مقاله اطلاعات عمومی در مورد نفت

مقاله اطلاعات عمومی در مورد نفت
مقدّمه
علی رغم رشد صادرات محصولات غیر نفتی، نفت هنوز عمده ترین منبع درآمد ارزی و تأمین کننده بیش از ۹۸ درصد انرژی اولیه مورد نیاز کشور است. با این حال این بخش از نظر امکان تداوم تولید در بلند مدت با مشکلات و محدودیتهایی روبه رو است که لازم است با توجه به رشد جمعیت و نیازهای توسعه اقتصادی کشور طی سالهای آینده، در جهت رفع این محدویتها از هم اکنون اقدامهای جدی در خصوص افزایش توان تولید و بهینه سازی مصرف داخلی، صورت گیرد. این اقدامات با توجه به افزایش تقاضای جهانی نفت وگاز در آینده می تواند جایگاه جمهوری اسلامی ایران را در بین کشورهای عضو اوپک و جهان حفظ نماید. بی تردید با توجه به اهمیت نفت و گاز در اقتصاد ایران ضروری است این منابع به عنوان ثروت ملی تجدید شونده تبدیل و از بکارگیری آن برای تأمین هزینه های مصرفی و یا انجام سرمایه گذاری غیر اقتصادی پرهیز شود.
بر اساس اطلاعات و آمار موجود بعد از مرحله اول تولید نفت به روش طبیعی (Natural Drive) مقدار زیادی از نفت اولیه در مخزن باقی می ماند. این مقدار از نفت بسیار با ارزش بوده و سرمایه گذاری جهت تولید آن دارای اهمیت بسزایی است.
یک مخزن (بالاخص مخزن نفت سنگین) بعد از تولید مقداری نفت اولیه دچار افت تولید می شود با توجه به اینکه اقتصاد کشورمان در حد زیادی به نفت وابسته است ضرورت استصال بیشتر این ماده و تبدیل آن به محصولات با ارزش افزوده بالا احساس می شود. بنابراین وجود روشهایی که بتوان با آن تولید را افزایش داد و یا مقداری از نفت باقیمانده در مخزن را به صورت اقتصادی تولید نمود حائز اهمیت فراوان است. برای حفظ و افزایش فشار مخزن ممکن است سیالات مختلفی به آن تزریق شود. این کار بازیابی ثانویه نام دارد . معمولاً در این حالت از تزریق آب یا تزریق گاز غیر محلول استفاده می شود.
با تزریق سیال به مخزن، تولید نفت افزایش یافته و با ادامه عملیات نهایتاً خود ماده تزریقی از مخزن خارج می شود. لازم به ذکر است که سیال تزریقی نمی تواند تمام نفت را جابجا کند زیرا مقدار قابل ملاحظه ای از نفت در منافذ سنگ ها به دام می افتد. بازده کلی عملیات مرحله دوم به تعداد و محل تزریق کننده ها، مشخصات مخزن، مشخصات نفت و عوامل دیگری بستگی دارد.
درصورتی که ادامه عملیات تولید نفت توسط بازیابی ثانویه توجیه اقتصادی نداشته باشد از روش بازیابی مرحله سوم استفاده می شود. روشهای بازیابی مرحله سوم را روش های ازدیاد برداشت نفت می نامند.
ازدیاد برداشت نفت بوسیله کاهش ویسکوزیته نفت (روشهای گرمایی) یا به وسیله کاهش نیروهای موئینگی یا تنش سطحی (سیلابهای شیمیایی) صورت می گیرد. متوسط درصد بازیابی نفت از عملیات مرحله اول تولید طبیعی) حدود ۱۹ درصد، عملیات مرحله دوم ۳۲ درصد (۳۲ درصد نفت باقی مانده از مرحله اول) و عملیات مرحله سوم ۱۳ درصد (۱۳ درصد نفت باقی مانده از مرحله اول و دوم) می باشد. با توجه به اطلاعات فوق درصد بازیابی متوسط به صورت زیر محاسبه می شود :

فهرست مطالب
مقدّمه ۸
فصل اوّل : اطلاعات عمومی در مورد نفت ۱۲
۱-۱- تشکیل نفت ۱۳
۱-۲- ترکیب نفت ۱۴
۱-۳- خواص فیزیکی نفت و نحوه محاسبه آنها ۱۴
فصل دوّم : کاربرد روش های ازدیاد برداشت در مخازن نفتی کشور ۱۸
۱-۲- تزریق گاز و آب به میادین نفتی ۲۰
۲-۱-۱- تزریق گاز در ایران ۲۱
۲-۱-۲- تزریق آب ۲۷
فصل سوّم : تعاریف و مفاهیم اولیه ۲۹
