شيميايي كاهش‌دهندة نيروي كشش سطحي به عنوان موضوعي با مخاطرات زياد، ولي با ظرفيت فني بالقوه بالا مطرح است. اگر چه مطالعات زيادي در جهان انجام پذيرفته است، ولي با توجه به شرايط كنوني قيمت نفت، استفاده از برخي مواد شيميايي غير اقتصادي ميباشد.
روش ميكروبي از نظر فني نياز به رشد بيشتر و طي مراحل تكميلي خود دارد، اما در آينده به عنوان يك روش تاثيرگذار مطرح است. روش ميكروبي درآينده از لحاظ هزينهاي، ميتواند قابل رقابت با ساير روشها باشد.
گرفته شده از: http://petroleum777.blogfa.com
استفادة صحيح از منابع نفتي كشور، به منظور افزايش طول عمر آنها و برخورداري نسلهاي آينده از اين ذخاير خدادادي، ايجاب ميكند تا با مديريت صحيح اين منابع آشنا شويم. از نكات قابل توجه در مديريت مخازن، اتخاذ روشهايي براي حفظ و صيانت مخزن، بالابردن راندمان توليد و سعي بر نگه داشتن آن در حد مطلوب در طول زمان ميباشد. بدين منظور، در متن زير سعي شده است تا ضمن آشنايي اجمالي با روشهاي ازدياد برداشت از مخازن نفتي، بستري براي انعكاس نظرات كارشناسان كشور به منظور ارائه راه حلهاي مناسب در بهبود عملكرد مخازن نفتي ايجاد شود. همچنين در انتهاي اين مطلب، تحليلي با استفاده نظرات برخي از كارشناسان در مورد به‌كارگيري اين روشها ارائه ميگردد:
توليد اولية (طبيعي) نفت
مهمترين نيروهاي موجود در مخازن كه نفت به كمك آن به‌طور طبيعي جريان مييابد، عبارتند از:
1- نيروي حاصل از فشار گاز حل شده در نفت
2- نيروي حاصل از فشار گاز جمع‌شده در قسمت بالاي كلاهك
3- فشار هيدرواستاتيك سفرة آب مخزن كه در زير ستون نفت قرار گرفته است
4- نيروي ديگري كه برخي مخازن داراي ستون نفت بسيار مرتفع براي توليد طبيعي از آن بهره ميبرند، نيروي ريزش ثقلي است.
سهم مشاركت هر يك از اين نيروها در رانش نفت متفاوت است و به وضعيت ساختماني و زمين‌شناسي سنگ مخزن و خواص فيزيكي و ترموديناميكي سيالهاي موجود در مخزن بستگي دارد. در مقابل اين نيروها، نيروهاي مخالفي سبب محبوس نگه داشتن يا ايجاد تنگنا در بازيابي نفت ميشوند كه مهمترين اين نيروها، نيروي فشار موئينگي سنگ مخزن و نيروي اصطكاك حاصل از حركت سيال در درون خلل و فرج سنگ مخزن تا ته چاه است. براي استحصال و بازيافت كامل نفت، بايد چنان نيرويي در اعماق مخزن وجود داشته باشد كه بتواند علاوه بر غلبه بر نيروهاي مخالف، موجب رانش نفت به سمت بالا گردد.
ازدياد برداشت
كاهش و افت نيروهاي موافق باعث ميشود تا بازيافت نهايي كم شود. به همين دليل از روشهايي تحت عنوان "روشهاي ازدياد برداشت" براي بالابردن توليد از مخزن نفتي استفاده ميشود. معمولا 30 درصد از نفت به‌طور طبيعي از مخزن برداشت ميگردد و 70 درصد آن نياز‌مند بكارگيري برخي روشهاي ازدياد برداشت ميباشد.
روشهاي به‌كار رفته جهت افزايش بازده عبارتند از :
1- تزريق گاز
2- تزريق آب
3- تزريق متناوب آب و گاز
4- روش حرارتي
5- تزريق فوم و ژلهاي پليمري
6- استفاده از مواد شيميايي كاهش‌دهندة نيروي كشش سطحي
7- استفاده از روش ميكروبي(M.E.O.R.)
1- تزريق گاز: روش تزريق گاز به دو صورت امتزاجي و غير‌امتزاجي صورت ميگيرد. در روش امتزاجي، گاز طبيعي با افزودن تركيبات هيدروكربني مياني c2 تا c6 غني ميشود؛ به‌طوري كه بخش غني‌شدة گاز تزريقي كه در ابتداي كار تزريق ميگردد، با نفت مخزن امتزاج يافته و آن را از درون خلل و فرج سنگ مخزن به طرف چاههاي توليدي هدايت ميكند. راندمان افزايش بازيافت در اين روش، بيشترين درصد را به خود اختصاص ميدهد و اگر سنگ مخزن داراي خواص همگن و يكدست و تراوايي آن نيز مناسب باشد، به 65 تا 75 درصد حجم نفت باقي‌مانده، ميتوان دست يافت.
در روش غير امتزاجي، گاز به مخازن نفتي تزريق ميگردد كه اين تزريق نسبتاً ارزان است و در تعدادي از مخازن نفت‌خيز خشكي و دريايي ايران اعمال ميگردد. در اين روش، گاز تزريقي در قسمت بالاي مخزن متراكم ميشود و فشار مخازن را افزايش ميدهد و حركت نفت را سهولت ميبخشد.
