شماره مدرك
21089
شماره راهنما
18085
پديد آورنده
العامري، المنتظر احمد كاظم
عنوان
بهينه سازي بازيافت نفت از مخازن ماسه سنگي با استفاده از تزريق اب كم شور
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
مخازن
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1405
صفحه شمار
149ص
توصيفگر ها
تزريق آب كمشور، مخازن ماسهسنگي، ازدياد برداشت، تغيير ترشوندگي، تبادل چنديوني، مدلسازي ژئوشيميايي، شبيهسازي عددي، CMG GEM، بهينهسازي بازيافت نفت، مهندسي مخزن.
تاريخ ورود اطلاعات
1405/03/13
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
مهندسي نفت
دانشكده
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/03/16
كد ايرانداك
23225485
چكيده فارسي
چكيده
دراين پژوهش، يك مطالعه عددي دقيق از بهينهسازي تكنيك تزريق آب كمشور )تزريق آب با شوري كم( جهت ازديادبرداشت نفت در
مخازن ماسهسنگي ارائه شده است. اين مطالعه از شبيهساز مخزن CMG GEM به همراه يك بخش مدلسازي ژئوشيميايي پيشرفته استفاده
ميكند تا بهصورت منسجم، مكانيسمهاي پيچيده فيزيك-شيميايي تأثيرگذار بر عملكرد تزريق آب كم شور را مورد بررسي قرار دهد. اين
پژوهش شامل يك ماتريس آزمايشگاهي و متشكل از ده سناريوي متفاوت است، اثر پارامترهاي بحراني را بر ميزان افزايش بازيافت نفت
تصويرسازي ميكند. پارامترهاي بررسي شده شامل: سطح شوري )500ppm TDS تا 5000 (، تركيب يوني )غلظت يونهاي +Ca2،
+Na ،Mg2+ و Cl-(، نرخ تزريق، حجم اسالگ، و ويژگيهاي ژئوشيميايي مخزن )كانيهاي رسي، تركيب كانيشناسي و ظرفيت تبادل
كاتيوني يا CEC( در اين پژوهش است. نتايج شبيهسازي نشان داد كه نرخهاي بازيافت 57٪و 49/٪36 با ضرايب بازيافت نفت كهبه ترتيب
برابر 12/83 و 11/74 واحد درصد باالتر از سيالبزني آب با شوري باال بهترتيب در سناريوي محتواي كانيشناسي باال و سناريوي محتواي
كانيشناسي متوسط قابلدستيابي است. همچنين، تحليلها نشان داد كه مكانيسم عمده در تغيير ترشوندگي و افزايش بازيافت، فرآيندهاي
تبادل كاتيوني است و حضور قابلتوجه يونهاي دوظرفيتي در آب تزريقي، بيشترين تأثيرمنفي را بر كاهش اثرگذاري تزريق آب با شوري
كم را دارد. ارزيابي اقتصادي نيزنشان داد كه گريد بندي استاندارد تزريق آب كم شور)با ضريب بازيافت نفت ٪54/19(، موازنهاي مطلوب
بين عملكرد بازيافت و هزينههاي عملياتي ايجاد ميكند. اين پژوهش الگوهاي مهندسي براي استفاده از تزريق آب كم شور مانند: شيوههاي
تركيب شيميايي آب تزريقي، پارامترهاي عملياتي و نحوه استفاده از شبيهسازي را فراهم نمود. نتايج اين پژوهش، بين مشاهدات آزمايشگاهي
و عملكرد مقياس ميداني آب كم شور ايجاد كرد و چارچوبي مناسب براي پروژههاي مقرونبهصرفه در تزريق آب كم شور در مخازن
ماسهسنگي مشابه را براي مهندسان نفت ارائه ميدهد.
كلمات كليدي: تزريق آب كمشور، مخازن ماسهسنگي، ازدياد برداشت، تغيير ترشوندگي، تبادل چنديوني، مدلسازي ژئوشيميايي،
شبيهسازي عددي، CMG GEM، بهينهسازي بازيافت نفت، مهندسي مخزن.
چكيده انگليسي
Abstract
In this work, a detailed numerical study of the optimization of Low-Salinity Water Injection
(LSWI) technique for Eor in sandstone reservoirs is presented. The study uses the CMG
GEM reservoir simulator with an advanced geochemical modeling component to
systematically consider complex physicochemical mechanisms impacting the performance
of LSWI. The research, which involved a carefully designed experimental matrix with ten
different scenarios, quantifies the effect of the following critical parameters on incremental
oil recovery: salinity level (500 – 5,000 ppm TDS), ionic composition (Ca2+, Mg2+, Na+,
Cl- concentration), injection rate, slug size, reservoir geochemical properties (clay content,
mineral composition and cation exchange capacity, or CEC).
The simulation results shown that recovery rates of 57.00% and 49.36% with recovery
factors of 12.83 percentage points and 11.74 percentage points higher than conventional
high-salinity waterflooding can be obtained from the enhanced mineral content scenario and
the medium mineral content scenario, respectively. The analysis shows that the more
prevalent mechanism of wettability alteration and incremental recovery is cation exchange
processes and that a significant presence of divalent ions in injection water has the greatest
impact on reducing the effectiveness of the LSWI. The economic evaluation shows the
standard LSWI configuration (recovery factor of 54.19%) to be a good tradeoff between
recovery performance and operational costs. The research provides practical engineering
templates for the implementation of LSWI technology, such as best practices for water
chemistry in the injection water, operating parameters, and the use of simulation.
These results present a link between laboratory observations and field-scale performance of
LSWI, and offer a comprehensive framework for cost-effective LSWI projects in similar
sandstone reservoirs to petroleum engineers.
Keywords: Low-Salinity Water Injection (LSWI), Sandstone Reservoirs, Enhanced Oil
Recovery (Eor), Wettability Alteration, Multi-Ion Exchange, Geochemical Modeling,
Numerical Simulation, CMG GEM, Oil Recovery Optimization, Reservoir Engineering
استاد راهنما
محسن محمدي
استاد داور
حميدرضا شاه وردي , روح اله هاشمي