مقدمه: وعده احتراق در -Situ برای نفت سنگین

مخازن روغن سنگین مقدار زیادی هیدروکربن را نگه می دارند که دشوار و گران هستند تا با استفاده از روش های متعارف تولید کنند. ویسکوزیته بالا و تحرک پایین از نفت خام سنگین نیاز به بهبود حرارتی روغن (EOR) تکنیک ها برای کاهش ویسکوزیته روغن و بهبود جریان آن دارد، به طور فزاینده ای احتراق (ISC) به عنوان یک روش قدرتمند ظهور کرده است که نسل گرما را با ارتقاء حرارتی در محیط زیست، که من در حال بهبود عملکرد نفت، استفاده از یک بخش انرژی خارجی، و بهره وری نفت، استفاده از آن است.

علم پشت احتراق In-Situ

مکانیسم های اصلی

احتراق داخل-situ شامل تزریق یک اکسید کننده – به طور معمول هوا یا اکسیژن غنی شده – به یک مخزن روغن سنگین از طریق چاه های تزریق است. بخشی از روغن آتش گرفته است، ایجاد یک جبهه احتراق که از طریق مخزن پخش می شود، جلو باعث ایجاد گرمای شدید (معمولا 300-600 درجه سانتیگراد) می شود که روغن سنگین را ترک می کند، باعث کاهش چندین سفارش از طریق تولید گاز احتراق می شود، و همچنین باعث می شود تا به خوبی از طریق گاز طبیعی، و همچنین گازهای طبیعی احتراق، گازهای گلخانه ای که باعث می شود.

انواع احتراق در-Situ

دو پیکربندی اولیه استفاده می شود: احتراق جلو و معکوس.در احتراق جلو، نقطه احتراق در داخل تزریق به خوبی است، و جبهه احتراق به سمت چاه های تولید حرکت می کند.این رایج ترین نوع احتراق معکوس است، که در آن احتراق نزدیک به یک تولید رخ می دهد و حرکت جلو در برابر جریان هوا، کمتر رایج است اما می تواند در برخی از مخازن خاص مفید باشد، نوع احتراق حرارتی، و کاهش آب گرم، و حمل و گاز به طور موثر، ذخیره سازی آب، و حمل و حمل و حمل و حمل و حمل و حمل و حمل و حمل و نقل هوای گرم تر.

واکنش های شیمیایی و تعادل گرمایی

واکنش های احتراق پیچیده هستند و شامل اکسیداسیون کم دما، رسوب سوخت و سوزاندن دمای بالا هستند. مقدار سوخت (coke) که بر روی ماتریس سنگ انباشته شده است، ثبات جبهه را تعیین می کند. درک مدرن از این مسیرهای واکنش، مدل های پیش بینی بهتر را فراهم می کند که برای ترکیب نفت خام، محتوای رس و فشار مخزن حساب می کنند.

پیشرفت های تکنولوژی کلیدی

افزایش شبیه سازی Reservoir و مدل سازی

یکی از مهمترین پیشرفت های تکنولوژی ISC توسعه ابزارهای شبیه سازی مخزن با تعادل بالا بوده است. مدل های عددی پیشرفته در حال حاضر شامل ویژگی های دقیق، جریان چند فاز و انتقال حرارت در سه بعد از آن است که این شبیه سازی ها اجازه می دهد تا مهندسان به بهینه سازی میزان تزریق، الگوهای خوب و استراتژی های احتراق قبل از پیاده سازی زمینه، به عنوان مثال، استفاده از ساده شبیه سازی ترکیب شده با مدل های شبیه سازی آزمایشی بهبود یافته است.

کنترل و مدیریت جبهه آتش سوزی پیشرفته

حفظ یک جبهه احتراق پایدار و یکنواخت یک چالش مرکزی است.همگرایی در قابلیت پذیری، شکستگی و اشباع روغن می تواند باعث ایجاد جلو به کانال یا سوختگی زودرس شود.مواد شیمیایی جدید - مانند کاتالیزورهای اکسیداسیون و اصلاح کننده سوخت - کمک به کنترل میزان احتراق و کاهش خطر نقاط عطف، استراتژی های تزریق چرخه (به عنوان مثال، متناوب و سیستم های کنترل آب) در حال حاضر برای بهبود پارامترهای فشار اکسیژن واقعی و کاهش بهره وری هوا است.

بهبود محیط زیست از طریق استفاده بهتر از اکسیژن

پروژه های اولیه ISC از استفاده از اکسیژن ضعیف رنج می برند، که منجر به اکسیژن بالا باقی مانده در گازهای تولید شده و خطرات خوردگی را افزایش می دهد. فن آوری های جداسازی هوایی مدرن و سیستم های تزریق غنی از اکسیژن بهره وری بهبود یافته اند.[۱] اپراتورهای می توانند تقریباً احتراق را در مقایسه با به حداقل رساندن میزان نیتروژن و هزینه های فشرده سازی، پیشرفت در کنترل انتشار گازهای گلخانه ای، به خوبی انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهند.