بايد توجه داشت كه لزومي ندارد گاز تزريقي حتما از نوع تركيبات هيدروكربني باشد. در كشورهاي صنعتي، از گازهاي خروجي از تاسيسات بزرگ صنعتي كه بخش اعظم آن را دياكسيدكربن تشكيل ميدهد، براي تزريق استفاده ميشود. در اين روش، حتي راندمان بالاتر از تزريق گازهاي هيدروكربني است و فوايد زيست‌محيطي نيز در پي دارد .
2- تزريق آب:
در اين روش، آب به عنوان عامل فشار‌افزايي به مخزن به كار برده ميشود.
3- تزريق آب و گاز:
از تزريق متناوب آب و گاز براي افزايش فشار در مخزن نيز ميتوان سود جست.
4- روش حرارتي:
روشهاي حرارتي معمولاً در بهرهبرداري از مخازني كه نفت آنها نسبتا سنگين است، به كار برده ميشود و براي نفت خام با شاخص API بين 10 تا 20 كاربرد دارد. حرارت‌دادن به منظور كاستن گران‌روي شامل تزريق آب داغ يا بخار به درون مخزن و يا ايجاد حرارت به كمك انرژي الكتريكي ميباشد.
5و6- روش تزريق مواد شيميايي و يا فوم:
اين روش به منظور كاهش نيروي كشش سطحي بين سنگ و سيال، با تنظيم نسبت تراوايي به گران‌روي نفت مخزن, مورد استفاده قرار ميگيرد. استفاده از روش تزريق فوم و مواد شيميايي، به طور مثال در برخي از ميادين نروژ به صورت آزمايشي با موفقيت انجام پذيرفته است.
7- روش ميكروبي
: استفاده از ميكروبها جهت توليد گاز به منظور افزايش بازده و يا دفع موادي كه باعث كاهش غلظت و گران‌روي نفت و انتقال آسان آن به سمت چاههاي توليدي ميشود، تحت روشي به نام MEOR انجام ميشود. روشهاي ميكروبي از روشهاي نوين افزايش بازده ذخاير به شمار ميرود كه اين روش از جنبه‌هاي نوين كاربرد علوم بيوتكنولوژي در صنعت نفت ميباشد.
تحليل:
طبق بررسيهاي انجام شده، متوسط سرعت كاهش توليد طبيعي از مخازن مناطق خشكي در كشور معادل 9 تا 11 درصد در سال است.
بدين‌ترتيب براي حفظ سطح توليد، بايد در هر سال تعدادي چاه جديد حفر نمود كه اين امر با توجه به هزينة بالاي حفر هر چاه منطقي به‌نظر نميرسد. در نتيجه ميبايد اين كاهش را با بازيافت ثانويه و به‌كارگيري روشهاي مناسب ازدياد برداشت جبران نمود.
قبل از به‌كارگيري اين روش، بايد مطالعات دقيقي بر روي مخزن صورت بپذيرد و سپس با توجه به نوع مخزن، روش مناسب برداشت آن به كار برده شود.
حدود 90 درصد از مخازن ايران از نوع شكافدار هستند و استخراج ثانويه از اين مخازن كمتر از 30 درصد است. مخازن شكافدار عمدتاً مربوط به خشكي است و برخي از مخازن دريايي مانند جزيرة سيري، مخازن شني هستند. با توجه به وجود مخازن گازي زياد در كشور، ميتوان از گاز براي ازدياد برداشت از چاههاي نفت سود جست.
همچنين تزريق گاز به مخازن بايد حساب شده باشد، زيرا در غير اين صورت، تعادل ديناميكي چاه به هم ميخورد و اگر تزريق گاز به‌درستي انجام نشود، ممكن است باعث رسوب مواد قيري و بسته‌شدن خلل‌وفرج گردد. در صورت اتفاق اين امر، مخازن براي هميشه غير قابل استفاده خواهند شد.
در مورد روش تزريق آب به مخزن نيز بايد در استفاده از اين روش كمال احتياط را به كار برد. برخي كارشناسان اعتقاد دارند، بازده اين روش مطلوب نيست، زيرا راندمان كار نهايتاً 35 درصد ميباشد و اولويت در استفاده از روش تزريق گاز خواهد بود. تزريق آب بيشتر براي مخازن شني كاربرد دارد و براي مخازن نفتي كشور كه عمدتا شكافدار هستند نبايد مورد استفاده قرار گيرد.
استفاده از مواد شيميايي كاهش‌دهندة نيروي كشش سطحي به عنوان موضوعي با مخاطرات زياد، ولي با ظرفيت فني بالقوه بالا مطرح است. اگر چه مطالعات زيادي در جهان انجام پذيرفته است، ولي با توجه به شرايط كنوني قيمت نفت، استفاده از برخي مواد شيميايي غير اقتصادي ميباشد.
روش ميكروبي از نظر فني نياز به رشد بيشتر و طي مراحل تكميلي خود دارد، اما در آينده به عنوان يك روش تاثيرگذار مطرح است. روش ميكروبي درآينده از لحاظ هزينهاي، ميتواند قابل رقابت با ساير روشها باشد.
گرفته شده از: http://petroleum777.blogfa.com
