10412

10412

مدل سازي و بهينه سازي فرآيند فرازآوري پيوسته با گاز

دكتري

شيمي

آبان ماه 1391

آبان ماه 1391

دكتر محمد تقي صادقي

دكتر فرهادعلي فرهادپور

تعيين بهينه پارامترهاي فرآيندي جهت بيشينه كردن بهره اقتصادي يك چاه تحت فرازآوري پيوسته با گاز موضوع اين تحقيق است. بدين منظور مدلي يك¬پارچه از فرآيند شامل مدل مخزن در نزديكي چاه، چاه، چوك، لوله جمع¬آوري سطحي و جداكننده¬ها تهيه شد كه توانايي پوشش دادن تغييرات زماني اجزاي فرآيند را داراست. دقت طراحي فرآيند فرازآوري با گاز وابسته به محاسبات افت فشار در چاه است. از آنجاكه بررسي¬ها نشان داد كه روابط تجربي محاسبات افت فشار، به دليل نداشتن روابط مناسبي براي مدل كردن گذر الگوهاي جريان به يكديگر، سبب بروز گسـستگي در گراديان فشـار در گذر از مرزها و بنابراين محاسـبه غير دقيق فشـار سـر چاهي مي¬گردند، از مدل مكانيستيك براي محاسبات افت فشار استفاده گرديد. مطالعات توصيف ترموديناميكي سيال، نشان مي¬دهد كه نگرش سريع نفت¬سياه استاندارد به دليل صرف¬نظر نمودن از حلاليت گاز تزريقي در سيال ورودي به چاه تحت فرازآوري و منظور نكردن تغييرات تركيب سيال در فرآيند، سبب خطاي قابل توجه در توصيف رفتار سيال مي-گردد. بنابراين به نظر مي¬رسد استفاده از محاسـبات فلش چند جزئي بر پايه معادله حالت با آنكه سـبب افزايش زمان محاسـبات مي¬گردد، براي مدل¬سازي ترموديناميكي فرآيند فرازآوري با گاز ضروري است. اما پيچيدگي و زمان¬بر بودن محاسبات فلش چند جزئي سبب شد كه نگرش جديدي در اين پايان¬نامه براي توصيف سيال دو و سه فازي ارائه شود. استفاده از روش¬هاي پيشنهادي نفت¬سياه بهبوديافته و سه شبه¬جزء، علاوه بر كاهش زمان محاسبات به كمتر از نصف زمان محاسبات نگرش چند جزئي، تنها سبب كاهش حدود 5 درصدي دقت محاسبات مي¬شود. به ¬منظور تعيين بهترين تركيب از پارامترهاي قابل تنظيم فرآيند براي بيشينه كردن بهره اقتصادي در بازه زماني برداشت، مدل يك¬پارچه فرآيند به الگوريتم بهينه¬سازي مناسب متصل گرديد. روش ارائه شده در شكستن دوره برداشت و تعيين قطر بهينه لوله برداشت در هر بازه و محاسبه مقادير پيوسته بهينه نرخ تزريق گاز و فشار جداكننده در كل دوره، سبب شده كه در مطالعه موردي يك چاه، بيشينه ارزش خالص جاري 28 درصد نسبت به داده¬هاي ميداني مربوطه افزايش نشان دهد. كلمات كليدي: فرآيند فرازآوري با گاز؛ جريان چند فازي؛ توصـيف ترموديناميكي؛ بهينه¬سـازي