16907

16907

بهينه سازي تزريق آب كربونيزه در مخازن نفتي به منظور ازدياد برداشت

كارشناسي ارشد

مهندسي نفت - مخازن هيدروكربني

اسفند 1395

دكتر محمد تقي صادقي

دكتر مهدي عصاره

مهندسي شيمي، نفت و گاز

روش هاي مرسوم توليد نفت (اوليه و ثانويه) به‌ طور معمول حدود يك‌سوم از نفت درجاي مخزن را توليد مي كنند. روش هاي گوناگون ازدياد برداشت نفت كه عموما در قالب گروه ثالثيه دسته‌بندي مي شوند دو سوم باقي‌مانده از نفت درجاي مخزن را هدف قرار داده اند. تزريق آب كربونيزه يكي از روش‌هاي ازدياد برداشت نفت (توليد ثالثيه) است كه امروزه به دليل نگراني‌هاي ناشي از گرماي جهاني و حفظ محيط‌ زيست مورد توجه قرارگرفته است. آناليزهاي آزمايشگاهي نشان مي‌دهد كه تزريق آب كربونيزه نسبت به روش‌هاي مرسوم تزريق امتزاجي بازدهي بالاتري دارد چرا كه در اين روش تحرك‌پذيري سيال تزريقي به دليل عدم وجود فاز گاز كمتر بوده و جاروب مخزن بهتر صورت مي‌گيرد. از آن جايي كه فرآيند تزريق آب كربونيزه هنوز در ابتداي راه خود قرار دارد بنابراين بيشتر پژوهش‌هاي صورت گرفته تاكنون پيرامون بازدهي و بررسي عملكرد اين فرآيند بوده است و از نظر شبيه‌سازي و طراحي سناريوهاي مختلف براي اجراي عملي آن كمبودهاي پژوهشي وجود دارد؛ بنابراين در اين پايان‌نامه در ابتدا به دليل عدم توانايي شبيه‌سازهاي تجاري، فرآيند تزريق آب كربونيزه به صورت يك‌بعدي مدل‌سازي مي‌شود. سپس در ادامه با استفاده از آناليز حساسيت متغيرهايي كه بيشترين تاثير را بر نتيجه دارند به ‌عنوان حساس‌ترين و مهم‌ترين متغيرهاي ورودي شناسايي شده و در آخر از آن جايي كه هدف اصلي از شبيه‌سازي يك مخزن پيش‌بيني عملكرد آينده مخزن و پيدا كردن راه‌هايي براي بهينه كردن توليد از آن است با استفاده از الگوريتم‌هاي فرا ابتكاري ژنتيك، ازدحام جمعيت، تبريد شبيه‌سازي‌شده و جستجوي ممنوعه تاثير بهينه‌سازي اين متغيرها و انتخاب سناريو مناسب نشان داده‌ مي‌شود به طوري كه با انتخاب سناريو مناسب بازدهي فرآيند 7٪ افزايش خواهد يافت. واژه‌هاي كليدي: ازدياد برداشت، تزريق آب كربونيزه، شبيه‌سازي، آناليز حساسيت، بهينه‌سازي

1395/12/17

1/1/1900 12:00:00 AM

Conventional oil recovery methods (primary an​d secondary) typically extract approximately one-third of the original oil-in-place in a reservoir. Several enhanced oil recovery (EOR) techniques—generally grouped together as tertiary production schemes—have targeted this huge unexploited reserve. Carbonated water injection (CWI) is one of new EOR methods that was investigated due to global warming an​d climate changes. Laboratory studies have shown that CWI has much more sweep efficiency than conventional miscible injection. In this process the mobility of displacing fluid is low an​d the problems arise from presence of gas phase has been solved. due to CWI is an unknown process so most of current published research are about its performance an​d there are gaps in simulation an​d designing production scenarios. In this thesis, an in-house simulator was developed for 1D simulation of CWI process. Since the main goal of reservoir simulation is to predict future performance of a reservoir an​d then find ways an​d means of optimizing the recovery of some of the hydrocarbons under various operating conditions, a sensitivity analysis was conducted to assess the sensitivity of the variables. Finally the results of process optimization an​d choosing appropriate scenario have been shown by using of metaheuristic algorithms like genetic algorithm (GA), particle swam optimization (PSO), simulated annealing (SA) an​d tabu search (TS). Selecting an appropriate scenario caused %7 incremental improvement in oil recovery. Keywords: Enhanced Oil Recovery (EOR), Carbonated Water Injection (CWI), Simulation, Sensitivity Analysis, Optimization