مهندسی گاز ایران

نقش مکانیسم نفوذ مولکولی گاز در تولید از مخازن نفتی شکاف‌دار

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسندگان

1 پژوهشکده توسعه فناوری های پالایش و فرآورش نفت، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

2 شرکت بهره‌برداری نفت و گاز شرق، شرکت نفت مناطق مرکزی ایران، مشهد، ایران

چکیده

پدیده نفوذ مولکولی گاز محلول ما بین نفت موجود در ماتریس و شکاف در ناحیه گازی شده یکی از مکانیزم‌های تولیدی خاص مخازن شکاف‌دار است. وقتی که در مخازن شکاف‌دار با شکاف‌های خوب یا متوسط، در نفت موجود در شکاف‌های عمودی به دلیل گرادیان دمای مخزن، جریان همرفتی برقرار می‌شود، فرایند نفوذ مولکولی نقش حائز اهمیتی خواهد داشت. با کاهش فشار ناشی از تولید از ستون نفتی مخزن، حجم عظیمی از گاز موجود در بلوک‌های ستون نفتی از طریق شکاف‌ها به کلاهک گازی انتقال می‌یابد و فشار حباب نفت بلوک‌های ستون نفتی را کاهش می‌دهد و یا بر عکس با فشارافزایی مخزن از طریق تزریق گاز، فشارحباب نفت بلوک‌های ستون نفتی افزایش می‌یابد. به منظور بررسی نقش نفوذ مولکولی گاز محلول در تولید از مخازن شکافدار، مطالعه میدانی و تاریخچه تولید میدان هفتکل مورد آنالیز قرار گرفت. بررسی‌ها نشان داده است که با لحاظ پدیده نفوذ مولکولی، نفت اضافی درحدود ۱۶/۵ درصد از کل ذخایر قابل استحصال در طی دوره ۲۰ ساله اولیه بهره برداری از میدان تولید شده است. به عبارت دیگر در صورت اغماض مکانیزم نفوذ مولکولی گاز در مخزن، محاسبات موازنه مواد، راندمان جابجایی با گاز را به میزان فوق‌الذکر کمتر و به همان میزان راندمان جابجایی با آب را بیشتر برآورد خواهد نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The Influence of Molecular Diffusion Mechanism in the Production of Fractured Oil Reservoirs

نویسندگان [English]

  • Zoha Vatani 1
  • Iman Farzad 2

1 Research Institute of Petroleum Industry, Tehran, Iran

2 East Oil & Gas Production Company, Iranian Central Oil Fields Company, Mashhad, Iran

چکیده [English]

Molecular diffusion of solution/non-equilibrium gas between oil of matrix blocks and fracture system in the gassing zone is an important production mechanism of naturally fractured reservoirs. In well-to- moderately fractured reservoirs, the process of molecular diffusion, due to convective currents in the fissures will be active and large volumes of gas would be transported to the gas cap as reservoir pressure declines and consequently results in bubble-point pressure depletion of the oil zone. Conversely, in gas injection scenarios, molecular diffusion can take the gas of the gas cap to the matrix blocks and increases the bubble-point pressure of the oil.
In order to evaluate the contribution of molecular diffusion in oil production of fractured reservoirs, production history of Haft-kel field was analyzed. Gas-in-place calculations indicated that in case of diffusion extra oil of about 16.5 percent of the total recoverable reserve is produced during primary natural depletion period (20 years) of the reservoir. In other words, in case of non-inclusion of molecular diffusion, material balance calculations overestimates oil displacement efficiency by water than that by gas to a value equal to  amount of transported gas to the gas-invaded zone of the reservoir by  diffusion process.  

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bubble-Pint Pressure Elevation/Depression
  • Fractured Oil Reservoirs
  • Gassing Zone
  • Molecular Diffusion
  • Solution-Gas Drive
  1. کاظمى نیاکرانى، ابوالقاسم، شهاب گرامى ،سیروس قطبى و عبدالنبى هاشمى،۱۳۹۰ .مدل‌سازی ترکیبی پدیده نفوذ مولکولی در تزریق گاز طبیعی به مخازن گازی و گاز میعانی شکاف‌دار کم تراوا، مدل تک بلوکی، مجله پژوهش نفت، ۶۵(۲۱): ۳-۱۷.
  2. شاه محمد، علی، ۱۳۸۷ .بررسی مکانیزم‌های تولید درمخازن شکاف‌دار طبیعی، نشریه اکتشاف و تولید، شماره ۵۴(۳). 
  3. شاهوران فرد، امیر، بابک مردای، ۱۳۸۸ .ارزیابی و مقایسه روشهای ازدیاد برداشت در یکی از مخازن نفتی شکافدار ایران، مجله مهندسی شیمی ایران، ۴۳(۸).
  4. Ayala, L. F, 2005. Compositional modeling of naturally fractured reservoirs in multi-mechanistic flow domains, PhD dissertation, Penn. State.U., University Park, Pennsylvania.
  5. Ertekin T., King G., and Schwere F, 1986. Dynamic gas slippage: a unique dual mechanism approach to the flow of gas in light formations, SPE paper, 43:20-45.
  6. Fick A, 1855. On Diffusion, Pogg. Ann. Phys. Chem, 59-86.
  7. Golf-Racht T. D. Van, 1982. Fundamentals of Fractured Reservoir Engineering, Elsevier Scientific Publishing Company.
  8. Hadiato D., Madaoui K., Pacsirszky J, 1985. Laboratory study of Molecular Diffusion under Reservoir Conditions, Proc. Indonesian Pet. Association, 14th Annual Convention Proceedings,  1: 227-242.
  9. Hoteit H. & Firoozabadi A, 2006. Nuerical modeling of diffusion in fractiured media for gas injection and recycling schemes, SPE paper, No. 103292.
  10. Kazemi Alireza and Mohammad Jamialahmadi, 2009. The Effect Of Oil And Gas Molecular Diffusion In Production Of Fractured Reservoir During Gravity Drainage Mechanism By CO2 Injection, EUROPEC/EAGE Conference and Exhibition, 8-11 June, Amsterdam, The Netherlands.
  11. Lie, holme, 2013. Diffusion as an Oil Recovery Mechanism During CO2 Injection in Fractured Reservoirs, The University of Bergen, Department of Physics and Technology.
  12. Pruess K, 1980. a Practical Method for modeling Fluid and Heat Flow in Fractured Porous Media,
  13. 6th Annual Meeting of SPE, Society of Petroleum Engineers, New Orleans, Louisiana, 25: 14-26.
  14. Saidi A. M. 1987. Engineering of Fractured Reservoirs (Fundamental and Practical Aspects), Total.
مهندسی گاز ایران
دوره 3، شماره 1 - شماره پیاپی 4
شهریور 1395
صفحه 77-86
  • تاریخ دریافت: 03 اردیبهشت 1401
  • تاریخ پذیرش: 03 اردیبهشت 1401