توصيفگر ها :
بازيابي پيشرفته نفت , سيلابزني پليمري , شبيهسازي مخزن , مخزن كربناته ناهمگن , جذب پليمري , عملكرد سيلابزني آبي
چكيده فارسي :
بازيابي پيشرفته نفت (EOR) براي به حداكثر رساندن استخراج هيدروكربن از چاههاي نفت پير بسيار مهم است. سيلابزني پليمري يك تكنيك EOR شيميايي پركاربرد است كه براي بهبود راندمان جاروب با افزايش ويسكوزيته آب تزريقي و در نتيجه دستيابي به نسبت تحرك مطلوبتر طراحي شده است. اين پاياننامه يك مطالعه شبيهسازي عددي جامع را براي ارزيابي اثربخشي استراتژيهاي مختلف تزريق پليمر در يك مدل مخزن كربناته ناهمگن دو بعدي مصنوعي ارائه ميدهد.
هدف اصلي، تعيين ميزان تأثير پارامترهاي كليدي عملياتي بر بازيابي نفت بود. با استفاده از نرمافزارهاي PETREL™ و ECLIPSE™ شركت شلومبرگر، ده سناريوي مجزا براي ارزيابي حساسيت عملكرد به غلظت پليمر (ppm 2000 در مقابل ppm 3000)، شوري آب (كم، متوسط، زياد)، جذب پليمر و استراتژي تزريق (لبه در مقابل مركز، ضربتي در مقابل پيوسته) شبيهسازي شد. عملكرد اين سناريوهاي EOR به طور دقيق در مقايسه با يك مورد پايه سيلابزني با آب در يك دوره توليد 20 ساله مقايسه شد. نتايج شبيهسازي يك يافته اوليه واضح و غيرمنتظره را به همراه داشت: روش پايه سيلابزني با آب (سناريو 1) مؤثرترين روش بازيابي بود و به ضريب بازيابي نفت 86.96 درصد دست يافت. نكته مهم اين است كه هر ده سناريوي تزريق پليمر منجر به بازيابي نهايي نفت كمتري شدند، به طوري كه ضرايب بازيابي از 83.04 درصد تا 71.65 درصد متغير بودند. با تجزيه و تحليل، ميتوان گفت جذب پليمر و غلظت بالاي پليمر (ppm 3000) مضرترين عواملي هستند كه باعث كاهش قابل توجه بازيابي ميشوند. تغييرات شوري، در محدوده آزمايش شده براي مواردي كه جذب صريح وجود نداشت، تأثير شگفتآور ناچيزي بر بازيابي نهايي نشان داد.
نتيجهگيري اصلي اين مطالعه اين است كه براي مدل مخزن خاص و پارامترهاي مورد بررسي، سيلابزني با پليمر يك تكنيك EOR مناسب نبود و در واقع، در مقايسه با سيلابزني با آب معمولي، توليد را مختل كرد. اين يافتهها نشان ميدهد كه مزاياي نظري تزريق پليمر ميتواند به طور كامل توسط مكانيسمهاي مضر مانند احتباس پليمر و مشكلات تزريقپذيري خنثي شود. اين كار بر اهميت بالاي مطالعات آزمايشگاهي خاص مخزن و مطالعات شبيهسازي كاليبره شده براي كاهش خطرات و اعتبارسنجي پتانسيل EOR قبل از اجراي ميداني تأكيد ميكند و نسبت به كاربرد عمومي سيلابزني پليمري بدون درك كامل از سيستم منحصر به فرد سنگ-سيال هشدار ميدهد.
چكيده انگليسي :
Original oil in place is critical for maximizing hydrocarbon production from mature reservoirs. Polymer flooding is a widely applied chemical EOR technique designed to improve sweep efficiency by increasing the viscosity of injected water, thereby achieving a more favourable mobility ratio. This thesis presents a comprehensive numerical simulation study to evaluate the effectiveness of various polymer injection strategies in a synthetic, two-dimensional heterogeneous carbonate reservoir model. The primary objective was to quantify the impact of key operational parameters on oil recovery. Using Schlumbergerʹs PETREL™ and ECLIPSE™ software, ten distinct scenarios were simulated to assess the sensitivity of performance to polymer concentration (2000 ppm vs. 3000 ppm), water salinity (low, medium, high), polymer adsorption, and injection strategy (edge vs. central, slug vs. continuous). The performance of these EOR scenarios was rigorously compared against a baseline waterflooding case over a 20-year production period. The simulation results yielded a clear and unexpected primary finding: the baseline waterflooding (Scenario 1) was the most effective recovery method, achieving an oil recovery factor of 86.96%. Critically, all ten polymer injection scenarios resulted in lower final oil recoveries, with recovery factors ranging from a high of 83.04% to a low of 71.65%. The analysis identified polymer adsorption and high polymer concentration (3000 ppm) as the most detrimental factors, causing significant reductions in recovery. Salinity variations, within the tested range for cases without explicit adsorption, showed a surprisingly negligible impact on the final recovery. The principal conclusion of this study is that for the specific reservoir model and parameters investigated, polymer flooding was not a viable EOR technique, and, in fact, impaired production compared to conventional waterflooding. These findings highlight that the theoretical benefits of polymer injection can be completely negated by detrimental mechanisms like polymer retention and injectivity issues. This work underscores the paramount importance of reservoir-specific laboratory testing and calibrated simulation studies to mitigate risks and validate EOR potential before field implementation, cautioning against the generic application of polymer flooding without a thorough understanding of the unique rock-fluid system.