درک روغن سنگین و نیاز به بهبود

روغن سنگین نشان دهنده بخش قابل توجهی از منابع هیدروکربن باقی مانده جهان است، اما تولید آن چالش های استثنایی را ایجاد می کند که توسط گرانش API زیر 20 درجه و حساسیت های صدها تا میلیون ها درصد در شرایط مخزن ذخیره می شود، روغن سنگین به راحتی تحت مکانیزم های بازیابی اولیه جریان نمی یابد.به طور معمول، تنها 5 تا 15 درصد از روغن اصلی در محل (OOIP) با این حال بهبود طبیعی است - بنابراین روغن های طبیعی بهبود یافته است.

خواص روغن سنگین که طراحی EOR را هدایت می کنند

ویسکوزیته شدید روغن سنگین مانع اصلی در دمای مخزن است، روغن ممکن است نیمه جامد باشد، مقاومت در برابر هر جریان تحت شیب های فشار معمول، علاوه بر این، روغن های سنگین اغلب حاوی غلظت های بالا آسفالتن و رزین های مکانیکی هستند که به ندرت به ویسکوزیته کمک می کنند و می توانند باعث تغییرات مرطوب و مسدود کردن منافذ شوند.

EOR حرارتی: بنیاد بازیابی روغن سنگین

روش های حرارتی به طور گسترده ای برای روغن سنگین استفاده می شود، با بالا بردن دمای مخزن، آنها به طور چشمگیری کاهش ویسکوزیته روغن، اغلب توسط چندین سفارش از اندازه، دو تکنیک حرارتی رایج است تحریک استیم سیکلیک (CSS) و بخار-استرسن روغن بخار می تواند به خوبی کاهش یابد، در CSS، بخار به خوبی برای یک دوره تزریق می شود، و پس از آن یک مرحله تولید گرما و سپس باعث می شود که به خوبی کاهش مصرف گاز بالا است.

محدودیت های حرارتی پایدار

  • نسل بخار نیاز به مقدار زیادی از آب و سوخت تازه، کمک به هزینه های عملیاتی بالا دارد.
  • از دست دادن گرما در مخازن عمیق (>1،500 متر) باعث کاهش بهره وری حرارتی می شود.
  • کانال های بخار از طریق خطوط با کارایی بالا، بسیاری از مخازن را بدون شک ترک می کنند.
  • نگرانی های زیست محیطی شامل کاهش آب و انتشار CO2 از احتراق سوخت است.

مکانیک EOR: تحریک فیزیکی Reservoir

روش های مکانیکی EOR انرژی را به مخزن اعمال می کنند که عمدتا به حرارت تکیه نمی کنند، این شامل آبریزش، فشار، شکستن هیدرولیکی و تحریک ارتعاش است، در حالی که روغن سنگین، به تنهایی سوخت مکانیکی آب را تقویت می کند، زیرا انگشتان آب از طریق روغن چسبناک، روغن پشت سر، با این حال، هنگامی که با روش های حرارتی ترکیب می شود، آب می تواند به عنوان یک حامل حرارتی یا کاهش سوخت مکانیکی (مانند کاهش می دهد.

نمونه هایی از تکنیک های مکانیکی که برای روغن سنگین کاربرد دارند

  • آبیاری پس از پیش شرط بندی حرارتی - هنگامی که بخار کاهش ویسکوزیته، تزریق آب می تواند روغن را به طور موثر تر فشار دهد.
  • , , , {FLT 1} , ایجاد مسیرهای رسانای که اجازه می دهد روغن گرم یا بخار برای رسیدن به چاه های تولید سریعتر.
  • [vibration] یا تحریک لرزه ای - امواج کم فرکانس روغن را در منافذ مرده به دام انداختند.
  • ] تزریق (CO2 یا N2) - روغن را خرد می کند و ویسکوزیته را کاهش می دهد، اگرچه اغلب در دمای پایین تر از روش های حرارتی است.

رویکرد حرارتی ترکیبی: چرا Synergy Works

Hybrid-مکانیکی از اجزای حرارتی (معمولا بخار یا احتراق داخل) را با یک جزء مکانیکی (مانند فشار، آب جوشیدن یا شکستن) ادغام می کند، این synergy ناشی از کاهش حرارت به خوبی پالس، و آن را به جابجایی مکانیکی واکنش نشان می دهد، در حالی که تحریک مکانیکی کمک می کند تا گرما بیشتر گرم شود و مناطق یکنواخت دسترسی که به تنهایی نمی توانند به یک فرآیند انتقال گاز مکانیکی (Galt) برسند.

