استخراج نفت

نویسنده Zohreh Gholami, بعد از ظهر 14:58:47 - 07/18/11

« تجهیزات معدن | انواع بیماری در معادن »

0 اعضا و 1 مهمان درحال دیدن موضوع.

Zohreh Gholami

استخراج نفت


پس از عملیات حفر چاه و اصابت آن به مخزن نفت، به دلیل فشار زیاد موجود در مخزن، جریان نفت به سوی دهانه خروجی چاه سرازیر می شود. این مرحله از استخراج که عامل آن فشار داخل خود مخزن است به بازیافت اولیه نفت موسوم است. در برداشت اولیه نفت ، از انرژی خود مخزن برای تولید نفت استفاده می شود.البته این بدان معنا نیست که اگر نفت خود به خود به سطح زمین نیاید، برداشت اولیه وجود نخواهد داشت، بلکه وقتی از پمپ برای بالا آوردن نفت استفاده میکنیم،در واقع هنوز در مرحله اول برداشت نفت قرار داریم.در این مرحله انرژی خاصی وارد مخزن نمی شود.با افزایش تولید و کاهش فشار، سرعت تولید نیز کاهش می یابد تا اینکه فشار به حدی میرسد که دیگر نفت خارج نمی شود. در این مرحله ممکن است ار 30 تا 50 درصد کل نفت مخزن استخراج شود. علاوه بر فشار مخزن عوامل دیگری منند خواص سنگ مخزن و میزان تخلخل آنها و همچنین دمای مخازن نیز در میزان تولید مؤثرند.

به عنوان مثال، کل نفت مخازن آمریکا حدود109*400 بشکه بوده است که تا سال 1970 حدود 109*100 بشکه آن توسط روش های اولیه استخراج شده اند.البته هر چه میزان گاز آزاد در مخزن بیشتر باشد مقدار تولید نفت توسط این روش بیشتر است، زیرا تغییرات حجم گاز در مقابل تغییر فشار بسیار زیاد است. به عنوان مثال در ایالت پنسیلوانیای آمریکا به دلیل پایین بودن نفوذپذیری (کمتر از 50 میلی دارسی) و انرژی کم مخزن که ناشی از پایین بودن مقدار گاز طبیعی آزاد است، میزان نفت استخراج شده با روشهای اولیه بین 5 تا 25 درصد کل نفت بوده است و به همین دلیل در این ایالت روشهای مرحله دوم از سال 1900 شروع شده است.

وقتی مخزن تخلیه شد و ما نتوانستیم نفت را حتی با پمپاژ از مخزن به چاه و از چاه به سطح زمین انتقال دهیم،در این صورت استفاده از روش EOR از نوع بازیافت ثانویه شروع میشود که برای استفاده از این روش، امروزه در دنیا روش تزریق آب مرسوم است.
در این روش از چاه تزریقی،آب به مخزن تزریق میشود و از چاه بهره برداری،نفت مورد بهره برداری قرار می گیرد.در این روش،ما با تزریق سیال در سیستم مداخله میکنیم و سیال تزریقی،نفت را به طرف چاه تولیدی هدایت میکند. البته به جای آب،میتوان گاز نیز تزریق کرد که به آن فرایند تزریق گاز می گویند. باید توجه داشت که استفاده از این دو روش تزریقی با تزریق آب یا گازی که به منظور حفظ و نگهداری فشار مخزن انجام میگیرد متفاوت است. چرا که در تزریق آب و گاز برای حفظ فشار مخزن، سیال تزریقی باعث حرکت نفت نمی شود،بلکه از افت سریع فشار مخزن در اثر بهره برداری جلوگیری می کند.

در حالت ثانویه برداشت زمانی فرا می رسد که، ما ضمن تزریق آب به مخزن،در چاه تولیدی با تولید آب مواجه می شویم. در این حالت، چون نسبت آب به نفت زیاد می شود و تولید در این صورت بازده اقتصادی ندارد، باید از روش دیگر برای افزایش برداشت بهره بگیریم. اگر تزریق آب را متوقف کنیم و از فرایندهای دیگری نظیر تزریق گاز CO2 استفاده کنیم. از روش های مؤثر در مرحله دوم یکی سیلاب زنی آبی و دیگری سیلاب زنی گازی یا تزریق گاز است.

در روش سیلاب زنی آبی، آب با فشار زیاد در چاه های اطراف چاه تولید نفت وارد مخزن شده و نیروی محرکه لازم رای استخراج نفت را به وجود می آورد.معمولاً در اطراف هر چاه نفت چهار چاه برای تزریق آب وجود دارد.

