عنوان پایان‌نامه
مطالعه ازمایشگاهی تزریق co۲ به منظور برداشت نفت درمقیاس مغزه
- رشته تحصیلی
- مهندسی نفت - مخازن هیدروکربوری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 843.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 41532;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 63
- تاریخ دفاع
- ۱۱ مرداد ۱۳۸۸
- دانشجو
- محمدعلی طراحی
- استاد راهنما
- محمدرضا رسایی
- چکیده
- یکی از روش های بسیار مهم در ازدیاد برداشت از مخازن نفتی تزریق گاز می باشد که می تواند به صورت امتزاجی و یا غیر امتزاجی صورت گیرد. در حال حاضر گاز تزریقی CO2 با توجه به ملاحظات فنی و زیست محیطی در حال تبدیل شدن به پرمصرف ترین گاز تزریقی به مخازن بوده و بر اساس مطالعات غربالگری روشهای ازدیاد برداشت (screening) در اکثریت مخازن قابل اعمال می باشد. تاکنون مطالعات زیادی در زمینه تزریق CO2 در مخازن ماسه سنگی انجام شده و در بسیاری از کشورها نیز در مقیاس مخزن با موفقیت اعمال گردیده است. از آنجا که بیش از نیمی از مخازن جهان و 80 درصد از مخازن ایران از نوع کربناته می باشند مطالعه این روش ازدیاد برداشت در مخازن کربناته بسیار مهم و ضروری است. هدف در این پروژه انجام مطالعات آزمایشگاهی در زمینه تزریق CO2 به مغزه کربناته در شرایط مختلف و تحت تاثیر تغییر برخی پارامترها می باشد که می توانند شرایط مختلف فشاری از محدوده غیر امتزاجی تا امتزاجی، حضور آب همزاد، سرعت تزریق، مشخصات مغزه و مد تزریق گاز را شامل شوند. در ابتدا مطالعاتی در مورد میزان بهبود ضریب بازیافت با تزریق CO2 و اثرات پارامترهای مختلف بر آن، ارزیابی الگوی تولید، اثرات متقابل CO2، آب سازند، نفت و مغزه و مقایسه عملکرد تزریق CO2 با گاز هیدروکربنی متان و گاز غیر هیدروکربنی نیتروژن انجام می گیرد. پیش از انجام آزمایشهای مغزه، تاثیر سیالاتی CO2 بر فاز نفت و تغییر مشخصات فیزیکی آن نظیر ضریب انبساط حجمی، بادکردگی نفت (Swelling) و گرانروی آن مطالعه می گردد. همچنین بر اساس این داده ها، بررسی هایی توسط روش های مختلف برای تخمین کمترین فشار امتزاجی (MMP) سیستم انجام می گیرد. مشخص گردید استفاده از پارامترهای NRF و UFCO2 کمک زیادی به تحلیل ساده تر و واقع بینانه تر نتایج آزمایش می کنند و برای مقایسه آزمایشات یا پروژه هایی که در شرایط یکسان انجام نشده اند مطلوب هستند. نتایج آزمایشات نشان داد تزریق CO2 تاثیر بیشتری در کاهش گرانروی نفت دارد و در افزایش حجم نفت چندان قوی نیست، بنابراین عامل مهم در ازدیاد برداشت نفت کاهش گرانروی نفت می باشد. بررسی اثرات دبی تزریق گاز، نشان دهنده وجود یک دبی بحرانی می باشد. امتزاج باعث افزایش چشمگیری در بازیافت می گردد اما احتیاج به مقدار به مراتب بیشتری گاز CO2 دارد. همچنین اثر حضور آب همزاد بر بازیافت در حالت غیر امتزاجی مشهودتر است و باعث تضعیف بازیافت در این حالت می گردد. در کل آب همزاد با تزریق گاز قابل تولید است. در نهایت مشخص گردید بازده تزریق گاز در حالت ثانویه به مراتب بهتر از ثالثیه می باشد.
- Abstract
- Gas injection is one of the most important enhanced oil recovery methods that can be used as miscible and immiscible forms. Now according to technological and environmental point of views CO2 becomes the most practical injection gas to reservoirs and based on screening studies it is applicable to the most of the reservoirs. Many researches have been conducted in the field of CO2 injection to sand stone reservoirs so far and in several countries this method has been accomplished in field scale successfully. Since more than a half of the world's reservoirs and 80 % of Iran's reservoirs are carbonate reservoirs, research on this enhanced oil recovery method in carbonate reservoirs is very essential. This project's objectives are experimental studies in the field of CO2 injection to carbonate cores under various conditions and effects of variations of some parameters. These parameters can be pressure (immiscible or miscible), presence of connate water, injection rate, core properties and gas injection mode. At the beginning some studies on the subject of recovery factor improvement with CO2 injection, effects of various parameters on recovery factor, production pattern evaluation, interactions of CO2, formation water, oil and core, and comparison of the performance of CO2, CH4 and N2 injection were conducted. Before coreflooding, fluid interactions of CO2 and oil and oil physical properties changes like formation volume factor, swelling factor and viscosity were investigated. Also based on these data some analyses were performed for MMP estimation by several methods. It was determined that NRF and UFCO2 are very helpful parameters for analyzing experimental results easily and in the realistic way and they are useful for comparing experiments or projects performed in different conditions. Experimental results showed that CO2 injection is more effective in decreasing the oil viscosity than increasing its volume, so the important factor in enhanced oil recovery is decreasing the oil viscosity. Study of injection rate effects revealed the existence of a critical injection rate. Miscibility causes great increase in recovery but needs much more amount of CO2. Also the presence of connate water has more effect in immiscible condition and causes decrease in recovery in this state. In general connate water can be produced by gas injection. Finally it was showed that the recovery factor of secondary gas injection is much better than tertiary gas injection.
