انواع تزريق به مخازن نفت و اهميت حفظ مخازن به روش تزریق

[*مینا*]

تزریق غیر امتزاجی، تزریق امتزاجی، گرمایی و میکروبیولوژی.


در تزریق غیر امتزاجی میان ماده تزریق شده و هیدروکربن های موجود در زیر زمین واکنشی صورت نگرفته و دو ماده بصورت دو فاز مختلف در زیر زمین عمل می کنند. تزریق های شامل تزریق آب، گاز سنگین و مواد هیدروکربنی می باشد. مکانیزیم حرکتی نفت در این نوع تزریق فشار تولیدی توسط ماده تزریق شده می باشد.
در تزریق امتزاجی میان ماده تزریق شده و هیدروکربن های واکنش صورت می گیرد. این اوکنش باعث ایجاد هیدروکربن هایی با ساختار ملکولی میانی (نه سنگین و نه سبک) خواهد شد. مکانیزیم حرکتی این نوع تزریق شامل کم شدن جاذبه میان نفت و سنگ مخزن، افزایش فشار بوسیله ماده تزریق شده و سبک شدن هیدروکربن در مخزن می باشد.
معمولا زمانیکه با نفت سنگین سر و کار داریم برای حرکت این نوع نفت در مخزن به سمت چاه از روش گرمایی و تزریق آب یا بخار آب به درون چاه استفاده می کنیم. این سبب بالا رفتن تمایل حرکتی نسبی نفت به آب درون مخزن خواهد شد. روش جدید ایجاد انفجار درون چاه نیز برای روش گرمایی پیشنهاد داده شده است.
روش میکروبیولوژی استفاده از باکتری هایی که موجب شکسته شدن ساختارهای ملکولی هیدروکربن های درون مخزن و بالا رفتن حرکت نسبی آنها می باشد. این روش جدید بوده و هنوز در مرحله آزمایش و پایلوت می باشد.
برای تزریق می بایستی تمامی عوامل سنگ مخزن، نوع هیدروکربن درون مخزن، فشار مخزن، مرحله بردداشت از مخزن، تجهیزات و پول تعریف شده برای پروژه و عوامل زیست محیطی مورد توجه قرار گیرند. معمولا تزریق در چاه دیگری با فاصله محاسبه شده از چاه تولیدی انجام می شود. در روش گرمایی توجه به نکات ایمنی اولویت دارد زیرا این روش خطرناک می باشد. با توجه به نوع روش های انتخاب شده، نتیجه مطلوب ممکن است سال ها زمان نیاز داشته باشد. معمولا پروژه های تزریق با توجه به قیمت های بازار نفت تعریف می شوند و ممکن است پروژه ای که امروز مقرون به صرفه باشد، در چند هفته آینده متوقف شده و روش های دیگری پیاده شوند. پس برای صرفه جویی در هزینه، مطالعه وضعیت بازار و قیمت ها از اولویت های پروژه های تزریق می باشد. تعیین نوع تزریق همچنین به مواد مورد استفاده و نزدیک بودن مواد اولیه مورد نیاز بستگی دارد. ممکن است در جایی تزریق آب مناسب باشد. ولی به علت دور بودن از منبع آب، از نظر اقتصادی تزریق آب در منطقه مقرون به صرفه نبوده و از اولویت دوم تزریق مثلا تزریق گاز استفاده شود.
ولی در هر صورت به علت هزینه های بالای تزریق و زمان بردن برای بازگشت سرمایه در پروژه های تزریق، شرکت ها قبل از عملیات مطالعات گسترده زمین شناسی، مخزنی و ژئوفیزیکی را انجام می دهند.