در روش سیلاب زنی گازی، گاز (مانند گاز طبیعی ) با فشار زیاد به جای آب وارد مخزن شده و نفت را به طرف چاه خروجی به جریان می اندازد. در کشور ونزوئلا حدود 50% گاز طبیعی تولید شده دوباره به چاههای نفت برای استخراج در مرحله دوم برگردانده می شود. نحوه تزریق گاز شبیه تزریق آب به صورت چاههای پنجگانه است. در مواردی که گرانروی نفت خیلی بالا باشد از تزریق بخار آب برای استخراج مرحله دوم استفاده می شود. تزریق بخار آب، دما را افزایش و گرانروی را کاهش میدهد. در این روش که از بخار آب به جای آب استفاده میشود، با کاهش گرانروی نفت، جریان آن راحت تر صورت گرفته و سرعت تولید بالا می رود.

پس از استخراج به کمک روش های مرحله دوم هنوز هم حدود 30 الی 50 درصد نفت میتواند به صورت استخراج نشده در مخزن باقی بماند. در اینجاست که استخراج نفت به کمک روش مرحله سوم صورت گیرد.

یکی از روش های مرحله سوم، تزریق محلول مایسلار (micellar solution) است که پس از تزریق آن، محلول های پلیمری به عنوان محلولهای بافر به چاه تزریق می شود. در آمریکا ممکن است روشهای استفاده از محلولهای مایسلار تا 50 درصد کل روشهای مرحله سوم را شامل شود. محلول مایسلار مخلوطی از آب، مواد فعال سطحی، نفت و نمک است. در روشهای جدید تهیه محلول مایسلار ، نفت، نمک و مواد کمکی فعال سطحی حذف گردیده اند. محلولهای مایسلار نیروی تنش سطحی بین آب و نفت را تا حدود dyne/cm 001/0 یا کمتر از آن کاهش می دهد.

گرانروی محلول پلیمری حدود 2 تا 5 برابر گرانروی نفت است. غلظت پلیمر حدود ppm1000 می باشد. در حال حاضر از پلی اکریمید ها و زیست پلیمر ها به عنوان پلیمر در محلول بافر استفاده می شود. مواد فعال سطحی معمولا سولفوناتهای نفتی سدیم هستند و از لحاظ خواص و ساختار شیمیایی شبیه شوینده ها می باشند. از الکلها برای مواد کمکی فعال سطحی استفاده می شود.هزینه تهیه محلولهای مایسلار برای تولید هر بشکه نفت در سال 1975 حدود 5/1 دلار آمریکا بوده است.

یکی دیگر از روش های مرحله سوم، روش احتراق زیر زمینی است. طی این روش اکسیژن موجود در هوا در زیر زمین با هیدروکربن ها می سوزد و مقداری انری و گاز تولید شده، فشار مخزن بالا می رود. گرما همچنین گرانروی را کاهش داده و جریان نفت راحتتر صورت می گیرد. یک روش دیگر مرحله سوم که اخیرا مورد توجه قرار گرفته است، روش تزریق گاز کربن دی اکسید می باشد که جزئی از روش جابجایی امتزاج پذیر است. گاز کربن دی اکسید بسیار ارزان بوده، در نفت نیز حل میشودو گرانروی ان را کاهش می دهد.از روشهای دیگر مررحله سوم انفجار های هسته ای در زیر زمین است که این انفجار ها شکاف مصنوعی در سنگ ها به وجود می آورد و جریان نفت را ساده تر می کند.

به این گونه فرایند ها، مرحله سوم برداشت نف‍ــت (
[wiki]Tertiary Oil Recovery[/wiki]) می گویند.
گفتنی است که مراحل برداشت نفت را به گونه ای دیگر می توان تقسیم بندی کرد، یعنی به جای اینکه بگوئیم مرحله اول،دوم یا سوم، می توانیم بگوییم Primary Recovery ، مرحـله 
[wiki]Improved Oil Recovery[/wiki]یا IOR و مرحله EOR یا [wiki]Enhanced Oil Recovery[/wiki].

برداشت بهبود یافته یا IOR فرایندی است که برای تعدیل کردن تکنولوژی های مورد استفاده برای افزایش برداشت بکار می رود. حال این فرایند می تواند در مرحله اول تولید انجام شود یا در مراحل دوم و سوم.

تکنولوژی هایی چون حفاری افقی یا مشبک کاری انتخابی و یا تزریق ژل در جا (
[wiki]Insitu gelation[/wiki]) از نوع IOR میباشند.
بنابراین در IOR فرایند تولیـد عوض نمی شود، بلکه تکنولوژی به گونه ای تعدیل می شود که با همان فرایند قبلی،نفت بیشتری از مخزن تولید می گردد.
در حالی که ازدیاد برداشت یا EOR به فرایندی اطلاق می شود که در آن سعی میشود تا میزان درصد اشباع نفت باقیمانده تا آنجا که ممکن است پایین بیاید و نفت باقیمانده در مخزن به حداقل ممکن برسد. فرایند هایی چون سیلابزنی شیمیایی، تزریق CO2 و احتراق درجا از این قبیل می باشند.

