دانلود پایان نامه روشهای ازدیاد برداشت از مخازن نفتی

اختصاصی از یارا فایل دانلود پایان نامه روشهای ازدیاد برداشت از مخازن نفتی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

 

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:107

پروژه فارغ التحصیلی دوره کارشناسی مهندسی نفت (بهره برداری از منابع نفت)

فهرست مطالب:
فصل اول – انواع روشهای ازدیاد برداشت نفت 4
روشهای مختلف ازدیاد برداشت از مخازن نفت5
تولید اولیه نفت 5
ازدیاد برداشت6
تحلیل8
برداشت از مخازن با توجه به انواع برداشت9
بررسی تزریق گاز به منابع نفتی کشور13
روند تزریق گاز در کشور14
ازدیاد برداشت با استفاده از تزریق گاز co2 به منابع نفتی16
تزریق دی اکسید کربن مخازن وچالشها17
کنترل عملیات ازدیاد برداشت18
تحلیل 18
ازدیاد برداشت با استفاده از تزریق هوا19
روش تزریق هوا و نگرانی ها21
ازدیاد برداشت از مخازن به روش شیمیایی22
انواع روشهای تزریق پلیمر22
شرایط لازم برای تزریق پلیمر23
نمونه هایی از تزریق موفق پلیمر24
1- میدان نفتی چاتورنارد ( فرانسه)24
2- میدان نفتی داجینگ ( چین)25
ازدیاد برداشت از مخازن به روش میکروبی28
شیوه های متداول استفاده از میکروبها در ازدیاد برداشت30
1- روش برون محل30
2- روش در محل30
مزایای اقتصادی این روش32
میادین نفتی لیسبون آرکانزاس باشوری33
پیشرفت تحقیقات و کاهش هزینه34
ازدیاد برداشت از مخازن به روش حرارتی 37
انواع روشهای حرارتی ازدیاد برداشت37
مکانیزم های تولید نفت در بازیافت حرارتی از مخزن38
ازدیاد برداشت از مخازن به روش تزریق بخار39
روش های تزریق بخار 39
شرایط لازم برای تزریق بخار آب40
نمونه های موفق از کاربرد روش حرارتی 41
ازدیاد برداشت از مخازن به روش احتراق درجا44
به کار گیری روش های ازدیاد برداشت نفت در ایالات متحده47
ضرورت تحقیقات در زمینه EOR49
بهره برداری بهینه از گازهای همراه میادین نفتی 51
1- گازهای همراه استحصال شده در استان خوزستان52
2- گازهای همراه استحصال شده در استان ایلام53
3- گازهای همراه استحصال شده در استان بوشهر54
4- گازهای همراه استحصال شده در استان لرستان54
5- گازهای همراه استحصال شده در استان کرمانشاه55
6 – گازهای همراه میادین نفتی دریایی55
نکته 58
 
فصل دوم – روش های دیگر ازدیاد برداشت نفت60
تزریق گاز ( یکی از روشهای ازدیاد برداشت)60
روشهای مختلف ازدیاد برداشت62
تزریق گاز غیر امتزاجی62
تزریق گاز هیدروکربوری62
جابجایی دوگانه نفت در مخازن نفتی اشباع شده از آب64
تزریق گاز غیرهیدروکربوری65
برخی از مسائل اصلی در مطالعات آزمایشگاهی تزریق گاز ازت66
تزریق هوا یا تزریق گاز ازت غیرخالص67
تزریق گاز امتزاجی68
تزریق آب توان یافته71
حفاری افقی و تجهیزات روزمینی 71
بهبود تجهیزات روزمینی 72
عملیات نمک زدایی72
کلیاتی درباره آب نمک موجود در نفت خام72
مشکل وجود آب نمک در نفت خام73
چگونه آب نمک را از نفت جدا می کنند؟74
سیستم ورودی یا نفت حاوی آب نمک78
سیستم آب79
سیستم نفت خروجی واحد تفکیک نمک82
ملاحضات عمومی درباره افتتاح و عملیات واحدهای جدا کننده نمک82
نتیجه گیری 84
 
