طراحی پایلوت ازدیاد برداشت شیمیایی
اکثر میادین مهم نفتی دنیا در حال ورود به نیمه دوم عمر تولیدی خود هستند و تولید طبیعی از آن‌ها در معرض کاهش چشمگیری قرار گرفته است. از این رو، استفاده از روش‌های بهبود برداشت و افزایش ضریب بازیافت نفت اهمیتی مضاعف یافته‌اند. طراحی سناریو تزریق محلول شیمیایی رویکردی است که در حوزه مهندسی نفت برای افزایش بازیافت نفت از مخازن استفاده میشود. این روش از طریق افزایش بازدهی جاروب و اصلاح نیروهای سطحی در مخزن منجر به افزایش بازیابی نهایی نفت می‌گردد.
هدف اصلی از انجام پایلوت، کاهش عدم قطعیت پارامترهای عملکردی در ازدیاد برداشت از جمله ضریب جاروب عمودی و سطحی، اشباع نفت باقیمانده، تزریق پذیری، بهره‌دهی، تخمین ضریب بازیافت و زمان میان‌شکن شدن سیال ناخواسته (آب یا گاز) است. طراحي پايلوت بايد به‌گونه‌اي باشد كه زمان و هزينه‌های اجراي پايلوت، كمينه و دستيابي به اهداف پايلوت، بيشينه باشد. مراحل کلیدی در طراحی پایلوت تزریق محلول شیمیایی عبارتند از:
- خصوصیات مخزن: اولین گام گردآوری تمام داده‌های موجود در مخزن است، از جمله ارزیابی اطلاعات حفاری، تولیدی، فراورش، پتروفیزیک، زمین‌شناسی، موازنه مواد و محاسبات حجمی، خواص سنگ و سیال مخزن، سطوح تماس سیالات، آنالیز فشار و دمای مخزن و مطالعات آنالیز رخساره. این داده‌ها برای درک ویژگی‌های مخزن، مانند تراوایی، تخلخل، نفت درجا و اشباع سیال بررسی می‌شوند.
- شبیه سازی مخزن: یک شبیه‌ساز مخزن برای ساخت یک مدل ریاضی استفاده میشود که هندسه، خواص سنگ و رفتار سیال مخزن را نشان می‌دهد. این مدل برای پیش‌بینی جریان سیال و عملکرد مخزن تحت سناریوهای مختلف تزریق آب و سایر سیالات شیمیایی استفاده می‌گردد. شبیه سازی مخزن شامل ارزیابی مدل استاتیک مخزن، آنالیز حساسیت مدل استاتیک، آغازسازی مدل دینامیک مخزن با اطلاعات بخش مشخصه سازی مخزن و تطابق تاریخچه مدل دینامیک مخزن می‌باشد.
- طراحی چاه تزریق: تعداد و محل چاه‌های تزریق بر اساس ویژگی‌های مخزن و میزان بازدهی جاروب مورد نظر تعیین میشود. عواملی مانند ناهمگونی مخزن، خواص سنگ، فاصله چاه و جهت چاه در طول فرآیند طراحی در نظر گرفته می‌شوند.
- مشخصه سازی خصوصیات منابع سیال تزریقی: کیفیت آب تزریقی برای اطمینان از سازگاری با سنگ و سیالات مخزن ارزیابی میشود. آنالیز آب شامل ارزیابی پارامترهایی مانند تعیین ترکیب و ذرات معلق آب، شوری، ارزیابی باکتری‌های موجود و بررسی احتمال تشکیل رسوبات معدنی در مخزن است.
- بررسی محلول شیمیایی منتخب تزریقی: در این بخش با توجه به خواص سنگ و سیالات تعیین شده مخزن به بررسی مواد شیمیایی بالقوه جهت استفاده در ازدیاد برداشت شیمیایی پرداخته میشود. حضور یونها و اجزای شیمیایی متفاوت در آب سازند و محلول آبی تزریقی و مدت زمان تماس این سیال با نفت خام موجود در مخزن باعث ایجاد تغییرات در ترکیب نفت خام در سطح تماس بین نفت خام و آب میشود. بررسی اثرگذاری این نوع تغییرات در محل تماس بین سیالات موجود در محیط متخلخل بسیار حائز اهمیت خواهد بود و منجر به انتخاب محلول شیمیایی بهینه میشود. از این رو بررسی سازگاری محلول آبی، رفتار فازی میکروامولسیون، کشش بین سطحی و زاویه تماس در شرایط مخزن در دستورکار قرار می‌گیرد. سپس نتایج آزمایشگاهی به مدل تعمیم داده میشود.
- نرخ و فشار تزریق: پس از انتخاب ناحیه مشابه از لحاظ مقادیر پارامترهاي استاتیکي و دینامیکي مخزن و حداقل بودن برهمکنش تولید از مخزن با منطقه پایلوت میزان نرخ و فشار تزریق بر اساس ویژگی‌های مخزن، خواص سیال و اهداف تولید تعیین میشود. این پارامترها باید به دقت کنترل شوند تا از تزریق بیش از حد یا تزریق کم، که می‌تواند منجر به بازدهی پایین جاروب یا آسیب به مخزن شود، جلوگیری گردد.
- نظارت: یک طرح نظارتی برای جمع‌آوری داده‌ها در مورد غلظت آب تزریقی، نرخ تولید، برش آب و سایر شاخص‌های عملکردی ایجاد میشود. این داده‌ها برای ارزیابی اثربخشی طراحی تزریق سیال شیمیایی و انجام تنظیمات و اصلاحات در صورت لزوم استفاده میشود.
- بهینه سازی و مدیریت: تزریق سیال شیمیایی فرآیندی است که نیاز به نظارت، آنالیز و بررسی مستمر دارد. عملکرد مخزن به طور منظم ارزیابی میشود و ممکن است برای بهینه‌سازی تولید و بازیابی، تنظیماتی در نرخ تزریق، کیفیت سیال تزریقی یا مکان‌های چاه انجام شود. در نهایت بـا اجـرای پایلــوت در میدان و کسب بازخورد از آن می‌توان عدم قطعیت پارامترهای عملکرد ازدیاد برداشت را کاهش و طراحی سناریوی ازدیاد برداشت با ریسک کمتر برای کل میدان انجام داد.
No comment