24268

MEC2 266

كارشناسي ارشد

مهندسي سيستم هاي انرژي- تكنولوژي انرژي

مركز آموزش عالي شهرضا

1403/10/29

69 ص.

دكتر حامد باقري اسفه

دكتر سيد محمدرضا ستاينده

: ميدان‌هاي نفتي، ازدياد برداشت نفت، كاهش مصرف انرژي، كاهش گازهاي آلاينده، نرم‌افزار اكليپس، تزريق تركيبي گاز، بهينه‌سازي چندهدفه.

بيشتر ميدان‌هاي نفتي و گازي ايران در نيمه دوم عمر خود بوده و با كاهش ضريب بازيافت و افت برداشت نفت مواجه هستند. آمارهاي موجود حاكي از آن است كه باوجود افزايش نياز بازارهاي جهاني به نفت، كشور ما با كاهش 5 درصدي ميزان توليد ساليانه نفت روبه‌رو بوده است. از سوي ديگر، توليد و انتشار روزافزون گازهاي گلخانه‌اي و تغييرات آب و هوايي و اقليمي، ضرورت كاهش توليد گاز دي اكسيدكربن اهميت فراواني دارد. پرسش اصلي در اين پژوهش آن است كه چگونه مي‌توان با حداقل هزينه و وقت، ضمن ازدياد برداشت از ذخاير نفت، مانع از انتشار گاز دي اكسيدكربن در محيط زيست و كاهش مصرف انرژي شد؟ فرضيه اصلي نيز اين است كه با تزريق جريان گازهاي مختلف به مخازن نفت، مي‌توان به اهداف ذكرشده رسيد. در اين پژوهش از ميان روش هاي متعدد ازدياد برداشت نفت ، روش تزريق تركيبي گاز كربن دي اكسيد و هيدروكربن ها همچون متان، پروپان، اتان و ... استفاده شده است. شبيه سازي مدل مخزن نفت سبك ايران به وسيله ي مجموعه نرم افزار اكليپس انجام شده است؛ همچنين از ماژول PVTi براي به‌دست آوردن جداول PVT (فشار، دما و حجم) سيالات درون مخزن (آب و نفت ) و از ماژول SCAL جهت به‌دست آوردن خواص سنگ نفت مخزن مورد نظر استفاده شده است. تزريق خالص گازهاي كربن دي اكسيد، نيتروژن، متان ، اتان، پروپان و هيدروژن سولفيد و همچنين تزريق تركيبي اين گازها، تحت 100 سناريوي متفاوت با درصدهاي مختلف تزريق گازهاي مذكور شبيه‌سازي و نتايج آن بررسي شده است. در پايان شبيه‌سازي، هزار مورد ديتاي نتايج به‌دست آمده از نرم‌افزار اكليپس، به وسيله نرم‌افزار اكسل بهينه‌سازي شده است . مقدار بهينه يا بهترين راه حل را مي‌توان از طريق فرايند بهينه‌سازي پيدا كرد؛ در اين پژوهش از روش بهينه سازي چندهدفه استفاده شده است. مسائل بهينه‌سازي چندهدفه شامل جستجوي حداكثر يا حداقل يك مقدار با استفاده از چند هدف است . در اين بهينه سازي چندهدفه، متغيرهاي طراحي شامل هندسه و ابعاد مخزن و همچنين خواص سنگ مخزن همچون تراوايي نسبي و تخلخل بوده اند ؛ همچنين توابع هدف شامل حداقل هزينه تزريق گاز ، حداكثر بازدهي توليد نفت از مخزن و حداقل آلودگي هوا در اثر توليد نفت مي‌باشند. پس از اتمام شبيه‌سازي و بهينه‌سازي چندهدفه نتايج، جهت افزايش ازدياد برداشت نفت از مخازن و جلوگيري از آلودگي هوا در اثر توليد نفت، تزريق تركيبي 55 درصد گاز كربن دي اكسيد و 45 درصد گاز پروپان، به عنوان بهينه‌ترين حالت معرفي شده است.

Oil fields, enhanced oil recovery, energy consumption, reduction of polluting gases, Eclipse software, combined gas injection, multi-objective optimization.

Simulation and optimization of combined injection into oil wells to increase oil exploitation and reduce the emission of polluting gases

مهندسي مكانيك

Most of Iranʹs oil and gas fields are in the second half of their life and are facing a decrease in recovery rates and a decline in oil recovery. Available statistics indicate that despite the increasing demand for oil in global markets, our country has faced a 5% decrease in annual oil production. On the other hand, the increasing production and emission of greenhouse gases and climate change make it very important to reduce carbon dioxide production. The main question in this study is how to prevent carbon dioxide emissions in the environment and reduce energy consumption with minimal cost and time, while increasing oil recovery? The main hypothesis is that the aforementioned goals can be achieved by injecting different gas flows into oil reservoirs. In this study, among the many methods of enhanced oil recovery, the combined injection method of carbon dioxide gas and hydrocarbons such as methane, propane, ethane, etc. has been used. The simulation of the Iranian light oil reservoir model has been carried out using the Eclipse software suite; The PVTi module has also been used to obtain the PVT (pressure, temperature and volume) tables of fluids in the reservoir (water and oil) and the SCAL module has been used to obtain the properties of the oil shale of the reservoir in question. The pure injection of carbon dioxide, nitrogen, methane, ethane, propane and hydrogen sulfide gases, as well as the combined injection of these gases, has been simulated under 100 different scenarios with different percentages of injection of the aforementioned gases and its results have been examined. At the end of the simulation, a thousand data items of the results obtained from the Eclipse software have been optimized using Excel software. After completing the simulation and multi-objective optimization of the results, in order to increase the oil recovery from the reservoirs and prevent air pollution due to oil production, a combined injection of 55% carbon dioxide gas and 45% propane gas has been introduced as the most optimal mode.

5