فصل سوم – روشهای میکروبی 86
تولید پیوسته بیوسورفاکتانت از تجزیه کف87
مقدمه87
جامعه صنعت شیمیایی 200687
نشانه ها87
روشها و مواد91
روشهای تجربی – محیط و شرایط کشت91
طرح تجزیه پیوسته92
روش تحلیلی (‌فراکافتی)94
سورفکتین تجاری95
نتایج و تشریح مطالب96
تخمیر همگن پیوسته97
مقایسه ویژگی های رشد99
انتقال محصول در جای مناسب101
نتایج105
منابع و مآخذ106
 

مقدمه:

استفاده صحیح از منابع نفتی کشور، به منظور افزایش طول عمر آنها و برخورداری نسل­های آینده از این ذخایر خدادادی، ایجاب می‌کند تا با مدیریت صحیح این منابع آشنا شویم.. از نکات قابل توجه در مدیریت مخازن، اتخاذ روش­هایی برای حفظ و صیانت مخزن، بالابردن راندمان تولید و سعی بر نگه ‌داشتن آن در حد مطلوب در طول زمان می­باشد.

در متن زیر سعی شده است تا ضمن آشنایی اجمالی با روش­های ازدیاد برداشت از مخازن نفتی، بستری برای انعکاس نظرات کارشناسان کشور به منظور ارائه راه حل­های مناسب در بهبود عملکرد مخازن نفتی ایجاد شود.

روش­های به‌کار رفته جهت افزایش بازده عبارتند از :

*تزریق گاز

*تزریق آب

*تزریق متناوب آب و گاز

* روش حرارتی

* تزریق فوم و ژل­های پلیمری

* استفاده از مواد شیمیایی کاهش‌دهندة نیروی کشش سطحی

* استفاده از روش میکروبی(M.E.O.R.)

تزریق گاز: روش تزریق گاز به دو صورت امتزاجی و غیر‌امتزاجی صورت می­گیرد. در روش امتزاجی، گاز طبیعی با افزودن ترکیبات هیدروکربنی میانی c2 تا c6 غنی می­شود؛ به‌طوری که بخش غنی‌شدة گاز تزریقی که در ابتدای کار تزریق می­گردد، با نفت مخزن امتزاج یافته و آن را از درون خلل و فرج سنگ مخزن به طرف چاه­های تولیدی هدایت می­کند. راندمان افزایش بازیافت در این روش، بیشترین درصد را به خود اختصاص می­دهد و اگر سنگ مخزن دارای خواص همگن و یک­دست و تراوایی آن نیز مناسب باشد، به 65 تا 75 درصد حجم نفت باقی‌مانده، می­توان دست یافت.

در روش غیر امتزاجی، گاز به مخازن نفتی تزریق می­گردد که این تزریق نسبتاً ارزان است و در تعدادی از مخازن نفت‌خیز خشکی و دریایی ایران اعمال می­گردد. در این روش، گاز تزریقی در قسمت بالای مخزن متراکم می­شود و فشار مخازن را افزایش می­دهد و حرکت نفت را سهولت می­بخشد.

باید توجه داشت که لزومی ندارد گاز تزریقی حتما از نوع ترکیبات هیدرو­کربنی باشد. در کشورهای صنعتی، از گازهای خروجی از تاسیسات بزرگ صنعتی که بخش اعظم آن ‌را دی­اکسیدکربن تشکیل می­دهد، برای تزریق استفاده میشود. در این روش، حتی راندمان بالاتر از تزریق گاز­های هیدرو­کربنی است و فواید زیست‌محیطی نیز در پی دارد.

