بررسی پارامترهای موثر و پیش بینی بر ضریب بازیابی ازدیاد برداشت

با افزایش تقاضای جهانی، انرژی توسعه روش های ازدیاد برداشت نفت به یکی از اولویت های صنعت نفت تبدیل شده است. سیلاب زنی به عنوان یکی از روش های اقتصادی و موثر برای بهبود تولید با چالش هایی نظیر ناهمگونی ساختار مخزن مواجه است که می تواند منجر به افزایش تولید آب و کاهش بازیابی نفت شود. همچنین تزریق طولانی مدت آب یا مواد شیمیایی ممکن است ناهمگونی های افقی و عمودی مخزن را تشدید کند. استفاده از سورفکتانت ها با کاهش کشش سطحی بین نفت و آب و تغییر ترشوندگی سنگ، مخزن راهکاری موثر برای بهبود کارایی جاروب در مناطق کمتراوا ارائه می دهد. این روش در سال های اخیر با موفقیت های میدانی متعددی همراه بوده و پتانسیل بالای خود را در افزایش ضریب بازیابی نشان داده است. این پژوهش با بهره گیری از نرم افزار ۶.۳ COMSOL Multiphysics فرایند تزریق سورفکتانت در میکرومدل شیشه ای را شبیه سازی کرده است تا کارایی آن در بهبود ضریب بازیابی در نواحی کمتراوا بررسی شود. هدف این مطالعه تعیین غلظت بهینه سورفکتانت برای بهینه سازی فرایند ازدیاد برداشت نفت است. در این راستا ابتدا سیلاب زنی با آب، که معمولا پیش از تزریق سورفکتانت انجام می شود، مورد تحلیل قرار گرفت. پس از اعتبارسنجی مدل عددی حساسیت سنجی پارامترهای کلیدی موثر بر ضریب بازیابی انجام شد و مدل ریاضی جامعی برای پیش بینی عملکرد فرایند ارائه گردید. شبیه سازی های عددی انجام شده با نرم افزار ۶.۳ COMSOL Multiphysics نشان داد که تزریق سورفکتانت تاثیر قابل توجهی بر افزایش ضریب بازیابی نفت دارد. نتایج حاکی از آن است که با افزایش غلظت سورفکتانت تا مقدار بهینه ۳.۴۶ مول بر متر مکعب و نفوذپذیری نسبی نفت ۰.۸، ضریب بازیابی به ۵۶.۶۷٪ پس از ۴.۵ میلی ثانیه می رسد که این میزان نسبت به سیلاب زنی با آب خالص که ضریب بازیابی آن ۵۳.۴۲٪ است بهبود ۲.۲۵ درصدی را نشان می دهد. این افزایش به دلیل کاهش کشش سطحی در نزدیکی غلظت بحرانی میسل، تغییر ترشوندگی سنگ مخزن، آزادسازی قطرات نفت محبوس و بهبود الگوی جریان در محیط متخلخل است. تحلیل منحنی های نفوذپذیری نسبی نشان دهنده بهبود توزیع اشباع سیال و جلوگیری از پدیده انگشتی شدن است. با این حال، در غلظت های بالاتر از ۳.۴۶ مول بر متر مکعب مانند ۵ مول بر متر مکعب نرخ بهبود بازیابی کاهش می یابد که نشان دهنده اشباع اثر سورفکتانت و رسیدن به حد نهایی کاهش کشش سطحی است. مقایسه نتایج با داده های آزمایشگاهی و مطالعات تطابق قابل قبولی را نشان می دهد و بهبود ۲ تا ۴ درصدی ضریب بازیابی تاثیر اقتصادی قابل توجهی در مقیاس صنعتی دارد.

کلیدواژه ها:

سورفکتانت ، ازدیاد برداشت نفت ، غلظت بهینه سورفکتانت ، شبیه سازی تزریق سورفکتانت ، نرم افزار کامسول