پژوهش مهندسی نفت
پژوهش و تحقیق در زمینه های مختلف مهندسی نفت ( معرفی و آموزش نرم افزارها، مقاله و تحقیق، پروژه ، جزوه و کتاب های مهندسی نفت، مشاوره علمی)
پژوهش مهندسی نفت
پژوهش و تحقیق در زمینه های مختلف مهندسی نفت ( معرفی و آموزش نرم افزارها، مقاله و تحقیق، پروژه ، جزوه و کتاب های مهندسی نفت، مشاوره علمی)روش ازدیاد برداشت میکروبی
روش ازدیاد برداشت میکروبی
در این روش میکروارگانیزم ها با تخمیر مواد هیدروکربنی داخل مخزن تاثیرات مثبتی بر تولیدات نفت می گذارند. این میکرو ارگانیزم ها برای رشد به مواد مغذی مانند شکر، فسفات و یا نیترات نیاز دارندو گاهی از مواد هیدروکربنی داخل مخزن تغذیه می کنند. به طور کلی مزایای روش میکروبی به صورت زیر می باشند:
*تولید میکروارگانیزم ها بسیار کم هزینه است ولذا این روش وابستگی ناچیزی به قیمت نفت خام دارد.*نیاز زیادی به انرژی ندارند که این عامل برتری بسیار مهمی ، خصوصا درمقایسه با روش های حرارتی است.
*با توجه به نتایج این روش میتوان آنها را به تنهایی ویا در کنار برخی روش های دیگر به کار برد.
*باتوجه به ماهیت ارگانیزم ها آثار زیست محیطی آنان بسیار ناچبز و حتی غیر زیان آور است.
روش تزریق گازهای امتزاجی و غیر امتزاجی
هدف اولیه یک روش امتزاج پذیر، جابه جایی نفت با یک سیال امتزاج پذیر با نفت است.(سیالی که با هر
نسبتی با نفت مخلوط شود و یک فاز تشکیل دهد). در روش تزریق گاز امتزاجی دوحالت اصلی وجود دارد:
1- امتزاج پذیری تک تماسی 2- امتزاج پذیری چند تماسی
در روش اول سیال تزریقی مستقیما با نفت مخزن در شرایط فشار و دمای مخزن امتزاج پذیر است. در این
روش یک توده نسبتا کوچک از یک سیال هیدروکربنی،مانند LPG برای جابه جایی نفت تزریق می شود.
اندازه توده اولیه در حدود 10 تا 15 درصد حجم فضای خالی است.توده LPG با حجم بیشتری از گاز ارزان
که غلظت متان آن بالاس جابه جا می شود .این روش اصولا به علت امتزاج پذیری توده اولیه با فاز نفت موثر
است.سطح بین توده اولیه و نفت حذف می شود،سپس قطرات نفت پویا می شوند ودر جلوی توذه اولیه حرکت
می کنند.امتزاج پذیری بین توده اولیه و سیال جابه جا کننده ثانویه نیز باید مناسب باشد وگرنه با پیشرفت
ای فرآیند توده اولیه به صورت فازباقی مانده به دام خواهد افتاد.
در روش دوم امتزاج پذیری چندتماسی سیال تزریقی با نفت مخزن در تماس اول امتزاج نمی پذیرد و این
حالت به تغییر ترکیب فاز تزریقی یا فاز نفت بر اثر تماس های چندگانه بین فازها در مخزن و انتقال جرم
بین اجزای آنها بستگی دارد.تحت شرایط مناسب فشار،دما و ترکیب این تغییر ترکبیب به امتزاج پذیری بین
فازهای جا به جا شونده و جابه جا کننده در مخزن منجر می شود.
فرآیند تزریق کربن دی اکسید یکی از این فرآیندهاست .یک حجم نسبتا خالص دی اکسید کربن برای پویایی
و جابه جایی نفت باقی مانده تزریق می شود.به دلیل چندین تماس بین کربن دی اکسید ونفت ، فاز غنی
دی اکسید کربن هیدروکربن ها باوزن مولوکولی بالا و متوسط را بیرون می کشد.در این شرایط مناسب ،این
فاز غنی دی اکسید کربن به ترکیبی که با نفت مخزن امتزاج پذیر است می رسد. از این نقطه ، شرایط
امتزاجی یا نزدیک امتزاجی در سطح جبهه جابه جا کننده وجود دارند.در شرایط ایده آل،این شرایط امتزاج
پذیری در مخزن زود مهیا می شوند .
