توصيفگر ها :
روش تناوبي آب و دياكسيدكربن , بيشينهسازي برداشت نفت , راندمان جاروب , تزريق پيوسته
چكيده فارسي :
تزريق آب و گاز بهصورت تناوبي يكي از روشهاي تثبيتشده ازدياد برداشت نفت است كه با هدف بهبود راندمان جاروب و كنترل تحركپذيري در هنگام تزريق گاز بهكار ميرود. اين پژوهش يك مطالعه شبيهسازي جامع ارائه ميدهد كه سازوكارهاي جابهجايي و عملكرد فرايند تزريق همزمان دياكسيدكربن و آب را در يك مخزن بالغ بررسي ميكند. روش كار شامل دو مرحله اصلي بود. در مرحله نخست، يك بررسي دقيق رفتار فازي با استفاده از نرمافزارهاي تخصصي مدلسازي فشار، حجم و دما براي ميدان مورد مطالعه انجام شد. اين تحليل نشان داد كه حلشدن دياكسيدكربن تأثير قابل توجهي بر خواص سيال مخزن دارد؛ بهگونهاي كه تزريق دياكسيدكربن موجب افزايش فشار نقطه حباب، تورم حجمي چشمگير نفت و كاهش محسوس گرانروي آن ميشود. در مرحله دوم، يك مدل سهبعدي ناهمگن از مخزن با استفاده از الگوي پنجنقطهاي معكوس ساخته شد. چهار سناريو تحت شرايط هيدروليكي يكسان با يكديگر مقايسه شدند: 1) حالت پايه (تخليه طبيعي)، 2) آبتزريق، 3) تزريق پيوسته دياكسيدكربن، 4) روش تناوبي آب و دياكسيدكربن. نتايج شبيهسازي نشان داد كه روش تناوبي آب و دياكسيدكربن بهترين عملكرد را دارد. اين سناريو بالاترين ضريب بازيافت نهايي نفت را با مقدار حدود چهلوهشت درصد به دست آورد؛ در حاليكه اين مقدار براي تزريق پيوسته دياكسيدكربن حدود چهلوچهار و نيم درصد، براي آبتزريق حدود چهلودو و نيم درصد و براي حالت پايه سيوشش درصد بود. اگرچه تزريق پيوسته دياكسيدكربن بالاترين نرخ اوليه توليد نفت را ايجاد كرد، اما به دليل كنترل ضعيف تحركپذيري با افزايش سريع و شديد نسبت گاز به نفت روبهرو شد. در مقابل، روش تناوبي آب و دياكسيدكربن نرخ توليد پايدارتر و منحني نسبت گاز به نفت يكنواختتر و پايينتري ارائه داد كه نشاندهنده كنترل بهتر تحركپذيري است. نقشههاي نهايي اشباع نفت نيز نشان داد كه اين روش كاهش يكنواختتر و گستردهتري در نفت باقيمانده ايجاد ميكند و از پديده غلبه نيروي ثقلي و ايجاد كانال كه در تزريق پيوسته دياكسيدكربن مشاهده شد جلوگيري ميكند. اين مطالعه نتيجه ميگيرد كه روش تناوبي آب و دياكسيدكربن بهترين توازن ميان جابهجايي دقيق در مقياس ريز و جاروب پايدار در مقياس درشت را فراهم ميكند و مناسبترين گزينه براي بيشينهسازي برداشت نفت از اين مخزن است.
چكيده انگليسي :
Water-Alternating-Gas (WAG) injection is an established Enhanced Oil Recovery (EOR) technique developed to improve sweep efficiency and mobility control during gas injection. This research presents a comprehensive simulation study to investigate the displacement mechanisms and performance of a CO2-WAG process in a mature reservoir.
The methodology involved two key phases utilizing the CMG (Computer Modelling Group) software suite. First, a detailed phase behavior study was conducted using PVTsim Nova to model Pressure-Volume-Temperature (PVT) data from the XX field. This analysis quantified the significant influence of CO2 dissolution on reservoir fluid properties, confirming that CO2 injection increases the oilʹs bubble point pressure, causes significant volumetric swelling, and critically reduces oil viscosity.
Second, a 3D heterogeneous reservoir model (24x24x9 grid) was developed in the GEM compositional simulator using an inverted 5-spot pattern. Four scenarios were compared under equivalent hydraulic conditions: (1) Base Case (natural depletion), (2) Water Flood (WF), (3) Continuous CO2 Flood (C-CO2), and (4) CO2-WAG.
The simulation results clearly demonstrate the superior performance of the CO2-WAG strategy. The CO2-WAG scenario achieved the highest ultimate Oil Recovery Factor (RF) of nearly 48%, compared to 44.5% for C-CO2, 42.5% for WF, and 36% for the Base Case.
While the C-CO2 case provided the highest initial peak oil rate, it suffered from poor mobility control, evidenced by a rapid and sharp increase in the Gas-Oil Ratio (GOR). The CO2-WAG process, by contrast, provided a more sustained production rate and a significantly lower, flatter GOR curve, indicating superior mobility control. Final oil saturation maps confirmed that CO2-WAG achieves a more uniform and widespread reduction in residual oil, mitigating the gravity override and channeling seen in the continuous injection case. This study concludes that the CO2-WAG process provides the optimal balance of high microscopic displacement and stable macroscopic sweep, making it the most favorable EOR option for maximizing recovery in this reservoir.