مزایای کلیدی تکنیک های ترکیبی

  • تحرک و جریان نفت - گرما با سفارشات اندازه کاهش می یابد؛ نیروی مکانیکی روغن تلفن همراه را به سمت تولید کنندگان سوق می دهد.
  • مصرف انرژی کاهش یافته – از آنجا که روش های مکانیکی نیاز به انرژی کمتر از تولید گرما دارند، انرژی کلی در هر بشکه بازیافت می تواند کاهش یابد.
  • بهبود بهره وری - پالس های مکانیکی کانال های بخار را تجزیه می کنند و روغن گرم را به لوب های غیر قابل بازیافت تحمیل می کنند.
  • کاهش سطح زیست محیطی - آب و سوخت کمتر مورد نیاز در هر بشکه، و پتانسیل برای sequester CO2 اگر تزریق گاز بخشی از هیبرید است.
  • ] زندگی میدانی - فرآیندهای ترکیبی می توانند روغن را که توسط عملیات حرارتی معمول رها شده اند، بازیابی کنند، گاهی اوقات تولید چندین دهه را اضافه می کنند.

برنامه های کاربردی و Field Pilots

چندین میدان نفتی سنگین در کانادا، ونزوئلا و خاورمیانه روش های هیبریدی را آزمایش کرده اند.در ماسه های نفتی Athabasca، SAGD همراه با تزریق حلال یا گاز (به همین ترتیب به نام ES-SAGD) به بهبود عوامل بازیابی و کاهش نسبت های بخار به سوخت، در Orinoco، اپراتورهای با استفاده از پیکربندی بخار به علاوه آب شبیه سازی شده اند، در حالی که نیاز به بهبود سرعت کاهش سرعت پردازش فشار لوله های ساده است.

چالش های در پیاده سازی ترکیبی حرارتی-مکانیکی

علی رغم وعده، تکنیک های ترکیبی پیچیدگی را معرفی می کنند.طراحی فرایند بهینه نیاز به درک چگونگی تعامل اثرات حرارتی و مکانیکی در رسانه های متخلخل ناهمگن دارد.چالش های عملیاتی شامل مدیریت دو سیستم تزریق مختلف (تیم و آب / گاز) و کنترل زمان پالس ها و مقیاس پذیری می تواند تشدید شود زمانی که مخلوط بخار گرم با آب سرد، علاوه بر این، سرمایه اولیه برای سیستم های نظارت بر زیرساخت های ترکیبی - باید منابع جریان پردازش ساده، و جریان های پردازش پیشرفته - به خوبی از طریق پردازش، و نیاز به طور دقیق، و نیاز به طور دقیق تر از روش پردازش جریان های پردازش، و پردازش، و پردازش سریع تر از مکمل های پردازش، و پردازش، پردازش، و پردازش، و پردازش، پردازش، پردازش، پردازش، پردازش جریان های جریان های جریان های جریان های جریان های جریان های جریان مایع، و مقیاس پذیری پیشرفته، می تواند شدت افزایش یابد.

فنی و اقتصادی هادلس

  • ناهمگنی [FLT 1] [FLT 1] - مناطق دزد می توانند قبل از تماس با روغن، اجزای مکانیکی را به طور کوتاه متصل کنند.
  • پیچیدگی عملیاتی - چرخه تزریق هماهنگ نیاز به اتوماسیون قابل اعتماد و نظارت بر زمان واقعی دارد.
  • سرمایه گذاری در پیش رو ممکن است مانع از اپراتورهای در محیط های با قیمت پایین شود.
  • ] آسیب های طولانی مدت مخزن [FLT 1 ] - تکرار فشار دوچرخه سواری ممکن است باعث شکستگی یا بسیج جریمه شود، کاهش تزریق.
  • ] خطر ابتلا به موتور سیکلت [ [FLT 1 ] - نتایج آزمایشگاه اغلب به دلیل ناهمگونی های وابسته به مقیاس در خلبانان در مقیاس بزرگ تکرار نمی شود.

تحقیقات آینده و تکنولوژی های نوظهور

تحقیقات مداوم با هدف ایجاد مدل های یادگیری ماشین حرارتی حرارتی هیبریدی قابل پیش بینی تر و اقتصادی تر است که در داده های تولید زمان واقعی آموزش دیده اند می تواند برنامه های تزریق را به طور سازگار بهینه سازی کند. نانو فناوری، مانند نانوذرات که باعث تغییر قابلیت مرطوب یا تثبیت فوم های خاورمیانه می شوند، می توانند مایعات را برای افزایش هر دو اثر حرارتی و مکانیکی اضافه کنند.

برای مطالعه بیشتر، منابع فنی را از [FLT:] [FLT3] بررسی کنید [FLT3] ، و و Schlumberger کتابخانه منابع EOR .

نتیجه گیری

تکنیک های الکترومکانیکی یک تکامل منطقی در تلاش برای تولید روغن سنگین از نظر اقتصادی و پایدار است.با ترکیب قدرت تحریک کننده ویسکوزیته با نیروی گسترده و تحریک کننده انرژی مکانیکی، این روش ها می توانند به عوامل بهبود بالاتر از هر دو روش به تنهایی دست یابند، در حالی که به طور بالقوه کاهش انرژی و مصرف آب، نتایج امیدوار کننده ای از خلبانان دیده است، اما پذیرش گسترده بر روی چالش های شبیه سازی مرکزی در زمینه های زیسته سازی نفت، و ادامه دادن به نقش زیسته ای از منابع فنی، و ادامه دادن انرژی و مصرف آب، بستگی دارد.