افزایش ضریب بازیافت از چاه نفتی با آب هوشمند/ روش محقق ایرانی گره‌گشای مشکل میادین نفتی کشور می‌شود

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، یکی از راه‌های افزایش ضریب بازیافت در میادین نفتی تزریق آب به آن است. حجم آبی که به یک میدان نفتی تزریق می‌شود بسیار زیاد است، برای مثال روزانه ۲ تا ۳ هزار بشکه آب به یک چاه نفتی تزریق می‌شود. مبنای شوری آب تزریقی به چاه نفتی آب دریاست اما در مواقعی از آب تولیدی نیز استفاده می‌شود. آب تولیدی آبی است که از نفت جدا شده که معمولا برای کاهش سطح شوری با آب دریا ترکیب می‌شود. در بسیاری موارد نیز از ترکیب آب سطحی با آب دریا استفاده می‌شود، در حال حاضر فناوری‌های نوین مانند فیلتر و غشا نیز برای کاهش شوری آب به کار می‌روند. فیلتر و غشا یون‌های آب را کاهش داده و در نتیجه شوری آن کم می‌شود.

بیشتر بخوانید:

ساخت واکسن هپاتیت «ب» با ابریشم/ فناوری نانو واکسن‌سازی را آسان می‌کند

روش‌های مختلفی برای کاهش شوری آب برای تزریق به چاه‌های نفتی وجود دارد اما این امر که با چه فرمولاسیونی اعمال می‌شود و از چه ترکیب و فرایندی برای اعمال آن استفاده می‌شود بسیار مهم است. اگر ترکیب درست باشد بهترین عملکرد حاصل می‌شود اما اگر مناسب نباشد چالش‌ها و مشکلات را افزایش می‌دهد و حتی ممکن است باعث از بین رفتن چاه نفتی شود. روش غلط در این فرایند می‌توان هزینه‌های هنگفتی را به عملیات تحمیل کند.

نقش آب در میدان نفتی چیست؟

آب به میدان نفتی تزریق می‌شود تا نفت به جا مانده در خلل و فرج سنگ بستر استخراج شود. سنگ‌های بستر متخلخل هستند و مقدار زیادی نفت در آنها وجود دارد، در برخی موارد نفت به جا مانده در خلل و فرج سنگ بستر به ۸۰ درصد می‌رسد که این امر به جنس و خاصیت سنگ بستر بستگی دارد. وقتی آب به سنگ بستر تزریق می‌شود، نفت جابه‌جا شده و به سوی چاه تولید می‌رود. درواقع آب نیرویی است که نفت را هل به سوی چاه نفتی هل می‌دهد. این فرایند شبیه به جارو کردن محیط متخلخل است و نفت را به سوی چاه تولید حرکت می‌دهد. آب تزریق شده به سنگ بستر می‌تواند ترکیبات نفتی چسبیده به بدنه سنگ را جا کرده و به سوی چاه تولید براند.

ازدیاد ضریب بازیافت میدان نفتی به روش محقق ایرانی

یک محقق ایرانی به نام سعید عباسی با مطالعه و بررسی مکانیسم تشکیل رسوب و انحلال سنگ مخزن در فرآیند تزریق آب هوشمند در مخازن کربناته موفق به توسعه روش نوینی برای ازدیاد میزان برداشت از چاه‌های نفتی شده است. این دانش‌آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر می‌گوید؛ «در میادین نفتی از فرایندهای مختلفی مانند تزریق آب، تزریق گاز و مواد شیمیایی برای افزایش ضریب بازیافت مخازن استفاده می‌شود. بدین ترتیب اگر ضریب برداشت ۱۸ درصد باشد با استفاده از این رویکردها به ۲۵ درصد می‌رسد. این پژوهش براساس فرایندهای برداشت از مخازن نفتی انجام شده و فرایندی که روی آن کار کردیم براساس تزریق آب است. مکانیسم‌هایی که در روش تزریق آب روی مخزن نفتی اعمال می‌شود با هدف بهبود واکنش سنگ و سیال موجود در آن انجام می‌شود.»