اهميت تزريق گاز به مخازن نفت

با تزريق گاز در مخازن نفتي ایران , به ازاي هر يک ميليون فوت مکعب گاز طبيعي تزريق شده به مخازن نفت, مي­توان به­طور متوسط حدود 150 بشکه نفت اضافي توليد نمود. از اين­رو, بنده اعتقاد دارم گازهايي که در آينده از فازهاي مختلف پارس جنوبي قرار است استحصال نماييم, بايد مقدار قابل توجهي از آنها را به چاه­هاي نفتي تزريق کنيم که ظرفيت توليد بالايي دارند. البته فازهايي جهت تزريق اختصاص داده شده است، ولي با توجه به نياز زياد گاز به منظور تزريق، بايد فازهاي ديگري را به اين امر اختصاص داد.
چاه­هاي نفتي مورد نظر جهت تزريق، عمدتاً در حوزة اهواز مارون، آغاجاري و گچساران واقع هستند. همة اين حوزه‌ها بايد به دقت مطالعه شوند. اين موضوع که گاز کدام منطقه با کدام ترکيب و با چه فشار و از چه مسيري به کدام چاه و مخزن تزريق ­شود, بحث بسيار مهمي است که نياز به مطالعات دقيقي دارد. هم­اکنون, در ناحيه هفت‌گل و بي‌بي‌حکيمه گچساران عمليات تزريق گاز انجام مي‌شود و عمل تزريق گاز نتايج موفقيت­آميزي داشته است. به‌طور سرانگشتي, اگر ما 17 ميليارد دلار سرمايه‌گذاري در امر تزريق گاز داشته باشيم, حدود 560 ميليارد دلار نفت اضافي مي­توانيم برداشت ‌کنيم. از اين­رو, بحث تزريق در درازمدت بسيار اقتصادي و درآمدزاست. همچنين گاز تزريق شده را دوباره مي­توان استحصال نمود. بطور کلي, اگر ما يک درصد ازدياد برداشت از مخازن نفت خود داشته باشيم با توجه به ميزان ذخاير نفت‌ درجا در کشور که حدود 500 ميليارد بشکه است، 5 ميليارد بشکه نفت اضافي بدست مي‌آوريم که با احتساب هر بشکه نفت خام حدود 20 دلار، درآمد 100 ميليارد دلاري عايد کشورمان مي‌شود. يعني يک درصد ازدياد برداشت، معادل 100 ميليارد دلار درآمد است. بنابراين تزريق گاز به ميادين نفتي امري اجتناب‌ناپذير است."
در زمينه استفاده از گازهايي که در حال حاضر سوزانده مي­شود به اين نکته میتوان اشاره کرد که : "گازهايي که همراه نفت توليد مي­شود در مرحله تفکيک اول و حتي تفکيک دوم, پس از شيرين­سازي, عمدتاً به منظور مصرف وارد خطوط لوله سراسري مي­شود. اگر ما برنامه­ريزي درستي براي استفاده از آنها نداشته باشيم, اين گازها سوزانده مي­‌شود. قسمت اعظم گازي که هم اکنون در کشور سوزانده مي‌شود, در مرحلة سوم تفکيک نفت از گاز بدست مي­آيد. اين گاز اصولاً فشار پاييني دارد. براي آنکه فشار آنرا بالا ببريم نياز به سرمايه‌گذاري داريم تا از طريق خط­ لوله آن گازها را به سر چاه­ها انتقال بدهيم و دوباره آنرا تحت فشار به چاهها تزريق کنيم؛ در حاليکه گازي که از طريق مخازن مشترک پارس جنوبي استحصال مي‌شود، گاز تحت فشار است و چون فشارش بالاست براي تزريق مناسب‌تر است. ولي اين فرض که بايد گازهاي همراه را هم جمع‌آوري کرد، گرچه هزينه‌بر است, به اعتقاد من اتفاقاً اولويت دارد و بايد به جمع‌آوري گازهايي که به دليل پايين‌بودن فشارشان در حال حاضر سوزانده مي‌شوند، توجه خاصي داشته باشيم و در چاه­هاي نفت واقع در دريا بهتر است از گازهاي همراه براي امر تزريق استفاده کنيم.