تزریق آب: در این روش، آب به عنوان عامل فشار‌افزایی به مخزن به کار برده می­شود.
تزریق آب و گاز: از تزریق متناوب آب و گاز برای افزایش فشار در مخزن نیز می­توان سود جست. در مورد روش تزریق آب به مخزن نیز باید در استفاده از این روش کمال احتیاط را به کار برد. برخی کارشناسان اعتقاد دارند، بازده این روش مطلوب نیست، زیرا راندمان کار نهایتاً 35 درصد می­باشد و اولویت در استفاده از روش تزریق گاز خواهد بود. تزریق آب بیشتر برای مخازن شنی کاربرد دارد و برای مخازن نفتی کشور که عمدتا شکاف­دار هستند نباید مورد استفاده قرار گیرد.

روش حرارتی: روش‌های حرارتی معمولاً در بهره­برداری از مخازنی که نفت آنها نسبتا سنگین است، به کار برده می­شود و برای نفت خام با شاخص API بین 10 تا 20 کاربرد دارد. حرارت‌دادن به منظور کاستن گران‌روی شامل تزریق آب داغ یا بخار به درون مخزن و یا ایجاد حرارت به کمک انرژی الکتریکی می­باشد.

روش تزریق مواد شیمیایی و یا فوم: این روش به منظور کاهش نیروی کشش سطحی بین سنگ و سیال، با تنظیم نسبت تراوایی به گران‌روی نفت مخزن, مورد استفاده قرار می­گیرد. استفاده از روش تزریق فوم و مواد شیمیایی، به طور مثال در برخی از میادین نروژ به صورت آزمایشی با موفقیت انجام پذیرفته است.

روش میکروبی: استفاده از میکروب­ها جهت تولید گاز به منظور افزایش بازده و یا دفع موادی که باعث کاهش غلظت و گران‌روی نفت و انتقال آسان آن به سمت چاه­های تولیدی می­شود، تحت روشی به نام MEOR انجام می­شود. روش‌های میکروبی از روش‌های نوین افزایش بازده ذخایر به شمار می­رود که این روش از جنبه‌های نوین کاربرد علوم بیو­تکنولوژی در صنعت نفت می­باشد

استفادة صحیح از منابع نفتی کشور، به منظور افزایش طول عمر آنها و برخورداری نسل­های آینده از این ذخایر خدادادی، ایجاب می‌کند تا با مدیریت صحیح این منابع آشنا شویم. از نکات قابل توجه در مدیریت مخازن، اتخاذ روش­هایی برای حفظ و صیانت مخزن، بالابردن راندمان تولید و سعی بر نگه ‌داشتن آن در حد مطلوب در طول زمان می­باشد.

فصل اول

انواع روش های ازدیاد برداشت

روشهای مختلف ازدیاد برداشت از مخازن نفت

 تولید اولیه (طبیعی) نفت :

مهمترین نیروهای موجود در مخازن که نفت به کمک آن به‌طور طبیعی جریان می­یابد، عبارتند از:

1- نیروی حاصل از فشار گاز حل شده در نفت .

2- نیروی حاصل از فشار گاز جمع‌شده در قسمت بالای کلاهک .

3- فشار هیدرواستاتیک سفرة آب مخزن که در زیر ستون نفت قرار گرفته است .

4- نیروی دیگری که برخی مخازن دارای ستون نفت بسیار مرتفع برای تولید طبیعی از آن بهره می­برند، نیروی ریزش ثقلی است.

       سهم مشارکت هر یک از این نیروها در رانش نفت متفاوت است و به وضعیت ساختمانی و زمین‌شناسی سنگ مخزن و خواص فیزیکی و ترمو­دینامیکی سیال­های موجود در مخزن بستگی دارد. در مقابل این نیروها، نیروهای مخالفی سبب محبوس نگه ‌داشتن یا ایجاد تنگنا در بازیابی نفت می­شوند که مهمترین این نیروها، نیروی فشار موئینگی سنگ مخزن و نیروی اصطکاک حاصل از حرکت سیال در درون خلل و فرج سنگ مخزن تا ته چاه است. برای استحصال و بازیافت کامل نفت، باید چنان نیرویی در اعماق مخزن وجود داشته باشد که بتواند علاوه بر غلبه بر نیرو­های مخالف، موجب رانش نفت به سمت بالا گردد.