نظارت خلاقانه و تشخیصی

نظارت بر زمان واقعی برای سنسورهای ایمن و کارآمد ISC حیاتی است. پایینhole فیبر نوری فیبر نوری پروفایل های دمای مداوم در امتداد چاه را فراهم می کند، به اپراتورهای اجازه می دهد تا جبهه احتراق را با دقت پیگیری کنند. تصویربرداری Seismic - هر دو سطح و متقابل - تغییرات در اشباع مایع و فشار را تشخیص می دهد، و به نقشه برداری مناطق سوخته کمک می کند.

مزایای احتراق مدرن In-Situ Combustion

عوامل بهبود بالاتر

کنترل جلو بهبود یافته و شناسایی بهتر مخازن باعث عوامل بازیابی برای پروژه های سنگین ISC بالاتر از 50٪، در مقایسه با معمول 10 تا 30٪ برای تولید سرد یا 30-50٪ برای سیل بخار، نمونه های میدانی از کانادا، ایالات متحده و چین نشان می دهد که ISC می تواند روغن را بازیابی کند که در غیر این صورت باقی می ماند کیفیت روغن حرارتی، همچنین نیاز به ارتقاء امکانات.

مزایای اقتصادی و عملیاتی

ISC نیاز به ژنراتورهای بخار بزرگ و گیاهان تصفیه آب را از بین می برد، کاهش امکانات سطحی و هزینه های انرژی.انرژی مورد نیاز برای احتراق از خود نفت می آید، و باعث می شود که انرژی خودکفا به خودی فرایند انرژی هنگامی که منفجر شود، اپراتورهای ماهر همچنین می توانند از ISC برای احیای مناطق قهوه ای استفاده کنند که در آن روش های دیگر EOR به محدودیت های اقتصادی رسیده اند.com کاهش مصرف آب کاهش یافته است -

محیط زیست Stewardship

علاوه بر انتشار گازهای گلخانه ای پایین تر در هر بشکه، ISC یک رد پای آب کوچکتر تولید می کند و زباله های کمتری نسبت به استخراج معادن یا روش های مبتنی بر بخار تولید می کند. بالقوه برای ترکیب ISC با جذب کربن و ذخیره سازی (CCS) با تزریق گازهای آنفولانزا به مخزن یا سایر شکل گیری ها در حال انجام است تا ISC، که در آن اکسیژن خالص جایگزین یک جریان هوای آماده برای انتشار CO2 شود.

چالش های مداوم و تحقیقات مداوم

تقویت کننده Heterogeneity و Fracing

علی رغم پیشرفت ها، ناهمگنی مخزن همچنان یک مانع بزرگ است. رگه های با کارایی بالا یا شکستگی های طبیعی می توانند باعث ایجاد جبهه احتراق برای دور زدن حجم زیادی از مواد شیمیایی و فوم ها شوند تا این مسیر ها را به طور موقت مسدود کنند.

ایمنی و مدیریت ریسک

حضور اکسیژن با فشار بالا و گازهای قابل اشتعال در زیر سطح خطرات ایمنی منحصر به فرد را معرفی می کند (پیشرفت اکسیژن برای چاه های تولید می تواند مخلوط های انفجاری ایجاد کند. نظارت بر چاه جلو، دریچه های خاموش خودکار و مواد افزودنی اکسیژن در حال حاضر استاندارد هستند، اما گزارش های حادثه از regulatory Body تاکید بر نیاز به بهبود مستمر در ارزیابی ریسک و تجزیه و تحلیل دقیق داده های واقعی.

ادغام با سایر تکنولوژی ها

احتراق داخل به طور فزاینده ای با سایر روش های EOR ترکیب می شود، به عنوان مثال، تزریق هوا به پاشنه (THAI) ترکیب چاه های تولید افقی با تزریق عمودی به خوبی برای ایجاد یک محفظه احتراق پایدار است.یک رویکرد هیبریدی دیگر از ISC برای پیش بردن مخزن استفاده می کند و سپس با تزریق حلال، چنین یکپارچگی وعده می دهد حتی بهبود بیشتر اما نیاز به برنامه ریزی و کنترل پیچیده دارد.

آینده چشم انداز آینده

انتظار می رود که نقش احتراق داخلی در بازیابی سنگین نفت افزایش یابد زیرا ابزارهای شبیه سازی قوی تر می شوند و نظارت ارزان تر و قابل اعتماد تر می شود. ظهور دوقلوهای دیجیتال و هوش مصنوعی اجازه می دهد بهینه سازی زمان واقعی فرآیندهای احتراق، تنظیم شرایط یکپارچه سازی مخزن با منابع انرژی تجدید پذیر - به عنوان مثال، استفاده از حرارتی خورشیدی یا زمین گرمایی قبل از احتراق کربن، می تواند شدت کربن را کاهش دهد.

خلبانان در مقیاس میدان که این مفاهیم را بررسی می کنند در چندین کشور در حال حاضر در حال انجام هستند، زیرا صنعت به سمت اهداف کربن خالص صفر، ترکیب منحصر به فرد بهبود نفت و ارتقاء در حساسیت ارائه شده توسط تکنیک های پیشرفته ISC ممکن است به خوبی تبدیل به یک سنگ بنای توسعه منابع مسئول.

[[ویرایش] [۱] [۱۰] برای خواندن بیشتر، [۱] [۱] [۱۰] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۳] [۳] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۲] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۲] [۲] [۲] [۲] [۳] [۲] [۲] [۲] [۲] [۳