17240

17240

سازي مخازن شكافدار با بررسي اثر حضور سورفكتانت بر آشام مجدد در فرايند تخليه

كارشناسي ارشد

مخازن هيدروكربوري

اسفند 1395

دكتر مهدي عصاره - دكتر محمدرضا دهقاني

مهندسي شيمي، نفت و گاز

توليد اوليه از ميادين نفتي در سراسر دنيا رو به زوال است. اين منابع عمدتاً در مخازن كربناته شكافدار پراكنده شده اند كه غالباً از لحاظ ترشوندگي تمايل به نفتدوستي از خود نشان ميدهند و شكافخوردگي بالايي دارند. به دليل عدم پاسخگويي مناسب روشهاي سيلابزني در اين مخازن، به فرايندهاي ازدياد برداشت نياز است كه يكي از اين فرايندها، بهبود تخليه ثقلي به كمك سورفكتانت )فرايند بهبود تخليه ثقلي( ميباشد. در مدلسازيهاي مرتبط با فرايند بهبود تخليه ثقلي خلاءهايي مشاهده ميشود. از جمله ميتوان به عدم وجود مدل شبيهسازي معتبر در برابر داده آزمايشگاهي با شبيهساز اكليپس، عدم شبيهسازي فيزيكي مناسب تست استاتيك آشام، عدم بررسي جامع تاثير سورفكتانت بر عملكرد جريان در دو مكانيزم بهبود تخليه ثقلي در مدل تك بلوكي و آشام مجدد در مدل چند بلوكي اشاره نمود. در اين پژوهش با مدلهاي شبيهسازي به واسطه اكليپس سعي بر رفع اين خلاءها شده است. مدلهاي شبيهسازي )آناليزهاي تك و چند بلوكي( ارائه شده در اين پژوهش داراي نوآوريهايي ميباشند. تقريبا براي اولين بار از شبيه ساز اكليپس جهت اعتبار سنجي نسبت به دادههاي آزمايشگاهي استفاده شده و همچنين شرايط فيزيكي تست آشام به درستي لحاظ شدهاند. همچنين براي اولين بار تاثير سورفكتانت بر مكانيزم آشام مجدد مورد بررسي قرار گرفته است. در ميان پارامترهاي موثر در فرايند بهبود تخليه ثقلي در مدل تك بلوكي، تراوايي، تخلخل، و ويسكوزيته د نفت بيشترين تاثير را بر روي نرخ بازيافت دارند و اختلاف دانسيته، اشباع آب اوليه، ارتفاع بلوك، و بيشينه فشار موئينگي منحني نفتدوست بيشترين اثر را بر روي ضريب بازيافت نهايي دارند. در مدل چند بلوكي، تراوايي بيشترين تاثير را بر روي نرخ آشام مجدد دارد، اما تخلخل، ارتفاع بلوك، و اشباع آب اوليه بيشترين تاثير را بر روي حجم انباشتي نهايي آشام مجدد دارند. واژه هاي كليدي: تخليه ثقلي، آشام، مدل جايگزين، آشام مجدد، سورفكتانت.

1396/02/16

1/1/1900 12:00:00 AM

The primary production of oilfield are reducing in the world. These resources are mainly in carbonate fractured reservoir an​d mostly have oil-wet characteristics with high degree of fracturing. So the flooding processes do not work properly, therefore enhanced oil recovery methods must be used for oil production from these reservoirs. One of theses methods are surfactant processes that are recently paid attenetion for high oil prices. One of the surfactant processes is surfactant-aided gravity drainage that is applied for these reservoirs under water drive. The most important controlling forces in this process are gravity an​d capillary forces. Actually, the interaction between these two forces handle the reduction o​r addition in oil recovery. Gravity force plays a positive role, however, capillarity prohibits the flow in this process. There are some unknown problems in surfactant-aided gravity drainage in the literature. For example, comprehensive influence of surfactant in flow performance, influence of different parameters on surfactant performance, an​d no proper physical simulation of static imbibition test that is done for eva​luation of surfactant on the flow. In this work it is tried to overcome these limitations with numerical simulation models an​d surrogate model. Numerical simulator (ECLIPSE) is used in analyzing the surfactant-aided gravity drainage with two different points of view. One is single matrix block analysis to investigate gravity drainage mechanism an​d the other one is multi matrix block analysis to investigate re-infiltration mechanism. In both analayzes, the simulation model is imbibition test of surfactant that is done on carbonate oil-wet rock. Another model that is constructed in this work, is surrogate model based on multi-layered, non-linear, training neural network to produce recovery curves. This model is developed to replace numerical simulator for water-oil displacement. The simulation models (SMB an​d MMB model) with the presented form are new, with three reasons. The first reason is that nearly for the first time, ECLIPSE is validated with experimental data to model surfactant-aided gravity drainage. The second is comprehensive analayzes consist of all impressed parameters on surfactant-aided gravity drainage. The third is proper physical simulation of imbibition test according to the experiment condition. The surrogate model laeds to evolution in multi-phase flow displacement, because without any installed simulator on computers, the recovery curves are produced with proper accuracy. Keywords: gravity drainage, imbibition, surrogate model, re-infiltration, surfcatant