اگر بخواهيم عمليات تزريق گاز را از طريق استفاده از گازهاي همراه داشته باشيم, در دو مرحله احتياج به افزايش فشار داريم. يک مرحله افزايش فشار گاز به منظور انتقال گاز تا سر چاه­هاي نفت و دوم تقويت فشار براي تزريق به چاه که همة اينها مستلزم سرمايه‌گذاري مناسب از جمله در تهيه و تدارک دستگاههاي مورد نياز و به­کارگيري تکنولوژي لازم و از همه مهم­تر تربيت نيروي انساني متخصص مورد نياز است."
"به‌ هرحال, به نظر من بايد اولويت برنامه­ريزي کشور را در استفاده از ذخاير گاز، به تزريق گاز به چاه‌هاي نفت اختصاص بدهيم. جمع‌آوري و تقويت فشار گازهاي همراه نفت و جلوگيري از سوزاندن آنها هم بسيار مهم است؛ چون هر قدر نفت بيشتري توليد شود, گاز همراه بيشتري توليد شده و باعث مي­شود در صورت فقدان برنامه­ريزي منسجم, گاز بيشتري را مجبور شويم بسوزانيم.
اين موضوع که, چه ميزان گاز بايد به مخازن تزريق شود, بستگي به ميزان برداشت نفت خام از مخازن دارد. آن را هم بايد تقسيم‌بندي کنيم که چه ميزان آن بايد به مصرف داخل برسد.
در زمينه استفاده از گاز در مصارف داخلي, بخش مهمي از سرمايه‌گذاري ما بايد در جهت مصرف گاز در صنايع پتروشيمي باشد. بنده قوياً معتقدم که اگر قرار است در بخش صنعت نفت و گاز سرمايه‌گذاري کنيم؛ به نحوي خروجي آن بايد مربوط به صنعت پتروشيمي باشد. زيرا مي­تواند ارزش افزوده بيشتري توليد کند. در ضمن زنجيره صنعت پتروشيمي, اشتغال‌زا به­شمار مي­رود و فرآورده آن قابل صدور به خارج کشور نيز است و علاوه بر آن محصولات پتروشيمي به‌عنوان خوراک واحدهاي توليدي و صنعتي باعث رونق اقتصادي و جذب و حفظ نيروهاي متخصص داخلي مي‌گردد."
در زمينه برنامه­ريزي براي استفاده مطلوب از گاز, شايد صادرات گاز براي کشور بويژه از طريق خط لوله در کوتاه‌مدت جوابگو باشد, ولي در بلندمدت اصلاً قابل پيش‌بيني نيست و ريسک­هاي بسياري را بوجود مي­آورد که از مطلوبيت اقتصادي چنين طرح­هايي مي­کاهد."
ما انتظار داريم که گاز طبيعي در نزديکي شهرهاي بزرگ کشور و يا در مسير خطوط لوله سراسري در مخازن زيرزميني ذخيره شود. (مثل ذخيره گاز در مخزن سراجة قم براي استفاده در تهران که در حال حاضر مطالعه براي ذخيره‌سازي گاز در اين مخزن ادامه دارد.) از اين طريق, در تعدادي از مخازن نفتي که در حال حاضر غيرقابل استفاده هستند يا برداشت نفت از آنها اقتصادي نبوده، مي­توان گاز را ذخيره کرد و اين امکان بوجود مي­آيد؛ در شرايطي که ما با حداکثر مصرف روزانه مواجه هستيم, از گاز اين مخازن استفاده نماييم. به عبارت ديگر انتقال گاز طبيعي از مرزهاي مشترک به داخل کشور و تزريق آن براي افزايش بازيافت نفت در داخل کشور, به­منظور صيانت از نعمت‌هاي الهي نفت و گاز براي نسل آينده و جلوگيري از سوزاندن گازهاي استحصالي طي اين مدت, يکي از رسالت‌هاي ملي و مذهبي ما است."



منبع : وبلاگ تخصصی مهندسی نفت فیروز آباد

[sarmad1364]

برای ازدیاد برداشت نفت روشهای ختلفی وجود داره.
تزریق اب
تزریق گاز
تزریق همزمان آب و گاز
روش میکروبی
احتراق درجا
...