روش تزریق گازهای امتزاجی و غیر امتزاجی
هدف اولیه یک روش امتزاج پذیر، جابه جایی نفت با یک سیال امتزاج پذیر با نفت است.(سیالی که با هر
نسبتی با نفت مخلوط شود و یک فاز تشکیل دهد). در روش تزریق گاز امتزاجی دوحالت اصلی وجود دارد:
1- امتزاج پذیری تک تماسی 2- امتزاج پذیری چند تماسی
در روش اول سیال تزریقی مستقیما با نفت مخزن در شرایط فشار و دمای مخزن امتزاج پذیر است. در این
روش یک توده نسبتا کوچک از یک سیال هیدروکربنی،مانند LPG برای جابه جایی نفت تزریق می شود.
اندازه توده اولیه در حدود 10 تا 15 درصد حجم فضای خالی است.توده LPG با حجم بیشتری از گاز ارزان
که غلظت متان آن بالاس جابه جا می شود .این روش اصولا به علت امتزاج پذیری توده اولیه با فاز نفت موثر
است.سطح بین توده اولیه و نفت حذف می شود،سپس قطرات نفت پویا می شوند ودر جلوی توذه اولیه حرکت
می کنند.امتزاج پذیری بین توده اولیه و سیال جابه جا کننده ثانویه نیز باید مناسب باشد وگرنه با پیشرفت
ای فرآیند توده اولیه به صورت فازباقی مانده به دام خواهد افتاد.
در روش دوم امتزاج پذیری چندتماسی سیال تزریقی با نفت مخزن در تماس اول امتزاج نمی پذیرد و این
حالت به تغییر ترکیب فاز تزریقی یا فاز نفت بر اثر تماس های چندگانه بین فازها در مخزن و انتقال جرم
بین اجزای آنها بستگی دارد.تحت شرایط مناسب فشار،دما و ترکیب این تغییر ترکبیب به امتزاج پذیری بین
فازهای جا به جا شونده و جابه جا کننده در مخزن منجر می شود.
فرآیند تزریق کربن دی اکسید یکی از این فرآیندهاست .یک حجم نسبتا خالص دی اکسید کربن برای پویایی
و جابه جایی نفت باقی مانده تزریق می شود.به دلیل چندین تماس بین کربن دی اکسید ونفت ، فاز غنی
دی اکسید کربن هیدروکربن ها باوزن مولوکولی بالا و متوسط را بیرون می کشد.در این شرایط مناسب ،این
فاز غنی دی اکسید کربن به ترکیبی که با نفت مخزن امتزاج پذیر است می رسد. از این نقطه ، شرایط
امتزاجی یا نزدیک امتزاجی در سطح جبهه جابه جا کننده وجود دارند.در شرایط ایده آل،این شرایط امتزاج
پذیری در مخزن زود مهیا می شوند .
کنترل فوران در چاه افقی
در حال حاضر چاه های افقی بطور گسترده ای در نقاط مختلف جهان برای توسعه میادین نفت و گاز استفاده می شود. بهره دهی چاه افقی به دلیل نفوذ طولانی تر در ناحیه بهره ده(pay zone) افزایش می یابد. در شکل زیر شماتیک نفوذ چاه عمودی و افقی در ناحیه بهره ده مخزن نشان داده شده است.
کنترل چاه در چاه افقی مفاهیم بنیادی مشترکی با چاه عمودی طی گردش گل در چاه دارد. از آنجایکه معمولا چاه افقی طول عمق طولانی تر نسبت به عمق واقعی چاه دارد نیاز به یکسری تصحیحات برای برآورد کردن فشار اصطکاکی بین عمق اندازه گیری شده و عمق واقعی می باشد. کنترل چاه در چاه افقی مشابه چاه عمودی است اما نیاز به فهمیدن تغییرات هیدرواستاتیک هنگام حرکت جریان پس زننده در حفاری از بخش افقی به بخش عمودی می باشد. در این حالت پروفایل فشاری لوله جداری بطور چشمگیری در مقایسه با چاه عمودی افزایش می یابد.تمامی محاسبات مربوط به فشار هیدرواستاتیک باید بر اساس مقادیر عمق واقعی انجام گیرد. در چاه افقی برای محاسبات فشار هیدرواستاتیک TVD عمیق ترین بخش افقی چاه باید استفاده شود.
دلیل جریان پس زننده (کیک) در حفاری معمولا به عواملی چون کمتر بودن فشار درون چاه نسبت به فشار سازند زمین شناسی و یا وجود لایه با تراوایی بالا کی می باشد. در طی حفاری برای پرهیز از چنین پدیده ای باید فشار درون چاه بالاتر از فشار سازند نگه داشته شود و همچنین فشاری کمتر از فشار شکست سازند، که این کار توسط فشار هیدرواستاتیک کنترل گل حفاری و ایزله کردن سازند های ضعیف توسط لوله جداری انجام می شود. کنترل چاه فرآیند کنترل دبی جریان با توجه طراحی لوله جداری، رشته حفاری و لوله مغزی برای جلوگیری از فوران می باشد.
