تزريق پيوسته آب و گاز (SWAG) و تزريق متناوب آب و گاز (WAG)

36 خواندن ثانیه
0
224
تزريق پيوسته آب و گاز (SWAG) و تزريق متناوب آب و گاز (WAG)

تزريق پيوسته آب و گاز (SWAG) و تزريق متناوب آب و گاز (WAG)

نياز روز افزون به نفت و عدم وجود جايگزين مناسب براي اين ماده تجديدناپذير از يكطرف و كاهش ذخاير قابل توليد از طرف ديگر،لزوم استفاده از روشهاي ازدياد برداشت جهت افزايش توليد از مخازن را به امري اجتناب ناپذير تبديل كرده است. به همين دليل بررسي و مطالعة روشهاي ازدياد برداشت در مخازن (به ويژه مخازني كه در پايان عمرخود قرار دارند) دراولويت كاري شركت هاي نفتي در ايران و سراسر جهان قرار گرفته و روشهاي ازدياد برداشت متفاوتي بررسي و معرفي شــده است. مطالعات و بررسيها نشان ميدهد كه تزريق آب و گاز از معمولترين روشهاي ازدياد برداشت بوده و بيشترين سهم را در ميان اين روشها به خود اختصاص داده اند. اما محدوديت ها و عدم افزايش مناسب بازدهي در اين روشها، موجب شده تا مهندسين نفت روشهاي ديگري را پيشنهاد دهند. در ميان روشهاي مختلف ازدياد برداشت، تزريق متناوب آب و گاز (WAG) كه تركيبي از تزريق آب و گازاست،با رفع معايب ساير روشها، از بازدهي و توليد بهتري برخوردار است. به همين دليل تزريق متناوب آب و گاز همواره از روشهاي
مدنظر به منظور توسعه و افزايش توليد در اكثر ميادين بوده است. در اين روش به دليل افزايش سطح تماس سيال تزريقي با نواحي جاروب نشده (به خصوص مناطقي كه  قبلا در تزريق گاز به دليل حركت گاز به سمت بالا و يا در تزريق آب به دليل حركت آب به سمت پايين تحت تاثير قرار نگرفته اند)،بازدهي افزايش مي يابد.به طوركلي درصد اشباع نفت باقي مانده در تزريق
WAG كمتر از روشهاي معمول تزريق آب و گاز است.بنابراين اين روش پتانســيل مناسبي براي افزايش راندمان جابجايي ماكروسكوپيك و ميكروسكوپيك مخزن دارد.
تزريق متناوب آب و گاز به روش هاي مختلفي ازجمله امتزاجي و غيرامتزاجي انجام ميشود. اما برخي مشكلات و مسائل عملياتي مانند
تشكيل هيدرات و كاهش تزريق‌پذيري مخزن در روشهاي امتزاجي و غيرامتزاجي موجب شده تا محققين با تغيير ساختار تزريق تناوبي در روشهاي امتزاجي و غيرامتزاجي روشهاي تزريق متناوب آب و گاز جديدتـرى مانند تزريق پيوسته آب و گاز(SWAG) و تزريق انتخابي پيوسته آب و گاز (SSWAGرامعرفي نمايند.دراين روش ها آب و گاز به صورت همزمان به مخزن تزريق ميشود. با اين تفاوت كه در روش اول آب و گاز در سطح با يكديگر تركيب و به صورت تك فازي به مخزن تزريق ميشوند. اما در روش دوم آب و گاز به صورت جداگانه و به ترتيب به بالا و پايين لايه هيدروكربني تزريق ميشوند. مطالعات آزمايشگاهي و بررسي‌هاي اوليه نشان داده كه اين روشها بازدهي جابجايي سطحي و متعاقب آن ضريب بهره‌برداري و توليد بالاتري نسبت به تزريق غيرامتزاجي و امتزاجي دارند.

