پديد آورنده :
محي الجوراني، علي
محي الجوراني، علي
عنوان :
بهينهسازي فرآيند توليد نفت از مخازن نفتي با استفاده از روش تزريق متناوب آب و گاز (WAG)
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
توصيفگر ها :
تزريق متناوب آب و گاز , افزايش بازيافت نفت , شبيهسازي مخزن , مخزن ناهمگن , بهينهسازي پارامترها , بازده جاروب , نسبت گاز به آب , طول چرخه
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/09/09
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/09/10
چكيده فارسي :
تزريق متناوب آب و گاز (Water-Alternating-Gas; WAG) يكي از روشهاي اثبات شدهي افزايش بازيافت نفت (EOR) است كه با هدف بهبود بازده جاروب و افزايش بازيافت كل هيدروكربنها، بهويژه در مخازن ناهمگن، به كار گرفته ميشود. با اين حال، عملكرد اين روش به شدت به پارامترهاي عملياتي گوناگون وابسته است و بهينهسازي دقيق آنها براي دستيابي به بيشترين بازده الزامي است.
در اين پژوهش، بهينهسازي پارامترهاي تزريق WAG شامل نسبت زماني گاز به آب (GWR)، طول چرخهي تزريق، نرخ تزريق و موقعيت چاههاي تزريقي، به منظور افزايش بيشينهي بازيافت نفت از يك مدل مفهومي سهبعدي و ناهمگن مخزن مورد بررسي قرار گرفته است. مدلسازي عددي مخزن با استفاده از نرم افزار PETREL شركت Schlumberger براي ساخت مدل ايستا و نرم افزار ECLIPSE 300 براي شبيه سازي ديناميكي انجام شد. يافتهها نشان دادند كه نسبت زماني گاز به آب برابر (1:1 = GWR) همراه با آرايش پيراموني چاههاي تزريق (سناريوي 1؛ حالت پايه) منجر به دستيابي به ضريب بازيافت بالايي در حدود 69.89 درصد شد. چرخههاي كوتاهتر WAG (براي مثال، 182.625 روز در هر فاز؛ سناريوي 4) بازيافتي مشابه با چرخهي پايه (365.25 روز در هر فاز) ايجاد كردند و ضريب بازيافت آنها 69.82 درصد بود؛ در حاليكه چرخههاي بلندمدت (730.5 روز در هر فاز؛ سناريوي 5) اثر منفي داشته و ضريب بازيافت را به 65.88 درصد كاهش دادند. در نسبتهاي زماني شديدتر، مانند 3:1 (سناريوي 8؛ 65.33 درصد) و 1:3 (سناريوي 9؛ 64.91 درصد) كاهش قابل توجهي در بازيافت نفت مشاهده شد. افزايش نرخ تزريق (سناريوي 6؛ STB/day 15,000) باعث تسريع در توليد و دستيابي به ضريب بازيافتي مشابه (%69.86) شد، اما منجر به توقف زودهنگام توليد گرديد؛ در حاليكه نرخ تزريق پايينتر (سناريوي 7؛ STB/day 9,000) موجب كاهش ضريب بازيافت به 66.45 درصد شد. نكتهي حائز اهميت آن است كه جانمايي مركزي چاه تزريق (سناريوي 10) در اين مدل ناهمگن، عملكردي ضعيفتر از ساير حالتها نشان داد؛ بهطوريكه پايينترين ضريب بازيافت (%57.93) بيشترين درصد آب توليدي (%31.09) را به همراه داشت.
اين پژوهش ديدگاههاي كمي و دقيقي در مورد برهمكنش پيچيدهي پارامترهاي روش WAG در سامانههاي ناهمگن ارائه ميدهد. نتايج به روشني نشان ميدهند كه اگرچه نسبت زماني گاز به آب برابر (1:1) و طول چرخههاي متوسط عملكردي مطلوب و پايدار دارند، اما راهبردهاي جانمايي چاهها بايد با دقت و بر اساس ويژگيهاي ساختاري هر مخزن طراحي شوند. يافتههاي اين تحقيق ميتوانند بهعنوان راهنمايي ارزشمند براي بهينهسازي طراحي روش WAG به منظور افزايش بازيافت نفت در كاربردهاي ميداني مشابه مورد استفاده قرار گيرند.
چكيده انگليسي :
Water-Alternating-Gas (WAG) injection is a proven Enhanced Oil Recovery (EOR) technique aimed at improving sweep efficiency and overall hydrocarbon recovery, particularly in heterogeneous reservoirs. However, its performance is highly sensitive to various operational parameters that require careful optimization.
This thesis investigates the optimization of WAG injection parameters—specifically gas-water time ratio (GWR), WAG cycle length, injection rate, and injection well placement—to maximize oil recovery from a conceptual three-dimensional, heterogeneous reservoir model. Results demonstrate that a balanced 1:1 GWR with peripheral well placement yielded a high recovery factor of approximately 69.89%. Shorter WAG cycle lengths achieved comparable recovery (69.82% RF) to the base cycle length, while longer cycles were detrimental (65.88% RF). Extreme GWRs, such as 3:1 (Scenario 8, 65.33% RF) and 1:3 (Scenario 9, 64.91% RF), significantly reduced oil recovery. Increasing the injection rate (Scenario 6, 15,000 STB/day) accelerated production and achieved a similar RF (69.86%) but led to earlier cessation, whereas a lower rate (Scenario 7, 9,000 STB/day) resulted in a lower RF (66.45%). Critically, central injection well placement (Scenario 10) in this heterogeneous model proved suboptimal, yielding the lowest recovery factor (57.93%) and highest water cut (31.09%), underscoring the importance of reservoir-specific well configuration. This research provides quantitative insights into the complex interplay of WAG parameters in heterogeneous systems. The findings emphasize that while a 1:1 GWR and moderate cycle lengths offer robust performance, well placement strategies must be carefully tailored to reservoir architecture. These results offer valuable guidelines for optimizing WAG design to enhance oil recovery in similar field applications.
استاد راهنما :
حميدرضا شاه وردي
استاد داور :
محسن محمدي , روح اله هاشمي
