بررسی عددی تأثیر پارامترهای مختلف در برداشت از چاه‌های نفت به روش IMPES

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

2 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

چکیده

انرژی فسیلی نظیر نفت، گاز و زغال سنگ عموماً به طور کامل قابل استحصال و بازیابی نبوده و مقادیر عظیمی از این ثروت­ها به صورت درجا باقی می­ماند که این امر علاوه بر مشخصات اولیه و زمین­شناسی آن­ها که از دسترس ما خارج می­باشند، به صورت عمده به نحوه­ی عملکرد در زمان برداشت نظیر سرعت بهره­برداری و شیوه­ی آن برمی­گردد. در این پژوهش با استفاده از شکل دقیق معادلات به مدل­سازی عددی جریان دوفازی آب و نفت در یک مخزن هیدروکربوری پرداخته می­شود. جریان آب از طریق چاه تزریقی واقع در مرکز مخزن تزریق می­شود و از طریق چاه­های تولید که در گوشه­های مخزن قرار دارد نفت برداشت می­شود. توزیع فشار و اشباع آب در درون مخزن طی مدت زمان معینی شبیه­سازی می­شود و میزان تولید چاه­ها به همراه تأثیر پارامترهای تراوایی و تخلخل و مانع نفتی درون مخزن بررسی می­شود. روش حل عددی بر مبنای فشار ضمنی – اشباع صریح یا همان روش ایمپز هست. نتایج کلی حاصل از حل عددی با استفاده از نرم­افزار تجاری نفتی اعتبارسنجی می­شوند که صحت کارهای انجام شده را تأیید می­کند. نتایج نشان می­دهند که تا حد امکان با تشخیص دقیق باید مکان مناسبی برای چاه تزریقی در نظر گرفت که در فاصله دورتری از مانع نفتی حفر شود تا به لحاظ مصرف انرژی، مقرون به صرفه باشد.

کلیدواژه‌ها


[1] Kovscek A. R., Cakici M. D., Geologic storage of carbon dioxide and enhanced oil recovery. II. Cooptimization of storage and recovery, Energy Conversion and Management  46.11, 1941-1956, 2005.
[2] Adams D. M., Experiences with waterflooding Lloydminster heavy-oil reservoirs. Journal of Petroleum Technology 34.08, 1-643, 1982.
[3] Fay, C.H. and Prats. M.: “The Application of Numerical Methods to Cycling and Flooding Problems, Proceedings of the 3rdWorld Petroleum Congress 1951.
[4] Marco R., Thiele, StreamSim Technologies, Inc. Streamline Simulation. InternationalForum on Reservoir Simulation September 3rd-7th Schloss Fuschl,Austria (2001).
 [5] Li, Baoyan, Zhangxin Chen, and Guanren Huan. Comparison of solution schemes for black oil reservoir simulations with unstructured grids. Computer methods in applied mechanics and engineering 193. 3, 319-355, 2004.
[6] Kovscek A. R. and Wang Y., Geologic storage of carbon dioxide and enhanced oil recovery. I. Uncertainty quantification employing a streamline based proxy for reservoir flow simulation, Energy Conversion and Management 46.11, 1920-1940, 2005.
[7] Savioli Gabriela B. and M,. Susana Bidner. "Simulation of the oil and gas flow toward a well—A stability analysis,  Journal of Petroleum Science and Engineering 48.1, 53-69, 2005.
[8] Matringe Sébastien F., Ruben Juanes, and Hamdi A. Tchelepi., Robust streamline tracing for the simulation of porous media flow on general triangular and quadrilateral grids,  Journal of Computational Physics 219.2,  992-1012, 2006.
[9] Jian, H. O. U., et al. A streamline-based predictive model for enhanced-oil-recovery potentiality,  Journal of Hydrodynamics, Ser. B 20.3, 314-322, 2008.
[10] Kou Jisheng and Shuyu Sun., A new treatment of capillarity to improve the stability of IMPES two-phase flow formulation, Computers & Fluids 39.10, 1923-1931, 2010.
[11] LUO, Wan-jing, et al. A streamline approach for identification of the flowing and stagnant zones for five-spot well patterns in low permeability reservoirs, Journal of Hydrodynamics, Ser. B 25.5,  710-717, 2013.
[12] Siavashi Majid, et al., Three-dimensional streamline-based simulation of non-isothermal two-phase flow in heterogeneous porous media., Computers & Fluids 103, 116-131., 2014.
[13] van der Linden, J. H., et al. "The parallel subdomain-levelset deflation method in reservoir simulation.,  Journal of Computational Physics 304, 340-358, 2016.
[14]Chen, Zhangxin. Reservoir simulation: mathematical techniques in oil recovery. Vol. 77., pp. 8-10, and 13-17, and 73-74, and 91-102, 2007.
[15] کامران مصلح، فرید دهقانی، محمدرضا الزامی، رضا میرزا ابراهیمی. «فصل دوم:تزریق گاز به میادین نفتی» در استفاده بهینه از منابع گازی در ایران. موسسه مدیریت انرژی افق. ویرایش فیپا. چاپ اول .1387
[16] CMG (Computer Modelling Group) 2006.10 Software.