17605

17605

مدل سازي حداقل غناي گاز و بررسي فني اقتصادي تزريق امتزاجي در يك مخزن شكاف دار

كارشناسي ارشد

مهندسي مخازن هيدروكربوري

ارديبهشت 1396

دكتر كثيري - دكتر عصاره

شيمي، نفت و گاز

تزريق گاز يكي از مهم ترين روش هاي ازدياد برداشت است. امتزاجي بودن تزريق مستلزم تأمين حداقل فشار وقوع امتزاج است كه اين فشار يكي از مهم ترين پارامترهاي طراحي يك پروژه تزريق گاز مؤثر است. آزمايش لوله قلمي يكي از مطمئن ترين روش هاي تعيين اين مقدار مي باشد. ليكن اين آزمايش زمان بر و پر هزينه است. بنابراين روش هاي ديگري براي محاسبه حداقل فشار امتزاجي ارائه شده است. اين روش ها عبارتند از: روابط تجربي، روش هاي تحليلي و روش هاي عددي. روش هاي عددي و تحليلي بر مبناي معادله حالت بوده و در نتيجه دقت آنها به توانايي معادله حالت در پيش بيني رفتار سيال بستگي دارد. سلول هاي چندگانه اختلاط و شبيه ساز تركيبي از مهم ترين روش هاي عددي موجود هستند. در اين پژوهش، محاسبه حداقل فشار امتزاجي با استفاده از شبيه ساز تركيبي به صورت خودكار و سلول هاي چند گانه اختلاط پياده سازي شده است. سپس با استفاده از آن ها، قياس نتايج دو روش و حساسيت سنجي عوامل مختلف صورت گرفت. مشاهده شد كه تأثير عوامل ترموديناميكي از ساير عوامل بيشتر مي باشد، با اين حال تأثير شرايط محيط متخلخل گوياي آن است كه حداقل فشار امتزاجي كميتي خالصاً ترموديناميكي نيست. به علاوه نتايج آنها چندان قابل اطمينان نبوده و هر دو روش خطاي بالايي مي توانند داشته باشند. نظر به عدم امكان تأمين فشار براي وقوع امتزاج در مخزن، مي توان با غني كردن گاز تزريقي در فشار مخزن به امتزاج دست يافت. در اين پژوهش الگوريتمي براي محاسبه حداقل غناي لازم امتزاج پذيري با استفاده از هر دو روش- سلول هاي چندگانه اختلاط و شبيه ساز تركيبي- معرفي شده است. با توجه به طبيعت غير منحصر به فرد انطباق گيري، انطباق گيري با آزمايش هاي معمول مي تواند خطاي محاسبه حداقل فشار امتزاجي را بالا ببرد. مدل سيالي كه نتواند به خوبي حداقل فشار امتزاجي را پيش بيني كند، نمي تواند براي شبيه سازي تزريق گاز مورد استفاده قرار گيرد. به همين علت حداقل فشار امتزاجي براي نمونه هاي واقعي كمتر محاسبه شده است. لذا با استفاده از يك الگوريتم بهينه سازي خودكار، هر دو آزمايش حداقل فشار امتزاجي و فشار حباب با استفاده از شبيه ساز تركيبي انطباق داده شد. در نهايت محاسبه غناي لازم براي يك سيال در يك بخش از مخزن واقعي انجام گرفت و در درجه هاي مختلف غنا با در نظر گرفتن فاكتورهاي اقتصادي ، تزريق گاز شبيه سازي شد.

1396/04/19

1/1/1900 12:00:00 AM

Gas injection is one of the main EOR methods. Injection is of miscibile type if a minimum required pressure is provided, which is called Minimum Miscibility Pressure (MMP).Slim Tube Test is the most reliable method for determining MMP. However, this method os very expensive and tedious. Beside from Laboratory methods are MMP correlations, Analytical methods and Numerical methods. Analytical and Numerical methods are EOS-based and their accuracy depends on EOS potency in predicting fluid behavior. Multiple Mixing Cells and Slim Tube sample in compositional simulator are the best numerical methods. In this study an Automatic method for MMP calculation is developed then the two methods are compared for some real fluids. Regarding effectrive parameters, sensitivity analysis is performed. Thermodynamic parameters were the most effective, meanwhile effect of porous media parameters, shows that MMP can not be purely a thermodynamic value. If providing minimum required pressure is imposasible, MMP value can be lowered to reservoir pressure by enriching the injection stream at a minimum level (Minimum Miscibility Enrichment-MME). MME calculation is modelled using both compositional simulator and multiple mixing cell method. Regarding great effect of thermodynamic parameters on MMP value and ununique nature of matching procedure, matching convetional tests can even increase MMP error. It is impossible to match conventional tests and MMP simultaneously. For this reason so little real fluids are studied in MMP calculation litrature. In order to solve this problem, an optimization algorithm is used along with the automatic MMP algorithm to match saturation pressure, its liquid density and MMP simultaneously. At the end, MME calculation was done for a real reservoir fluid and different enrichment levels were simulated and Economical aspects were calculated for each scenario. Although miscibility was achieved at the MME, due to high expenses of condesate and equipments and active gravity drainage mechanism, miscible injection is not the best scenario for gas injection. For this sector, supplying drained pressure is the best scenario and dry gas injection provides maximum level of income for the sector.