تشخیص جریان پس زننده در حفاری در چاه افقی نیز همانند چاه عمودی است و برای تعیین آن نیاز به استفاده از همان اعلام (مانند افزایش سطح گل داخل تانک های گل و یا جریان گل برگشتی از چاه با وجود خاموش بودن پمپ‌ها) می باشد.
ازدیاد برداشت به روش فرآیند ریزش ثقلی به کمک بخار (SAGD)
ازدیاد برداشت به روش فرآیند ریزش ثقلی به کمک بخار (SAGD)
فرآیند ریزش ثقلی به کمک بخار اولین بار در کانادا توسعه داده شد و چندین طرح پایلوت به منظور ارزیابی این روش انجام گرفته است. این روش در ابتدا برای بازیافت بیتومن از ماسه سنگ های نفتی کانادا توسعه یافته بود. در این روش دو چاه افقی در مخزن حفر می‌شود، بطوریکه یکی از این چاهها بالای دیگر قرار دارد بخار آب از چاه افقی بالایی تزریق می شود و محفظه ای از بخار در بستر مخزن بوجود میآورد. بخار در تماس با نفت سنگین میعان شده و نفت را گرم میکند نهایتا گرانروی نفت گرم شده کاهش می یابد و در اثر نیروی جاذبه به سمت چاه افقی تولیدی که در پایین چاه تزریق قرار دارد، روانه می شود.
در شکل زیر شماتیک فرآیند ریزش ثقلی به کمک بخار نشان داده شده است. بخار از چاه افقی بالایی تزریق شده و نفت از چاه افقی پایینی تولید می گردد.
روش های حرارتی بیشتر برای نفت های سنگین استفاده می شود و به دلیل هزینه های بالا هنگامی که قیمت نفت بالا باشد بصرفه خواهد بود.
ازدیاد برداشت به روش روش احتراق درجاIn-situ Combustion
روش ازدیاد برداشت احتراق درجا (In-situ Combustion) یکی از روش های حرارتی است که برای نفت های سنگین استفاده می گردد.
درروش احتراق درجا جبهه آتش در مخزن توسط تزریق هوا ایجاد می گردد. جبهه آتش به جلو حرکت نموده و با سوختن مقداری از نفت به منظور تامین انرژی، آن را به سوی چاه تولیدی جابجا می کند. در این روش با استفاده از انرژی حرارتی برخی از خصوصیات سنگ و سیال را تغییر می دهد که باعث حرکت و جریان نفت مخزن به سمت چاه تولیدی می گردد. اتلاف گرمای زیاد یکی از معایب این روش است. این روش بخصوص در قیمت های بالای نفت صرفه اقتصادی داشته و می تواند به عنوان یک روش برای ازدیاد برداشت نفت های سنگین استفاده شود.
مهمترین مکانیزم این روش کاهش ویسکوزیته نفت سنگین برای جابجایی آسانتر آن در مخزن می باشد.
برای شبیه سازی این فرآیند از شبیه سازهای حرارتی و ترکیبی مانند ایکلیپس 300 و CMG-STARSاستفاده می گردد.
جزوه تکمیل چاه (Well Completion) - دکتر شادی زاده - مقطع ارشد
جزوه تکمیل چاه (Well Completion) - دکتر شادی زاده
مقطع ارشد
جزوه حفاری انحرافی - دکتر شادی زاده
جزوه حفاری انحرافی Driectional Drilling Wells- دکتر شادی زاده
بر گرفته از جزوه حفاری پیشرفته دکتر شادی زاده - دانشگاه صنعت نفت
دانلود کتاب حفاری و تکمیل چاه جدید 2015 Casing and Liners for Drilling and Completion
دانلود کتاب Casing and Liners for Drilling and Completion
دانلود کتاب در مورد حفاری و تکمیل چاه 2015
Casing and Liners for Drilling and Completion:Design and Application
کتاب مهندس مخازن نفتPetroleum.Reservoir.Engineering.Practice
دانلود کتاب جدید و جامع در مورد مهندسی مخازنPetroleum.Reservoir.Engineering.Practice
یک کتاب کاربردی در مورد مهندسی مخازن ( شامل خواص سنگ و سیال، چاه آزمایی، جریان سیال در مخزن، مخازن نفتی، مخازن گازی؛ ازدیاد برداشت نفت، شبیه سازی مخازن، مدیریت مخزن)
فصل های کتاب در ادامه مطلب ادامه مطلب ...