ازدیاد برداشت :

     کاهش و افت نیروهای موافق باعث می­شود تا بازیافت نهایی کم شود. به همین دلیل از روش­هایی تحت عنوان "روش­های ازدیاد برداشت" برای بالابردن تولید از مخزن نفتی استفاده می­شود. معمولا 30 درصد از نفت به‌طور طبیعی از مخزن برداشت می­گردد و 70 درصد آن نیاز‌مند بکار­گیری برخی روش­های ازدیاد برداشت می‌باشد. 

 روش­های به‌کار رفته جهت افزایش بازده عبارتند از :

1- تزریق گاز

2- تزریق آب

3- تزریق متناوب آب و گاز 

4- روش حرارتی

5- تزریق فوم و ژل­های پلیمری

6- استفاده از مواد شیمیایی کاهش‌دهندة نیروی کشش سطحی

7- استفاده از روش میکروبی(M.E.O.R. )

1- تزریق گاز: روش تزریق گاز به دو صورت امتزاجی و غیر‌امتزاجی صورت می­گیرد. در روش امتزاجی، گاز طبیعی با افزودن ترکیبات هیدروکربنی میانی c2 تا c6 غنی می­شود؛ به‌طوری که بخش غنی‌شدة گاز تزریقی که در ابتدای کار تزریق می­گردد، با نفت مخزن امتزاج یافته و آن را از درون خلل و فرج سنگ مخزن به طرف چاه­های تولیدی هدایت می­کند. راندمان افزایش بازیافت در این روش، بیشترین درصد را به خود اختصاص می­دهد و اگر سنگ مخزن دارای خواص همگن و یک­دست و تراوایی آن نیز مناسب باشد، به 65 تا 75 درصد حجم نفت باقی‌مانده، می­توان دست یافت.

   در روش غیر امتزاجی، گاز به مخازن نفتی تزریق می­گردد که این تزریق نسبتاً ارزان است و در تعدادی از مخازن نفت‌خیز خشکی و دریایی ایران اعمال می­گردد. در این روش، گاز تزریقی در قسمت بالای مخزن متراکم می­شود و فشار مخازن را افزایش می­دهد و حرکت نفت را سهولت می­بخشد.

     باید توجه داشت که لزومی ندارد گاز تزریقی حتما از نوع ترکیبات هیدرو­کربنی باشد. در کشورهای صنعتی، از گازهای خروجی از تاسیسات بزرگ صنعتی که بخش اعظم آن ‌را دی­اکسیدکربن تشکیل می­دهد، برای تزریق استفاده میشود. در این روش، حتی راندمان بالاتر از تزریق گاز­های هیدرو­کربنی است و فواید زیست‌محیطی نیز در پی دارد.

2- تزریق آب: در این روش، آب به عنوان عامل فشار‌افزایی به مخزن به کار برده می­شود.

3- تزریق آب و گاز: از تزریق متناوب آب و گاز برای افزایش فشار در مخزن نیز می­توان سود جست.

4- روش حرارتی: روش‌های حرارتی معمولاً در بهره­برداری از مخازنی که نفت آنها نسبتا سنگین است، به کار برده می­شود و برای نفت خام با شاخص API بین 10 تا 20 کاربرد دارد. حرارت‌دادن به منظور کاستن گران‌روی شامل تزریق آب داغ یا بخار به درون مخزن و یا ایجاد حرارت به کمک انرژی الکتریکی می­باشد.

