طراحی فرآیند تزریق آب به میادین نفتی با رویکرد ازدیادبرداشت در دانشگاه امیرکبیر

به گزارش مجله خبری نگار از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، سعید عباسی دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «مطالعه و بررسی آزمایشگاهی مکانیسم تشکیل رسوب و انحلال سنگ مخزن در فرآیند تزریق آب هوشمند در مخازن کربناته» گفت: افزایش ضریب بازیافت در مخازن تحت تزریق آب در مقابل وجود چالش‌های فرآیندی قرار دارند که می‌تواند کاهش تزریق پذیری چاه‌ها را به دنبال داشته باشد که عمدتا تاثیرات ناخواسته‌ای را در مدیریت مخزن ایجاد می‌کنند.

وی افزود: همچنین نداشتن شناخت از مکانیسم‌های فعال در مخازن و چگونگی تقابل آن‌ها ما را بر آن داشت مطالعه آزمایشگاهی جامعی در این خصوص داشته باشیم.

این پژوهشگر با بیان اینکه شناخت مکانیسم‌های موثر در تغییرات خصوصیات محیط متخلخل که به طور غیر مستقیم می‌تواند افزایش یا کاهش تولید نفت از میدان را به دنبال داشته باشد، گفت: از اهداف مهم در این پروژه، بررسی این مکانیسم است.

دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر اظهار داشت: در این طرح بر اساس سناریو‌های طراحی شده در آزمایشگاه، مکانیسم انحلال به همراه رسوب گذاری در محیط‌های متخلخل مخازن نفتی به طور مشخص مورد بررسی قرار گرفتند. این شناخت باعث شد پارامتر‌های موثر در جهت فعال کردن مکانیسم‌های اثربخش مشخص و با استفاده از طراحی سناریوی تزریق به میدان، چالش‌ها شناخته و برنامه کاملی در جهت کاهش و یا رفع چالش‌ها ارائه شوند.

وی افزود: از سوی دیگر کاهش چالش آسیب‌های سازندی به میدان می‌تواند کاهش هزینه‌های تولید و افزایش بهره وری فرآیند‌های انتخابی را به همراه داشته باشد. تغییر خصوصیات سنگ مخزن برای افزایش ضریب بازیافت نگاهی بود که در اینجا به آن پرداخته شد. بهینه‌ترین ترکیب آب هوشمند نیز برای افزایش کارکرد معرفی شد. عمده نتایج این تحقیق در صنعت نفت و گاز و به خصوص در فرآیند‌های ازدیاد برداشت از مخازن هیدروکربوری کاربرد دارد.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطر نشان کرد: نتایج این پروژه می‌تواند در بهبود عملکرد فرآیند تزریق آب و همچنین کاهش هزینه‌های فرآیندی و کاهش مشکلات نقش اساسی داشته باشد. همچنین با توجه به اینکه یکی از نتایج این تحقیق ارائه ترکیب بهینه آب تزریقی بود، بنابراین می‌تواند در مدیریت مخازن و همچنین طرح‌های صیانتی و تولیدی از میادین نفت نقش مهمی را ایفا کند.

وی تاکید کرد: در صورت حمایت صنعت به خصوص بخش نفت و شرکت‌های مهندسی نفت، می‌توان علاوه بر تحقیق وسیعتر روی سایر مکانیسم‌های فعال در مخزن نسبت به انجام پایلوت جهت تزریق آب‌ها با شوری کمتر به عنوان آب هوشمند در مخازن مورد استفاده قرار داد. همچنین در این تحقیق به یکی از ابهامات اصلی که ریسک فرآیند را بالا می‌برد یعنی سازگاری آب تزریقی با آب مخازن نفتی پاسخ داده شده است. این ناسازگاری آب در آب‌های هوشمند به واسطه تغییر در ترکیب آب بیشتر نمود پیدا می‌کند و کارفرمایان صنعت نسبت به تزریق این نوع آب سعی می‌کنند با احتیاط بیشتری عمل کنند.

این پژوهشگر درباره ویژگی‌های طرح گفت: جدید و به روز بودن موضوع آن در حوزه مهندسی نفت به خصوص بخش ازدیاد برداشت از مخازن، مطالعه هم زمان دو مکانیسم (یکی در جهت اهداف فرآیند و دیگری در تقابل با عملکرد فرآیند)، ایجاد شرایط دما و فشار بالا با تاثیرگذاری بسیار زیاد روی عملکرد مکانیسم‌های انحلال و رسوب گذاری، شناخت ترکیب مناسب و بهینه آب تزریقی و میزان اثربخشی ترکیب آب در فعال شدن مکانیسم‌های مورد نظر از ویژگی‌های این طرح است.

وی ادامه داد: این موضوع، جزء موضوعات دسته اول در حوزه ازدیاد برداشت در چند سال اخیر است. ممکن است در خصوص تزریق آب هوشمند و تزریق آب با شوری کم تحقیقات متعددی به چشم بخورد، اما این تحقیقات اولین تحقیقی است که دو مکانیسم انحلال و رسوب گذاری را در تقابل هم قرار می‌دهد و رقابت آن‌ها و فعال شدن آن‌ها را به عنوان فرآیند‌های موثر در افزایش و یا کاهش تولید نفت مورد بررسی قرار می‌دهد. نکته جالب این پروژه رسیدن به نتایجی است که گاه ذهنیت‌ها را نیز در قبال آن تغییر می‌دهد.

عبارسی در خصوص مزیت‌های رقابتی پروژه گفت: به روز بودن موضوع طرح، ارتباط غیر مستقیم در افزایش تولید از میدان، کاهش هزینه‌های تزریق آب به میدان نفتی، بالا بردن ضریب بازیافت با تغییرات محدود در ترکیب سیال تزریقی، اعمال شرایط مخزن و نزدیک شرایط مخزن، استفاده از سایر آزمایشات تکمیلی و تفکیک مکانیسم ها، استفاده از هر دو نوع آزمایشات استاتیک و دینامیک برای شناخت کامل و دقیق از مزیت‌های این پروژه به شمار می‌روند.

این محقق درباره کاربرد‌های پروژه نیز عنوان کرد: طراحی مناسب فرآیند تزریق آب در میادین نفتی با رویکرد ازدیادبرداشت، انتخاب بهینه ترکیب آب تزریقی، فعال کردن مکانیسم‌های مرتبط با ازدیادبرداشت و کاهش اثرات رسوب بر آسیب سازندی، فعال کردن تبادلات یونی با استفاده از سناریوی کاهش شوری آب تزریقی، دست یابی به نقطه بحرانی شوری آب تزریقی از کاربرد‌های پروژه محسوب می‌شوند. با توجه به نتایج مطلوب و خوب این طرح و موفقیت و شناخت ابعاد آن در آزمایشگاه آمادگی آن برای انجام پایلوت با همکاری صنعت وجود دارد.

استاد راهنمای این پروژه احسان خامه چی عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده است.