تحلیل تولید آنتروپی و بهینه سازی دمای تزریق بخار و دبی چاه‌ها به منظور ازدیاد برداشت از مخازن نفتی در فرآیند ریزش ثقلی به‌کمک بخار(SAGD)

Abstract

منابع نفت سنگین و ماسههای قیری حدود 70 درصد منابع نفتی جهان را در بر می‌گیرند و مخازن نفت سنگین توانایی جبران کاهش تولید از مخازن نفتی متعارف را دارند. بهره‌برداری از منابع عظیم به علت لزجت بالای نفت، به طور عمده با روش‌های ازدیاد برداشت حرارتی انجام می‌شود. هدف از فرآیند‌های حرارتی، کاهش لزجت نفت و در نتیجه افزایش تحرک‌پذیری آن و بهبود برداشت نفت می‌باشد. در این میان روش ریزش ثقلی به کمک بخار یکی از کارآمدترین روش‌ها است. در این روش دو چاه افقی حفر شده و از یک چاه بخار داغ تزریق شده و موجب حرکت نفت به سمت چاه دیگر میشود. بهینهسازی پارامترهای عملیاتی در طی این فرآیند از اهمیت بسزایی برخوردار است. کنترل فشار یا دبی چاه‌ها از متداولترین روشهای ازدیاد برداشت میباشد. در این مقاله برای نخستین بار علاوه بر دبی چاههای تزریق و تولید، اقدام به بهینه‌سازی دمای تزریق بخار میشود. نشان داده شد که برای دمای تزریق بخار نیز مقداری بهینه وجود دارد. بعلاوه برای حالات مختلف تحلیل تولید آنتروپی نیز انجام شده است. برای شبیه‌سازی فرآیند ازدیاد برداشت از یک نرم‌افزار تجاری استفاده شد و بهینه‌سازی پارامترهای عملکردی با استفاده از الگوریتم جستجوی الگو انجام شده است. محاسبه تولید آنتروپی نیز براساس نتایج شبیه‌سازی عددی و با استفاده از کد محاسباتی نوشته شده صورت گرفته است. مشاهده شد که بیشترین برداشت تجمعی نفت با کمترین میزان تولید آنتروپی متناظر است و در نتیجه می‌توان از تولید آنتروپی به عنوان تابع هدف مناسبی در فرآیندهای ازدیاد برداشت استفاده نمود.