• شماره ركورد
    33150
  • پديد آورنده

    محمد پويا نيكوقديرلي

  • عنوان
    شبيه سازي تزريق دي اكسيد كربن در مخازن گازي با هدف ذخيره سازي و ازدياد برداشت گاز
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي نفت - گرايش مخازن هيدروكربوري
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1403/11/28
  • استاد راهنما
    دكتر روح الدين ميري و دكتر حميد رضا جهانگيري
  • استاد مشاور
    ندارم
  • دانشكده
    دانشكده مهندسي شيمي ، نفت و گاز
  • چكيده
    چكيده اين تحقيق به بررسي شبيه‌سازي تزريق دي‌اكسيد كربن (CO₂) در مخازن گازي با دو هدف ذخيره‌سازي كربن و ازدياد برداشت گاز (EGR) مي‌پردازد. اين مطالعه بر اهميت مديريت انتشار گازهاي گلخانه‌اي و بهينه‌سازي استخراج هيدروكربن‌ها در زمينه تقاضاي جهاني انرژي و نگراني‌هاي زيست‌محيطي تأكيد دارد. اين تحقيق از تكنيك‌هاي پيشرفته مدلسازي عددي و شبيه¬سازي براي تحليل رفتار CO₂ در سازندهاي زمين‌شناسي استفاده مي‌كند و بر تعاملات بين CO₂، گاز طبيعي و سنگ مخزن تمركز دارد. نتايج كليدي نشان مي‌دهد كه تزريق CO₂ نه تنها نرخ‌هاي بازيابي گاز طبيعي را بهبود مي‌بخشد، بلكه روشي قابل‌قبول براي ذخيره‌سازي بلندمدت كربن نيز فراهم مي‌كند و به اين ترتيب تأثيرات تغييرات اقليمي را كاهش مي‌دهد. مدل‌سازي و شبيه‌سازي مخزن با استفاده از Eclipse 300 (يك شبيه‌ساز تركيبي) و مدل ميدان نورن از منبع باز (ويژگي‌هاي شبكه) استفاده شد. نتايج نشان‌دهنده افزايش قابل‌توجه در كارايي بازيابي گاز و تأكيد بر نقش حياتي ويژگي‌هاي مخزن، مانند نفوذپذيري و تخلخل، در تعيين موفقيت ذخيره‌سازي CO₂ است. در اين تحقيق تمركز اصلي بر روي آناليزهاي حساسيت سنجي مربوط به مكان تزريق و نرخ تزريق و زمان شروع تزريق CO₂ در مخزن بوده است و علاوه بر آن مقايسه نتايج توليدي و تزريقي و پاسخ مخزن به اين آناليزها و ارزيابي اقتصادي هر كدام از پارامترهاي مورد آناليز در مخزن بوده است. به طور كلي مي-توان گفت هر چه زمان شروع تزريق نزديك به اواخر عمر مخزن گازي باشد نتايج بهتر در افزايش ضريب بازيابي گاز در مخزن حاصل مي¬شود و اگر اولويت EGR نباشد در مخزن و هدف رسيدن به مقدار ذخيره بيشتر CO₂ در مخزن باشد بايد نرخ تزريق بيشتر و مكان تزريق با توجه به اين اولويت بهينه شود. در مخزن گازي مورد مطالعه در اين پايان¬نامه مكانيزم انبساط سنگ سيال مخزن رو پيش رو داريم و به همين دليل بهينه ترين حالت تزريق زماني هستش كه چاه¬هاي توليدي به اواخر عمرشان رسيده باشند كه طبق اين استراتژي براي تزريق CO₂ بعد از 12 سال توليد بدون تزريق از مخزن مي¬توان مقدار بازيابي نهايي مخزن را بعد از تزريق از 69% به عدد 89% رساند كه نشان دهنده 20% افزايش بازيابي گاز از مخزن است. اين تحقيق به درك فرآيندهاي CO₂-EGR كمك مي‌كند و بينش‌هاي عملي براي پياده‌سازي فناوري‌هاي جذب و ذخيره‌سازي كربن (CCS) در مخازن گاز ارائه مي‌دهد و در نهايت از انتقال به يك آينده انرژي كم‌كربن حمايت مي‌كند. يافته‌ها بر ضرورت رويكردهاي يكپارچه‌اي تأكيد دارند كه تعادل بين سودآوري اقتصادي و پايداري زيست‌محيطي را برقرار كنند و مسير را براي توسعه مخازن به عنوان زيرساخت‌هاي دوقطبي (انرژي-كربن) هموار سازند.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1403/12/26
  • عنوان به انگليسي
    Simulation of Carbon Dioxide Injection in Gas Reservoirs for Storage and Enhanced Gas Recovery
  • تاريخ بهره برداري
    2/16/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    محمدپويا نيكوقديرلي

  • چكيده به لاتين
    Abstract This research investigates the simulation of carbon dioxide (CO₂) injection in gas reservoirs with the dual objectives of carbon storage and Enhanced Gas Recovery (EGR). The study emphasizes the importance of managing greenhouse gas emissions and optimizing hydrocarbon extraction in the context of global energy demand and environmental concerns. Advanced numerical modeling and simulation techniques are employed to analyze CO₂ behavior in geological formations, focusing on interactions between CO₂, natural gas, and reservoir rock. Key findings reveal that CO₂ injection improves natural gas recovery rates and provides a viable method for long-term carbon storage, thereby mitigating climate change impacts. Reservoir modeling and simulation were conducted using Eclipse 300 (a compositional simulator) and the open-source Norne field model (for grid properties). Results demonstrate a significant increase in gas recovery efficiency and highlight the critical role of reservoir characteristics, such as permeability and porosity, in determining CO₂ storage success. The study primarily focuses on sensitivity analyses of CO₂ injection location, injection rate, and injection timing within the reservoir. Additionally, it compares production and injection outcomes, eva‎luates reservoir responses to these analyses, and assesses the economic viability of each analyzed parameter. Overall, initiating CO₂ injection closer to the late-life stage of the gas reservoir, yields better results in enhancing gas recovery factors. Conversely, if EGR is not prioritized and the goal is to maximize CO₂ storage, higher injection rates, and location optimization aligned with this objective are required. In the gas reservoir studied in this thesis, the rock-fluid expansion mechanism of the reservoir is under investigation. Consequently, the optimal scenario for injection occurs when production wells reach the late stages of their productive life. According to this strategy, initiating CO₂ injection after 12 years of primary production (without injection) can enhance the ultimate recovery factor of the reservoir from 69% to 89%, reflecting a 20% improvement in gas recovery efficiency. This research advances the understanding of CO₂-EGR processes. It offers practical insights for implementing Carbon Capture and Storage (CCS) technologies in gas reservoirs, ultimately supporting the transition to a low-carbon energy future. The findings underscore the necessity of integrated approaches that balance economic profitability with environmental sustainability, paving the way for developing reservoirs as dual-purpose energy-carbon infrastructure.
  • كليدواژه هاي فارسي
    ذخيره سازي , دي اكسيد كربن , شبيه سازي , ازدياد برداشت گاز , تزريق گاز
  • كليدواژه هاي لاتين
    Storage , Carbon Dioxide , Simulation , Enhanced Gas Recovery , Gas Injection
  • Author
    Mohammad Pouya Nikooghadirli
  • SuperVisor
    Dr. Rohaldin Miri & Dr. Hamid Reza Jahangiri