پديد آورنده :
مرداني بلداجي، زهرا
عنوان :
مدل‌سازي و حل مسئله زمان‌بندي ازدياد برداشت نفت از مخازن متعارف به وسيله تزريق آب كم نمك
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بهينه سازي سيستم ها
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
دوازده، 91ص.مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمد رئيسي نافچي، حميدرضا شاهوردي
توصيفگر ها :
زمان‌بندي عمليات ازدياد برداشت نفت , تزريق آب كم نمك , توليد تجمعي نفت , برنامه‌ريزي عدد صحيح مختلط
استاد داور :
مهدي علينقيان، حميد ميرمحمدي
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/06/13
رشته تحصيلي :
مهندسي صنايع
دانشكده :
مهندسي صنايع و سيستم ها
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/06/13
چكيده فارسي :
به‌دليل نقش نفت در پاسخگويي به تقاضاي جهاني انرژي، بررسي فرايندهاي توليد نفت از جمله ازدياد برداشت نفت حائز اهميت است. ازدياد برداشت نفت به وسيله روش‌هايي مانند تزريق سيال به مخزن، شرايط لازم براي توليد نفت را فراهم مي‌كند. آب كم نمك با توجه به سهولت دسترسي و هزينه‌هاي كم تزريق، يك سيال مناسب براي اجراي ازدياد برداشت نفت است. با توجه به اهميت تجارت نفت، در اين پايان‌نامه مسئله زمان‌بندي اجراي عمليات ازدياد برداشت نفت براي ارائه برنامه زمان‌بندي تزريق به مخازن نفت با هدف بيشينه‌سازي سود، مطالعه مي‌شود. تاكنون در مطالعاتي كه مدل رياضي براي زمان‌بندي ازدياد برداشت نفت از مخازن نفت متعارف ارائه كرده‌اند، شرايط مخازن پس از زمان ميان‌شكن كه روند توليد نفت رفتاري غيرخطي دارد، بررسي نشده است. اما در اين پايان‌نامه مسئله زمان‌بندي ازدياد برداشت نفت به وسيله تزريق آب كم نمك، با توجه به شرايط مخازن پس از زمان ميان شكن مطالعه مي‌شود. ابتدا با توجه به روند غيرخطي توليد تجمعي نفت يك مدل برنامه‌ريزي عددصحيح مختلط غيرخطي و سپس يك روش ابتكاري مبتني بر حل يك مدل برنامه‌ريزي عددصحيح مختلط خطي ارائه مي‌شود. براي سنجش كارايي مدل‌هاي رياضي،20 نمونه مسئله طراحي شده است. نتايج حل نمونه‌هاي مسئله نشان مي‌دهد كه علاوه بر كارايي مدل‌هاي رياضي براي مسئله مورد بررسي، اختلاف در محاسبه سود حاصل از اجراي عمليات ازدياد برداشت نفت، نسبت به نرم‌افزار شبيه‌سازي مخازن هيدروكربوري برابر با 31.9% براي مدل برنامه‌ريزي عددصحيح مختلط غيرخطي و 8% براي مدل برنامه‌ريزي عددصحيح مختلط خطي است. همچنين با توجه به تأثير غلظت آب كم نمك مورد استفاده بر ميزان توليد نفت، در اين پايان‌نامه براي اولين بار مسئله زمان‌بندي ازدياد برداشت نفت از مخازن نفت متعارف با فرض امكان انتخاب نوع آب براي تزريق از بين چند نوع آب با غلظت‌هاي مختلف، بررسي مي‌شود. براي اين مسئله يك مدل برنامه‌ريزي عددصحيح مختلط غيرخطي ارائه شده و سپس به وسيله تخمين خطي رويه محدب توليد تجمعي نفت نسبت به شدت جريان و دوره، يك مدل برنامه‌ريزي عددصحيح مختلط خطي ارائه شده است. نتايج حل نمونه‌هاي مسئله نشان دهنده افزايش سود حاصل از اجراي عمليات ازدياد برداشت نفت نسبت به شرايطي است كه نوع آب براي تزريق پيش از شروع برنامه‌ريزي مشخص باشد. به طور ميانگين مقدار سود در مدل غيرخطي ارائه شده 18% و در خطي ارائه شده 15.5% افزايش مي‌يابد. همچنين اختلاف 2.8% مدل غيرخطي و 8.2% مدل خطي در محاسبه سود نسبت به نرم‌افزار شبيه‌ساز، كارايي مدل‌هاي رياضي را نشان مي‌دهد.
چكيده انگليسي :
Given the role of oil in meeting global energy demand, it is essential to examine oil production processes, including enhanced oil recovery. The necessary conditions for oil production is provided by enhanced oil recovery using the fluid injection into the reservoir. Low salinity water is a suitable fluid for enhanced oil recovery due to its ease of access and low injection costs. Given the importance of the oil trade, scheduling in enhanced oil recovery operations to provide a schedule for injection into oil reservoirs to maximize profits is studied in this thesis. So far, studies that have provided a mathematical model for scheduling the enhanced oil recovery operations of conventional reservoirs have not investigated the conditions of reservoirs after breakthrough, when the oil production process has a nonlinear behavior. Therefore, in this thesis, scheduling in the enhanced oil recovery by injecting a particular type of water into each reservoir is studied according to the conditions of the reservoirs after the breakthrough. First, according to the nonlinear process of oil production, a nonlinear mixed-integer programming model is presented. Then a heuristic method based on solving a linear mixed-integer programming model is presented. Twenty problem instances are created to measure the performance of the proposed mathematical models. The results of solving the instances show that mathematical models are efficient. Moreover, the difference in calculating the profit of advanced oil recovery operations between a hydrocarbon reservoir simulation software and nonlinear integer programming model is 31.9% and 8% for linear integer programming model. Also, considering the effect of injecting low salinity water concentration into the reservoirs on oil production, in this thesis, for the first time the problem of scheduling in enhanced oil recovery operations, assuming the possibility of choosing the type of water of several kinds among waters with different concentrations is checked. For this problem, a nonlinear mixed-integer programming model is proposed. Also, a linear mixed-integer programming model is developed by estimating the convex face of total field oil production to the flow rate and injection period. Solving problem instances showed that the profit from implementing enhanced oil recovery operations is increased compared to the pre-advanced water type before planning. On average, the profit from enhanced oil recovery operations increases by 18% in the nonlinear model and by 15.5% in the linear model. Also, the difference of 2.8% of the nonlinear model and 8.2% of the linear model in calculating the profit from the enhanced oil recovery operation compared to the simulator software shows the efficiency of mathematical models.
استاد راهنما :
محمد رئيسي نافچي، حميدرضا شاهوردي
استاد داور :
مهدي علينقيان، حميد ميرمحمدي