بعد از عملیات تزریق آب میتوان فرایند را تغییر داد. روش دیگری این است که عملیات تزریق آب را تعدیل کنیم. بدین منظور در لایه های با خاصیت گذر دهی متفاوت، آب وارد لایه های با خاصیت گذردهی بالا شده و به سمت چاه تولیدی هدایت میگردد، لذا باید کاری کرد که این لایه ها بسته شوند. این کار با تزریق ژل در لایه های مورد نظر صورت می گیرد.فرایند جابه جایی امتزاجی (Miscible Displacement) به معنی بازیافت نفت به وسیله تزریق ماده ای است که با نفت قابل امتزاج باشد. در جابه جایی مذکور سطح تماس نفت و ماده تزریق شده از بین می رود و جابه جایی بصورت حرکت تک فازی انجام میشود. در صورتی که شرایط از هر لحاظ برای امتزاج ماده تزریق شده و نفت فراهم باشدبازیافت چنین فرایندی در مناطق جاروب شده 100% می باشد.

گاز تزریقی دارای ویسکوزیته کمتر نسبت به نفت مخزن است و در نتیجه تحرک بیشتری نسبت به آن دارد.این خاصیت گاز تزریقی،یکی از دلایل امکان امتزاج آن با نفت مخزن است، زیرا تحرک زیاد گاز نسبت به نفت باعث می شود که گاز در مراحل مختلفی با نفت تماس پیدا کرده و در نهایت حالت امتـزاج بین نفت مخزن و گاز تزریقی حاصل آید.

مسئله ای که از تحرک زیــاد گاز ناشی می شود این است که گاز تمایل به Fingering و Channeling پیدا می کند و در نتیجه مناطقی از مخزن به وسیله گاز جاروب نمی گردد و لذا این امر باعث پایین آمدن 
[wiki]Recovery Factor[/wiki]در جابه جایی امتزاجی می شود.


جعبه متن
منبع: وبلاگ مهندسی معدن کلیه علوم وابسته به زمین

Tags:

Share via facebook Share via linkedin Share via telegram Share via twitter Share via whatsapp

https://www.meta4u.com/forum/Themes/Comet/images/post/xx.png
روش استخراج انباره ای

نویسنده Zohreh Gholami در مقالات معدن

0 ارسال
2602 مشاهده
آخرین ارسال: بعد از ظهر 12:21:49 - 07/18/11
توسط
Zohreh Gholami
https://www.meta4u.com/forum/Themes/Comet/images/post/xx.png
صنعت نفت ایران

نویسنده Zohreh Gholami در مقالات زمین شناسی, Geology Articles

0 ارسال
1501 مشاهده
آخرین ارسال: بعد از ظهر 17:17:40 - 06/29/11
توسط
Zohreh Gholami
https://www.meta4u.com/forum/Themes/Comet/images/post/clip.png
باکتری های معجزه گر نفت خوار !

نویسنده Hooman Ghayouri در مقالات زیست شناسی, Biology Articles

0 ارسال
2531 مشاهده
آخرین ارسال: بعد از ظهر 13:27:40 - 09/07/11
توسط
Hooman Ghayouri
https://www.meta4u.com/forum/Themes/Comet/images/post/xx.png
ثبات نفت در بازار این روزها

نویسنده guld118 در اقتصادی

0 ارسال
685 مشاهده
آخرین ارسال: بعد از ظهر 13:34:34 - 07/20/17
توسط
guld118
https://www.meta4u.com/forum/Themes/Comet/images/post/xx.png
فشرده سازی و استخراج انواع فایل با RAR File Extractor

نویسنده Amir Shahbazzadeh در نرم افزار فشرده سازی, File Compression

0 ارسال
1202 مشاهده
آخرین ارسال: بعد از ظهر 16:11:03 - 08/22/13
توسط
Amir Shahbazzadeh
https://www.meta4u.com/forum/Themes/Comet/images/post/clip.png
ملی شدن صنعت نفت و نقش مصدق ، دانلود مقاله رایگان

نویسنده Amir Shahbazzadeh در دانلود سنتر بخش تاریخ

0 ارسال
2543 مشاهده
آخرین ارسال: قبل از ظهر 10:54:21 - 01/19/12
توسط
Amir Shahbazzadeh
https://www.meta4u.com/forum/Themes/Comet/images/post/clip.png
نرم افزار تفکیک کننده و استخراج گر Metrix Media Flash فایل های فلش

نویسنده Amir Shahbazzadeh در نرم افزار فلش, Flash Software

0 ارسال
2292 مشاهده
آخرین ارسال: بعد از ظهر 19:14:21 - 08/17/11
توسط
Amir Shahbazzadeh