۳-۱- انواع سنگ مخزن ۳۰
۳-۲- درجه تخلخل ۳۱
۳-۳- درجه نفوذ پذیری ۳۲
۳-۴- رابطه بین نفوذ پذیری و درجه تخلخل ۳۳
۳-۵- ضریب مقاومت الکتریکی مخازن ۳۴
۳-۶- ضریب حجمی ۳۴
۳-۷- درجه پیچش ۳۵
۳-۸- قانون دارسی ۳۶
۳-۹- تحرک و نسبت تحرک ها ۳۷
۳-۱۰- درجه سیر شدن ۳۷
۳-۱۱- شرایط مخازن – تغییرات فشار و دما ۳۹
۳-۱۲- تعریف انواع مخازن ۴۱
۳-۱۳- ازدیاد برداشت نفت ۴۳
فصل چهارم : روش های اولیّه تولید از مخزن ۴۶
۴-۱- مکانیزم های طبیعی ۴۷
۴-۱-۱- مکانیزم رانش آبی ۴۸
۴-۱-۲- مکانیزم رانش توسط کلاهک گازی ۴۹
۴-۱-۳- مکانیزم رانش گاز محلول ۵۰
۴-۱-۴- رانش ثقلی ۵۱
۴-۱-۵- مکانیزم رانش در اثر فشردگی مخزن ۵۲
۴-۱-۶- مکانیزم رانش مرکب ۵۲
۴-۲- مکانیزم های حفظ فشار مخزن ۵۳
۴-۲-۱- تزریق آب با هدف حفظ فشار ۵۴
۴-۲-۲- تزریق گاز با هدف حفظ فشار ۵۴
فصل پنجم : معادلات دیفرانسیل برای جریان شعاعی در محیط های متخلخل ۵۶
۵-۱- معادلات حاکم بر جریان سیالات در حالتهای پایا و گذرا ۵۷
۵-۲- ساخت فشار در اثر بسته شدن چاه در حالت پایا ۶۵
۵-۳- حل معادله حرکت سیال در جریان شعاعی برای حالت نیمه پایا ۶۸
۵-۴- تأثیر تزریق بخار آب روی شاخص بهره دهی ۷۰
۵-۵- جریان شعاعی گازها در حالت پایا ۷۳
فصل ششم : ازدیاد برداشت نفت با تزریق آب ۷۴
۶-۱- موارد مورد توجه در مقاله سیلاب زنی ۷۵
۶-۲- مکانیزم رانش نفت بوسیله آب تزریقی ۷۶
۶-۳- فرآیند جابجایی بوکلی- لورت ۷۹
۶-۴- الگوی قرارگیری چاههای تزریقی آب ۸۲
۶-۵- راندمان جاروبی ۸۳
۶-۶- عملیات روی آب تزریقی ۸۶
۶-۷- پمپ های تزریق آب ۸۶
۶-۸- الگوی تزریق آب ۸۷
فصل هفتم : روشهای گرمایی ازدیاد برداشت نفت ۸۹
۷-۱- تزریق سیالات گرم ۹۰
۷-۱-۱- تزریق آب داغ ۹۰
۷-۱-۱- تزریق آب داغ ۹۱
۷-۱-۲- تزریق بخار آب ۹۱
۷-۲- روشهای احتراقی ۹۷
۷-۳- ریزش ثقلی به کمک بخار ۱۰۰
۷-۴- گرم کردن مخزن به روش الکتریکی ۱۰۲
۷-۵- گرم کردن مخزن به روش الکترومغناطیسی ۱۰۲
۷-۶- مقایسه روشهای حرارتی : ۱۰۳
۷-۶-۱- مقایسه روشهای تزریق آب داغ و بخار آب ۱۰۳
۷-۶-۲- مقایسه عملیات تزریق بخار آب و احتراق درجا ۱۰۳
۷-۷- مقالات ارائه شده در خصوص تزریق بخار آب ۱۰۴
فصل هشتم : ازدیاد برداشت نفت با تزریق گاز ۱۱۰
۸-۱- تزریق گاز به روش امتزاجی ۱۱۱
۸-۱-۱- تعریف امتزاج ۱۱۱
۸-۱-۲- تئوری امتزاج ۱۱۳
۸-۱-۳- جابجایی امتزاجی ۱۱۵
۸-۱-۴- عوامل مؤثر بر راندمان جابجایی ۱۱۷
۸-۱-۵- تزریق نیتروژن و گازهای تولیدی ۱۲۵
۸-۱-۶- تزریق گاز هیدروکربنی ۱۲۷
۸-۱-۷- تزریق گاز دی اکسید کربن ۱۳۱
۸-۲- تزریق گاز به صورت غیر امتزاجی ۱۳۴
۸-۲-۱- فرآیند GAIGI 135
۸-۳- عوامل مؤثر در راندمان تزریق گاز ۱۳۶
فصل نهم : روشهای دیگر ازدیاد برداشت ۱۳۸
۹-۱- تزریق آب و گاز ۱۳۹
۹-۲- روشهای شیمیایی ۱۴۰
۹-۲-۱- تزریق پلیمر ۱۴۰
۹-۲-۲- تزریق آکلالین ۱۴۱
۹-۲-۳- تزریق فعال کننده های سطحی ۱۴۲
فصل دهم : معادلات ریاضی حاکم در ازدیاد برداشت نفت با تزریق آب ۱۴۳
۱۰-۱- رابطه نفوذپذیری نسبی با میزان سیر شدن ۱۴۴
۱۰-۲- خاصیت تر شوندگی ۱۴۷
۱۰-۳- فشار موئینه ۱۴۹
۱۰-۴- معادله مقدار جریان جزئی نفت و آب ۱۵۳
۱۰-۵- محاسبه بازیابی نفت ۱۵۶
فصل یازدهم : بهبود بازیابی نفت ۱۶۲
۱۱-۱- بهبود بازیابی نفت با استفاده از تجهیزات کمکی ۱۶۳
۱۱-۲- انتخاب روش ازدیاد برداشت نفت ۱۶۶
۱۱-۳- تأثیر دراز مدّت روش های ازدیاد برداشت نفت در تولید نفت نهایی ۱۶۷
نتیجه گیری ۱۶۹
مراجع ۱۷۲
فهرست علائم ۱۷۳