روشهاي تزريق SWAG و WAG در تعداد محدودي از ميادين اجرا شده است. بررسي گزارشهاي اين ميادين نشان ميدهد كه درصد بالايي از اين پروژه‌ها موفقيت آميز بوده و استفاده از اين روشها موجب افزايش بازدهي و توليد مخزن شده‌است. اولين بار Caudle و Dyes جهت بهبود و افزايش توليد نفت در روش SWAG به بررسي و مطالعه آزمايشگاهي اين روش به صورت امتزاجي پرداختند. نتايج مطالعات آنها نشان داد كه اين روش نسبت به روشهاي تزريق آب، تزريق گاز و WAG داراي بازدهي بيشتري است. آنها همچنين عنوان كردند در صورتي كه جبهه امتزاج توسط سيالي با تحرك پايين جابجا شود، بازدهي جابجايي جاروبي تزريق SWAG با نسبت آب به گاز مناسب نسبت به ساير شرايط به ميزان قابل توجهي بهبود و افزايش پيدا ميكند. اولين پروژه تزريق SWAG در سال ۱۹۶۳ توسط شركت Humble Oil در ميدان Seeligson در جنوب غربي تگزاس انجام شد.
گزارشهاى منتشر شده نشان داد كه چند ماه پس از شروع پروژه به دليل مشكلات عملياتي، كاهش تزريق پذيري و افت فشار مخزن، بدون اينكه ضريب بهره دهي و توليد مخزن بــه طور قابل ملاحظه‌اي افزايش پيدا كند، عمليات تزريق متوقف شده است. اما با بررسي دلايل عدم موفقيت و انجام تحقيقات و آزمايشهاي بيشتر و مطالعه شرايط تزريق و همچنين ايجاد جريان تك فازي و چگونگي تبديل آن به جريان دوفازي در شرايط عملياتي، تزريق
SWAG بهبود پيدا كرده و به طرز موفقيت آميزي در اكثر مخازن انجام شد و اغلب گزارشها
نشان دهنده درصد بالاي موفقيت پروژه هاي تزريق
SWAG بود.
Stephenson و همكاران با استفاده از نتايج مطالعات آزمايشگاهي و ميداني به بررسي تزريق پيوسته آب و دي اكسيدكربن در ميدان Joffre Viking در كانادا پرداختند. آنها عنوان كردند كه پس از سپري شدن دورة توليد طبيعي در اين ميدان و افت توليد مخزن تا حد اقتصادي آن، روش هاي ازدياد برداشت گوناگوني مورد بررسي و مطالعه قرار گرفته است. با مشــاهده بازدهي مناسب تزريق امتزاجي دي اكسيدكربن مطالعات دقيقتري جهت بررسي فرايندهاي جابجايي در روشهاي مختلف تزريق دي اكسيدكربن مانند فوم دي اكسيدكربن و تزريق متناو بوپيوسته آب و دي اكسيدكربن در اين ميدان انجام شد. Stephenson و همكاران اظهار داشتند كه در نهايت پس از موفقيت نتايج آزمايشگاهي با هدف بهبود فرايند جابجايي،عمليات تزريق پيوسته آب و دي اكسيدكربن انتخاب و با استفاده ازالگوي نقطه اي انجام شد. پس از مدتي تزريق، نتايج نشان داد كه تزريق پيوسته آب و گاز موجب افزايش بازدهي و توليد د راين مخزن شده است. Quale و همكاران با استفاده از نتايج تزريق SWAG درميدان Siri در درياي شمال به بررسي پروژه تزريق در اين ميدان پرداختند. مطالعات آنها نشان داد كه تزريق SWAG در اين ميدان موفقيت آميز بوده و اين روش موجب افزايش بازدهي نسبت به توليد طبيعي شده است. آنها همچنين عنوان كردند كه درصورت طراحي نامناسب و غيراصولي، تزريق جريان تك فازي در اين روش موجب كاهش تزريقپذيري مخزن و ميزان بازدهي جابجايي ميشود. 

 Stensen و Berge با انجام مطالعات تكميلي در ميدان Siri به بررسي قابليت تزريق پذيري مخزن در تزريق SWAG پرداختند. آنها اظهار داشتند كه قدرت تزريق پذيري وابسته به نسبت بين آب و گاز در فشاري پايينتر از فشار شكست سازند ميباشد. آنها همچنين عنوان كردند كه ممكن است به دليل تغييرات جريان تك فازي نزديك چاه و بسته شدن شكاف ها در مخازن شكافدار به دليل شدت جريان بالاي گاز در فشار بالاتر از فشار شكست سازند، تزريق پذيري مخزن كاهش پيدا نمايد. سهرابي و همكاران با استفاده از ميكرو مدل به بررسي آزمايشگاهي تزريق SWAG درفشاري نزديك به فشار امتزاجي پرداختند. آنها دو آزمايش مختلف با نسبت تزريق ۱ به ۱ و ۱ به ۴ طراحي و اجرا كردند. عكسهاي گرفته شـده از تغييرات جابجايي و نتايج بدست آمده از آزمايش آنها نشان داد كه تقريباً تمام نفتي كه با سيال تزريقي در تماس بود توليد ميشود، اما همه نفت نمونه به دليل برگشت و انباشت آن در محيط متخلخل نمونه توليد نميشود. همچنين نتايج تحقيقات آنها نشان داد كه نسبت آب به گاز تزريقي تأثير مهم و قابل توجهي بر توليد ندارد. Al-Quraini و همكاران با طراحي سناريوهاي مختلف تزريق گاز،تزريق آب،تزريق متناوب آب وگاز و تزريق پيوسته آب وگاز با استفاده از شبيه ساز Eclipse100 به بررسي و مقايسه بازدهي و توليد در ميدان West sak در شمال آلاسكا پرداختند. مطالعات آنها نشان داد كه تزريق پيوسته آب و گاز در اين ميدان داراي بيشترين بازدهي بوده و بازدهي مخزن را در حدود ۳۰ درصد نسبت به تزريق آب و گاز افزايش ميدهد.