به گفته وی «این روش خصوصیات سنگ را تغییر داده و درنهایت منجر به افزایش ضریب بازیافت از میدان نفتی می‌شود. یکی از مشکلات این فرایند کاهش بازدهی به مرور زمان است. در تقابل با مکانیسم تزریق آب دو مکانیسم انحلال و رسوب‌گذاری قرار دارند، بنابراین از این دو مکانیسم استفاده کردیم که یکدیگر را خنثی کرده و باعث افزایش عملکرد و بازدهی فرایند برداشت شد. بدین ترتیب مکانیسم انحلال در مخازن نفتی بهبود می‌یابد و مکانیسم رسوب‌گذاری نیز کاهش می‌شود که در نتیجه فرایند تزریق آب بازدهی کلی را افزایش می‌دهد.»

استفاده از آب هوشمند در میدان نفتی

این محقق ایرانی که سابقه ۱۵ سال فعالیت تخصصی در حوزه فرایندهای برداشت از میدان نفتی به خصوص روش تزریق آب را دارد، توضیح می‌دهد؛ «در این فرایند از فرمولاسیون و ترکیب آبی استفاده می‌شود که آب هوشمند نام دارد. در این حالت شوری آب کاهش یافته که باعث بهبود فرایند برداشت می‌شود. در این پژوهش روی ترکیب آب هوشمند کار شده و به شکل بهینه درآمده است. این ترکیب بهینه می‌تواند عملکرد تزریق آب را بهبود ببخشد و از سوی دیگر مشکلات ناشی از رسوب‌گذاری را کاهش دهد. این روش نوین در آزمایشگاه روی مدل فیزیکی سنگ مخزن و تحت دما و فشار مخزن انجام شده و جواب بهینه‌ای به دست آمده است.»

بیشتر بخوانید:

بهینه‌سازی توربین‌های بادی به سبک محقق ایرانی/ ریشه‌های انرژی سبز مستحکم می‌شود

وی می‌گوید؛ «وقتی شوری آب در روش تزریق آب به میادین نفتی پایین می‌آید، میزان برداشت بیشتر می‌شود. معمولا شوری آب شور را کاهش می‌دهند تا مکانیسم‌های که بازدهی برداشت را افزایش می‌دهند، فعال‌تر شود. البته محدودیت‌هایی در این روند وجود دارد و وقتی شوری آب از مقدار مشخصی کمتر شود، اتفاقی نمی‌افتد. بنابراین محققان برای فعال کردن مکانیسم‌ها برخی ترکیبات یونی آب را تغییر می‌دهند که این آب همان آب هوشمند است. آب هوشمند واکنش‌ها را فعال‌تر می‌کند و باعث می‌شود فرایند به نقطه بحرانی خود برسد که بهترین عملکرد در این حالت به دست می‌آید.»

روشی مناسب میادین نفتی ایران

روش نوین روی سنگ‌های کربناته انجام می‌شود و حتی نمونه مخزن و سنگ بستری که در این پژوهش مورد مطالعه قرار گرفتند از جنس سنگ‌های کربناته بودند. آب‌های هوشمند و آب‌های کم‌شود در میادین نفتی کربناته اثرپذیری بالایی دارند و از آنجایی که اغلب میادین نفتی در ایران کربنانه هستند این روش می‌تواند عملکرد بهینه‌ای در کشور داشته باشد. البته این روش نوین در مرحله آزمایشگاهی قرار دارد و در میدان نفتی پیاده‌سازی نشده است. محیط آزمایشگاهی محیطی همگون است اما محیط مخزن نفتی ناهمگون است و آب به هر سو و جهتی حرکت می‌کند که این امر می‌تواند ضریب بازیافت را تغییر دهد. فرمولاسیون به دست آمده در بهترین حالت بهینه‌سازی شده اما نتایج آزمایشی نباید مبنای کار در میدان نفتی قرار بگیرد و این روش پیش از تجاری‌سازی حتما باید در میدان نفتی مطالعه شود.

انتهای پیام/۴۰۲۱