5و6- روش تزریق مواد شیمیایی و یا فوم: این روش به منظور کاهش نیروی کشش سطحی بین سنگ و سیال، با تنظیم نسبت تراوایی به گران‌روی نفت مخزن, مورد استفاده قرار می­گیرد. استفاده از روش تزریق فوم و مواد شیمیایی، به طور مثال در برخی از میادین نروژ به صورت آزمایشی با موفقیت انجام پذیرفته است.

7- روش میکروبی: استفاده از میکروب­ها جهت تولید گاز به منظور افزایش بازده و یا دفع موادی که باعث کاهش غلظت و گران‌روی نفت و انتقال آسان آن به سمت چاه­های تولیدی می­شود، تحت روشی به نام MEOR انجام می­شود. روش‌های میکروبی از روش‌های نوین افزایش بازده ذخایر به شمار می­رود که این روش از جنبه‌های نوین کاربرد علوم بیو­تکنولوژی در صنعت نفت می­باشد.  

تحلیل:

   طبق بررسی­های انجام شده، متوسط سرعت کاهش تولید طبیعی از مخازن مناطق خشکی در کشور معادل 9 تا 11 درصد در سال است.

   بدین‌ترتیب برای حفظ سطح تولید، باید در هر سال تعدادی چاه جدید حفر نمود که این امر با توجه به هزینة بالای حفر هر چاه منطقی به‌نظر نمی­رسد. در نتیجه می­باید این کاهش را با بازیافت ثانویه و به‌کار­گیری روش­های مناسب ازدیاد برداشت جبران نمود.

     قبل از به‌کارگیری این روش، باید مطالعات دقیقی بر روی مخزن صورت بپذیرد و سپس با توجه به نوع مخزن، روش مناسب برداشت آن به کار برده شود.

     حدود 90 درصد از مخازن ایران از نوع شکاف­دار هستند و استخراج ثانویه از این مخازن کمتر از 30 درصد است. مخازن شکاف­دار عمدتاً مربوط به خشکی است و برخی از مخازن دریایی مانند جزیرة سیری، مخازن شنی هستند. با توجه به وجود مخازن گازی زیاد در کشور، می­توان از گاز برای ازدیاد برداشت از چاه­های نفت سود جست.

       همچنین تزریق گاز به مخازن باید حساب شده باشد، زیرا در غیر این صورت، تعادل دینامیکی چاه به هم می­خورد و اگر تزریق گاز به‌درستی انجام نشود، ممکن است باعث رسوب مواد قیری و بسته‌شدن خلل‌وفرج گردد. در صورت اتفاق  این امر، مخازن برای همیشه غیر قابل استفاده خواهند شد. در مورد روش تزریق آب به مخزن نیز باید در استفاده از این روش کمال احتیاط را به کار برد. برخی کارشناسان اعتقاد دارند، بازده این روش مطلوب نیست، زیرا راندمان کار نهایتاً 35 درصد می­باشد و اولویت در استفاده از روش تزریق گاز خواهد بود. تزریق آب بیشتر برای مخازن شنی کاربرد دارد و برای مخازن نفتی کشور که عمدتا شکاف­دار هستند نباید مورد استفاده قرار گیرد.

   استفاده از مواد شیمیایی کاهش‌دهندة نیروی کشش سطحی به عنوان موضوعی با مخاطرات زیاد، ولی با ظرفیت فنی بالقوه بالا مطرح است. اگر چه مطالعات زیادی در جهان انجام پذیرفته است، ولی با توجه به شرایط کنونی قیمت نفت، استفاده از برخی مواد شیمیایی غیر اقتصادی می­باشد.

     روش میکروبی از نظر فنی نیاز به رشد بیشتر و طی مراحل تکمیلی خود دارد، اما در آینده به عنوان یک روش تاثیرگذار مطرح است. روش میکروبی درآینده از لحاظ هزینه­ای، می­تواند قابل رقابت با سایر روش­ها باشد.