روش‌های تزريق  SSWAG – WAG SWAG

در روش WAG آب و گاز به صورت متناوب و با نسبت تزريق مناسب و در يك سيكل بهينه به مخزن تزريق ميشوند. زماني كه آب و گاز به صورت پيوسته و در يك زمان به مخزن تزريق ميشوند تزريق همزمان آب و گاز (SWAG) ناميده ميشود. تزريق همزمان آب و گاز به دو روش انجام ميشود. در روش اول Walker و Turner پيشنهاد كردند كه آب و گاز در سطح با يكديگر تركيب و به صورت تك فازي به لايه نفتي تزريق شود. اين روش تزريق پيوسته آب و گاز (SWAG) ناميده ميشود و اولين بار در ميدان Seeligson عملياتي و اجراشد. اگرچه تزريق تركيب آب وگاز دراين روش موجب افزايش بازدهي جابجايي و توليد از مخزن ميشود، اما در اين روش گاز و آب پس از پيشروي در مخزن و افزايش فاصله از چاه تزريقي به ترتيب به بالا و پايين مخزن حركت كرده و موجب كاهش بازدهي جابجايي تزريق ميشوند. Turnerبه منظور ايجاد حداكثر تماس سيالات تزريقي (آب و گاز) بانفت مخزن و كاهش مشكلات و معايب تزريق، SWAG (مانند جداشدن آب و گاز، تبديل سيال تكفازي به سيال دوفازي و كاهش تزريق پذيري مخزن)،روش SWAG رابا اندكي تغيير به صورت جديدي معرفي كرد. وي پيشنهاد كرد كه در تزريق همزمان اين دو سيال، آب و گاز به ترتيب به بالا و پايين لايه هيدروكربني تزريق شوند. اين روش، تزريق انتخابي پيوسته آب و گاز (SSWAG) ناميده ميشود.
درروش تزريق 
SSWAG گاز و آب پس از تزريق و افزايش فاصله با چاه تزريقي علاوه بر حركت رو به جلو به دليل اختلاف چگالي به ترتيب به بالا و پايين مخزن حركت ميكنند. تغييرات حركت آنها بدين صورت موجب افزايش بازدهي ميكروسكوپيك و ماكروسكوپيك توليد از مخزن ميشود. علاوه بر اين، حركت رو به پايين آب موجب جلوگيري از افزايش مهاجرت گاز به سمت بالاي مخزن (كلاهك گازي) شده و از انگشتي شدن گاز تزريقي (كه در اغلب پروژه هاي تزريق گاز مشاهده ميشود) جلوگيري ميكند. Stone پيشنهاد كرد كه در برخي موارد بسته به شرايط و ويژگي هاي زمين شناسي مخزن به منظور جلوگيري ازافزايش حركت گاز به سمت بالاي مخزن،آب با شدت جريان زياد به صورت دوره اي (به منظور حفظ تحرك گاز در آن قسمت) به مخزن تزريق شود. مطالعات و بررسي هاي آزمايشگاهي وي نيز نشان داد كه بازدهي جابجايي سطحي در اين روش ۳ تا ۴ برابر بيشتر از روشهاي تزريق غيرامتزاجي و امتزاجي WAG است.
تزريق آب و گاز در روش
SSWAG به دو صورت و با استفاده از چاه هاي عمودي و افقي انجام ميشود. تزريق در چاه عمودي، از طريق تكميل(completion) دوگانه انجام ميشود. در اين روش گاز و آب به ترتيب با استفاده از لوله مغزي و لوله جداري به مخزن تزريق ميشوند. در روش دوم جهت تزريق از دوچاه افقي جداگانه استفاده ميشود. آب و گاز در اين روش به ترتيب با استفاده از چاه بالايي و پاييني به صورت افقي به مخزن تزريق ميشوند.

بارگذاری توسط pedram nouri
بارگذاری در ازدیاد برداشت نفت

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *