Secondary Oil Recovery Methods: Water Flooding & EOR

‫اعداد‪:‬حسن كاظم يازع‬ ‫االنتاج بالطرق الثانوية ||جامعة كركوك ||كلية الهندسة || قسم النفط‬ ‫االنتاج االبتدائي‪ :‬يصف انتاج الهيدروكاربونات تحت قوى الدفع الموجودة في المكمن بدون الحاجة الى الطرق‬ ‫الثانويه من ضخ الموائع مثل الغاز والماء ‪.‬‬ ‫القوى الطبيعيه للمكمن تعمل على نقل الهيدروكاربونات خارجا ً باتجاه االبار المنتجه وتسمى (قوى الدفع‬ ‫المكمنية)‬ ‫هنالك خمس انواع لقوى الدفع المكمنيه ‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫قوى الغاز المذاب في النفط‬ ‫قوى دفع الماء (الموجود اسفل الهايروكاربون)‬ ‫قوى دفع القبب الغازيه(التي توجد اعلى الهايروكاربون)‬ ‫قوى الجاذبية‬ ‫القوى المزدوجة الدفع‬ ‫الجدول ادناه يوضح معدل انتاج النفط لكل القوى الموجودة اعاله وان هذه القيم هي قيم تقريبية وليست فعليه فلكل‬ ‫مكمن ضروفه الخاصه التي تتحكم بالية االنتاج ‪:‬‬ ‫‪SOLUTION GAS drive‬‬ ‫‪GAS CAP drive‬‬ ‫‪Water drive‬‬ ‫‪Gravity drive‬‬ ‫تمدد الغاز في القبه الغازية تمدد الغاز الذائب في داخل‬ ‫ناتجه عن االختالف في قيم انتاج النفط عن طريق‬ ‫المائع النفطي‬ ‫ازاحة النفط بالمياه الموجده باتجاة الموائع النفطية‬ ‫الكثافة للموائع المكمنية‬ ‫اسفله وتعد من اهم قوى‬ ‫الدفع انتاجا ً‬ ‫انتاج متوسط (‪ )20-40%‬انتاج قليل (‪)5-15%‬‬ ‫انتاج عالي(‪)25-50%‬‬ ‫االعلى انتاجاً(‪)<80%‬‬ ‫في اغلب االحيان ان قوى الدفع المكمني تكون عملية غير كفوءة وذات انتاجيه قليلة للموائع المكمنية ‪.‬‬ ‫االنتاج بالطرق الثانوية‪ :‬يشير الى االنتاج الناتج عن الطرق التقليدية مثل حقن الماء وحقن الغاز غير قابل‬ ‫لالمتزاج‪.‬‬ ‫‪ ‬غالبا اختيار نوع العملية في االستخراج الثانوي يتبع االستخراج االبتدائي ولكن بعض االحيان يكون اثناء‬ ‫القيام باالستخراج االولي ‪.‬‬ ‫‪ ‬ان اشهر انواع الطرق الثانوية لالستخراج هو(‪, )Water flooding‬لكن قبل القيام بعمليات االستخراج‬ ‫الثانوية يجب التاكد ان االستخراج االولي اصبح غير كفوء وكما ان هنالك مخاطر بان المصروفات على‬ ‫االنتاج الثانوي قد تهدر بدون ادنى فائدة‪.‬‬ ‫‪ ‬ان عمليات االستخراج الثانوية غير مجدية اقتصاديا الستخراج النفط المتبقي في المكمن بسبب بعض‬ ‫العوامل‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫اعداد‪:‬حسن كاظم يازع‬ ‫االنتاج بالطرق الثانوية ||جامعة كركوك ||كلية الهندسة || قسم النفط‬ ‫‪ .1‬اللزوجة العاليه للنفط‪.‬‬ ‫‪ : Trapping of oil .2‬في بعض مساحاتها وبسبب قوى االنابيب الشعريه (‪(CAPILLARY FORCES‬‬ ‫واختالف النفاذيه‪.‬‬ ‫االنتاج بالطرق الثانوية المطورة‪:‬‬ ‫وهي طرق اضافيه للطرق االولية والثانوية ‪ .‬طرق مختلفة في هذه العملية صممت النتاج النفط وبصوره‬ ‫خاصة النفط الحبيس والمتبقي في المكمن بعد االستخراج االولي والثانوي ‪ ,‬وان هذه الطرق تقسم الى ثالث‬ ‫مجاميع‪:‬‬ ‫‪:Thermal EOR ‬‬ ‫هذه الطرق تستعمل الحرارة لزيادة انتاج النفط بتقليل اللزوجة للنفط الثقيل ‪ .‬الطرق الحرارية تعد من اكثر‬ ‫االطرق كفاءة‪.‬‬ ‫‪:CHEMICAL EOR ‬‬ ‫‪‬‬ ‫هذه الطرق تستعمل اضافة المواد الكيميائيه للماء المحقون لجعله اكثر كفاءة النتاج النفط ‪.‬‬ ‫وهذه تتم بعدة طرق منها‪ :‬زيادة لزوجة الماء باضافة البوليمر ‪.‬‬ ‫وقد تمزج المواد الكيميائيه مع النفط لتغيير (‪)mobility ratio‬وبذلك تقل لزوجة النفط وزيادة‬ ‫لزوجة المائع المزيح للنفط‪.‬‬ ‫‪:Miscible Gas Flooding ‬‬ ‫‪‬‬ ‫هذه العملية تستعمل مائع يمتزج مع النفط ك مائع يذوب في النفط والذي يستطيع اخراج النفط المتبقي‬ ‫في المكمن‪.‬‬ ‫ففي حالة استخدام (‪ )CO2‬و(‪ )N2‬حيث ان هذه الغازات لديها حركية (‪ )MOBILITY‬عاليه جدا ً‬ ‫وتكون قادره وبسهوله دخول مسامات الصخرة وكما انها قابله لالمتزاج مع النفط‪.‬‬ ‫بصورة عامة ‪ ,‬هذه الطرق (‪ )EOR‬مكلفة جدا ً من الطرق التقليدية التي تمتلك اقل كلفة ك حقن الماء‬ ‫والغاز غير قابل لالمتزاج‪.‬‬ ‫اعداد‪:‬حسن كاظم يازع‬ ‫االنتاج بالطرق الثانوية ||جامعة كركوك ||كلية الهندسة || قسم النفط‬ ‫‪WATER FLOODING‬‬ ‫هذه الطريقة تعد من اكثر الطرق استعماال لضخ السوائل الى البئر في الوقت الحالي في انحاء العالم‪.‬‬ ‫‪ ‬تم استعمال هذه الطريقة الول مره في ‪ 1880‬بضخ الماء للطبقات المواجهه لطبقة النفط والتي تحتاج الى جهد‬ ‫لتعزيز انتاج النفط ولكنها كانت تفتقد للخبره في العملية حتى ‪ 1930‬عندما بعض عمليات الحقن‬ ‫‪ ‬بعض عمليات االنتاج الثانوية المطورة(‪ )EOR‬تطورت خالل السنوات الستخراج النفط من المكامن بكفاءة تصل‬ ‫كفاءة الى ميكانيكية الطرق االولية (‪ )Primary recovery‬اال ان بعض هذه العمليات تصل كفاءة االستخراج‬ ‫فيها اكثر من (‪ )water flooding‬في بعض المكامن ‪,‬لكن ال توجد عملية ثانوية تستخرج النفط بكفاءة استخراجية‬ ‫تصل الى (‪.)Water flooding‬‬ ‫‪ ‬ان من االسباب الرئيسيه التي جعلت هذه الطريقة االكثر نجاحا واالكثر انتشارا هي ‪:‬‬ ‫‪ ‬وفرة المياة بصورة طبيعية ‪.‬‬ ‫‪ ‬كلفة اقل مقارنة بعمليات الضخ االخرى‪.‬‬ ‫‪ ‬سهولة ضخ المياة الى المكمن‪.‬‬ ‫‪ ‬كفاءة عالية للماء بازاحة النفط‪.‬‬ ‫‪:Water flood ‬‬ ‫هو عملية ضخ الماء الى المكمن لزيادة قوة المكمن وقدرة ازاحة النفط ‪.‬‬ ‫‪ ‬في وقتنا الحالي تستخدم هذه الطريقه في بداية عمر المكمن‪.‬‬ ‫ لكن قبل القيام باحد هذة العمليات يجب التاكد من عدم كفاية انتاجية القوى الطبيعية في المكمن ووهذا‬‫من الصعب تحديد بداية انتاج الحقل ‪.‬وكذلك من الضروري ان يكون لديك على االقل معلومات عن‬ ‫سير عملية االنتاج (خالل سنة او سنتين على االقل)‪.‬‬ ‫الهدف من (‪:)Water flooding‬‬ ‫هو زيادة كمية النفط المستخرجه من المكمن عن طريق ‪:‬‬ ‫ زيادة ضغط المكمن ‪.‬‬‫‪ -‬ازاحة النفط بالماء ‪.‬‬ ‫اعداد‪:‬حسن كاظم يازع‬ ‫االنتاج بالطرق الثانوية ||جامعة كركوك ||كلية الهندسة || قسم النفط‬ ‫‪ ‬الماء المحقون الى المكمن او الى ال (‪ )Aquifer‬اسفل المكمن ‪,‬يزيد من طاقة المكمن عن طريق اعادة تموائع‬ ‫كما في االنتاج االبتدائي واعادة ضغط المكمن الى سابقه‪( .‬راجع الملزمة ص ‪.)6‬‬ ‫‪ ‬لو ان المكمن انتج لمدة طويلة خالل العمليات االولية فان فرصة نجاح العمليات الثانوية تكون اقل ‪.‬مثال لو ان‬ ‫(‪ )Solution gas drive‬استمرت حتى اعلى تشبع للغاز موجود في الفراغات فان االستخراج النهائي لحقن الماء‬ ‫يكون قليالً‪.‬‬ ‫‪ ‬الصورة ادناه توضح انواع الضغوط المكمنية والنسبة بين الغاز والنفط(‪ )Gas\oil ratio‬للمكامن التي تعمل‬ ‫ب(‪. )Solution gas drive‬لذلك نالحظ خالل انخفاض الضغط فان تشبع الغاز يزداد وانتاج الغاز كذلك يزداد‬ ‫قبل ان يصل الضغط الى ضغط الفقاعه ‪ .‬وبتوازن االنخفاض يعطي مؤشر على انخفاض (‪ )GOR‬وبذلك فان‬ ‫تقنية ضخ الماء لن تكون ناجحة وكذلك يجب ان نقوم بهذه العملية في بداية االنتاج في هذا النوع من المكامن‪.‬‬ ‫الصوره‪ :‬راجع الملزمة ص ‪7‬‬ ‫ ان اكثر القوى الطبيعية مناسبة لحقن الماء هي بالترتيب التالي‬‫‪Solution gas drive ‬‬ ‫‪Gas cap drive ‬‬ ‫‪weak water drive ‬‬ ‫‪gravity drainage ‬‬ ‫‪( strong water drive ‬غير مناسبة فهي ال تحتاج لضخ المياه)‬ ‫ان مكامن ال‬ ‫‪ Solution gas drive‬هي االنسب لحقن المياه ‪.‬‬ ‫اما ‪ Gas cap‬مفيدة في حالة حقن المياه لكن يجب الحذر من ‪:‬‬ ‫ المياه المحقونة يتم خسارتها داخل القبة الغازية (اي هجرة المياة الى القبة الغازيه)‬‫ قد تصبح هجرة للنفط الى داخل القبه الغازية‪.‬‬‫ولذلك يجب ضخ المياه بحذر لتجنب هجرة النفط‪.‬‬ ‫اما بالنسبة الى ‪ weak water drive‬فانها ال تستطيع تأمين الضغط الكافي للمكمن لالنتاج والذي قد يعززمن خالل‬ ‫ضخ المياة ‪.‬‬ ‫االنتاج بالطرق الثانوية ||جامعة كركوك ||كلية الهندسة || قسم النفط‬ ‫اعداد‪:‬حسن كاظم يازع‬ ‫‪ :Water flood work‬عمل طريقة الحقن‬ ‫ بعض ابار النفط تتحول الى ابار حقن والقسم االخر تبقى منتجة ‪.‬‬‫ ضخ المياه يزيح النفط باتجاة االبار النتجة ‪.‬‬‫( راجع الملزمة ص ‪ 8‬هنالك صور توضح العملية )‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫انماط الضخ (‪:)flooding patterns‬‬ ‫ان اول الخطوات في تصميم مشروع عملية ضخ المياه هو اختيار نمط الضخ ‪.‬‬ ‫الهدف منه الختيار نمط مناسب والذي يجعل المائع المحقون بتماس مع المائع النفطي بصورة ممتازة‪.‬‬ ‫وقد يؤدي اختيار النمط الى تحويل بعض االبار المنتجة الى ابار حقن‪.‬‬ ‫واالختيار يعتمد على عدد ابار الحقن ومواقعها‪.‬‬ ‫انواع انماط الحقن ‪:‬‬ ‫‪:Preiphical injection pattern ‬‬ ‫االبار تقع على الحدود الخارجية المكمن والنفط يزاح باتجاه مركز المكمن‪.‬‬ ‫‪ :Regular injection patterns ‬وفيه انواع ‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Direct line drive‬‬ ‫تقع خطوط ابار الحقن واباراالنتاج بصورة متقابلة بصورة مباشرة وتتخذ نظام بشكل مستطيل‪.‬‬ ‫وتوجد نوعين من المسافات في هذا النظام‬ ‫‪ = a‬المسافة بين ابار االنتاج نفسها او ابار الحقن نفسها‪.‬‬ ‫‪ = d‬المسافة بين بئر حقن وبئر انتاج‪.‬‬ ‫‪Staggered line drive ‬‬ ‫في هذا النوع تكون ابار الحقن مقابل ابار االنتاج ولكن ليست بصورة مباشرة وتتخذ كذلك شكال مستطيال‪.‬‬ ‫وتزداد المسافة بين ابار االنتاج والحقن بمقدار (‪ (a/2‬وتكون ال(‪ )areal sweep efficiency‬افضل في هذا‬ ‫النوع من سابقه ‪.‬‬ ‫اعداد‪:‬حسن كاظم يازع‬ ‫االنتاج بالطرق الثانوية ||جامعة كركوك ||كلية الهندسة || قسم النفط‬ ‫‪five spot patterns ‬‬ ‫المسافة بين ابار الحقن متساوية وثابتة وكذلك ابار االنتاج ‪ .‬حيث ان كل اربع ابار حقن تشكل مربعا في وسطها بئر‬ ‫انتاج‪.‬‬ ‫ يعتبر من اوسع الطرق استخداما في (‪. )water flooding‬‬‫ المسافة بين االبار متناسقة‪.‬‬‫‪ -‬كفاءة ازاحة عالية للنفط بواسطة الماء‪.‬‬ ‫‪Seven spot patterns ‬‬ ‫ابار الحقن تقع في زوايا شكل سداسي حول بئر االنتاج الذي يقع في مركز الشكل ويسمى‬ ‫هذا النوع الى (‪ )normal‬اما اذا كانت ابار االنتاج حول بئر الحقن الذي يقع في مركز‬ ‫الشكل فيسمى هذا النوع ( ‪.) inverted‬‬ ‫ ال يستخدم بصورة واسعة بسبب عد تناسق المسافات بين االبار وبالتالي مخاطر ( ‪break‬‬‫‪)through‬‬ ‫‪ -‬يفضل استخدام ال ( ‪ )inverted‬النه ذو انتاجية عالية ويمكن السيطرة عليه خالل الحقن ‪.‬‬ ‫‪Nine spot patterns ‬‬ ‫يشبه هذا النوع ‪ five spot patterns‬ولكن عدد ابار الحقن يكون اكثر تحفر في منتصف اضالع المربع وهنالك‬ ‫نوعين االول (‪ ) normal‬تكون ابار الحقن الثماينة حول بئر االنتاج الذي يقع في المركز‪ .‬اما النوع الثاني فهو عكس‬ ‫ذلك حيث يكون بئر الحقن في المركز ‪.‬‬ ‫ ثاني اوسع الطرق اسخداما بعد ‪ five spot patterns‬في ( ‪)water flooding‬‬‫‪ -‬يفضل نوع ال ( ‪ ) inverted‬للكفاءة االنتاج واالزاحة المائية العالية ‪.‬‬

Secondary Oil Recovery Methods: Water Flooding & EOR

Products

Support

Secondary Oil Recovery Methods: Water Flooding & EOR

Add this document to collection(s)

Add this document to saved

Suggest us how to improve StudyLib