IOR چیست؟ (Improved Oil Recovery)

IOR شامل طیف گسترده ای از فن آوری های تولید از جمله حفر چاه های عمودی اضافی یا طراحی پیچیده چاه (چاه های انحرافی، مورب، چاه های افقی، تک طرفه و چاه های چند جانبه)، تحریک چاه (شکستگی هیدرولیکی و اسیدی شدن)، Artificial Lift (پمپ ها، ESP ها و جابه جایی با گاز)، روش های بازیابی ثانویه (سیلاب زنی با آب و سیلاب زنی با گاز) و EOR (بازیابی حرارتی،  جابجایی امتزاج پذیر و سیلاب زنی شیمیایی) می شود.

به طور کلی به تمامی راه کارهایی که منجر به تولید از چاه می شود IOR  میگویند که EOR بخشی از آن محسوب می شود.

برای خرید و تعمیرات انواع پمپ های صنعتی اینجا کلیک کنید

EOR چیست؟

بازیابی نفت که به اختصاص EOR نامیده می شود، استخراج نفت خام از یک میدان نفتی است که در غیر این صورت قابل استخراج نیست. میدان های نفتی در ابتدا با تکنیک های بازیابی اولیه و ثانویه که بر حسب اختلاف فشار است، عمل می کنند. بعد از سال های متوالی تولید میدان نفتی غیر قابل استخراج می شود که در این نقطه مهندسان از تکنیک های EOR یا بازیابی ثالثیه استفاده می کنند. درحالی که بازیابی اولیه و ثانویه 20٪ تا 40٪ است، EOR می تواند 30٪ تا 60٪ یا بیشتر از نفت مخزن را استخراج کند. سه روش کلی EOR وجود دارد: تزریق حرارتی، تزریق گاز، و تزریق شیمیایی.

برای خرید فیلتر نفت با قیمتی توافقی کلیک کنید

روش های EOR

سه تکنیک اصلی EOR: تزریق گاز، تزریق حرارتی و تزریق شیمیایی. برای تزریق گاز، از گازهایی مانند گاز طبیعی، نیتروژن یا دی اکسید کربن (CO2) استفاده می کنند. تزریق شیمیایی شامل پلیمر و دیگر مواد شیمیایی برای افزایش اثربخشی سیلاب زنی است.

تزریق گاز

تزریق گاز یا سیلاب زنی امتزاج پذیر در حال حاضر رایج ترین روش مورد استفاده در افزایش بازیافت نفت است. سیلاب زنی امتزاج پذیر یک اصطلاح عمومی برای فرآیندهای تزریق است که گازهای قابل امتزاج را به مخزن وارد می کند. فرآیند جابجایی قابل امتزاج، فشار مخزن را حفظ می کند و جابجایی نفت را بهبود می بخشد زیرا کشش سطحی بین نفت و گاز کاهش می یابد. این اتفاق امکان افزایش راندمان جابجایی کل را فراهم می کند. گازهای مورد استفاده شامل CO2، گاز طبیعی یا نیتروژن است. سیالی که بیشتر برای جابجایی امتزاجی استفاده می شود دی اکسید کربن است زیرا ویسکوزیته نفت را به خوبی کاهش می دهد. در نهایت جابجایی نفت توسط تزریق دی اکسید کربن به رفتار فازی مخلوط آن گاز و نفت خام بستگی دارد که به شدت به دمای مخزن، فشار و ترکیب نفت خام بستگی دارد.

تکنیک های حرارتی

در این روش، از گزینه های مختلفی برای گرم کردن نفت خام در سازند استفاده می‌شود تا ویسکوزیته آن کاهش یابد و یا بخشی از نفت تبخیر شود. افزایش حرارت باعث کاهش کشش سطحی و افزایش نفوذپذیری نفت می شود. نفت گرم شده نیز ممکن است تبخیر شود و سپس متراکم شود و نفت بهبود یافته را تشکیل دهد. تکنیک های حرارتی شامل تزریق بخار چرخه ای، سیلاب زنی با بخار و احتراق است.

تزریق بخار

تزریق بخار به مخزن با پمپاژ بخار به داخل چاه با الگویی مشابه تزریق آب انجام می شود. در منطقه بخار، نفت تبخیر می شود و در منطقه آب گرم، نفت منبسط می شود. در نتیجه انبساط نفت، ویسکوزیته کاهش و نفوذپذیری افزایش می یابد. برای اطمینان از موفقیت، فرآیند باید چرخه ای باشد.

احتراق

هنگامی که اشباع نفت و تخلخل بالا باشد، احتراق بهترین کاررایی را دارد. احتراق باعث تولید گرما در خود مخزن می شود. همانطور که آتش می سوزد، از طریق مخزن به سمت چاه های تولیدی حرکت می کند. گرمای حاصل از آتش ویسکوزیته نفت را کاهش می دهد و به تبخیر آب مخزن کمک می کند. بخار، آب داغ، گاز احتراق و بانکی از حلال مقطر، همگی نفت را به سمت چاه‌های تولیدی هدایت می‌کنند.

تزریق مواد شیمیایی

تزریق مواد شیمیایی مختلف، معمولا به صورت محلول های رقیق، برای کمک به تحرک و کاهش کشش سطحی استفاده می شود. تزریق محلول های قلیایی به مخازن با نفتی که دارای اسیدهای آلی است منجر به تولید ماده ای می شود که ممکن است کشش سطحی را به اندازه کافی کاهش دهد تا تولید افزایش یابد. تزریق پلیمر محلول در آب با افزایش ویسکوزیته آب تزریقی می تواند مقدار نفت بازیافتی را در برخی سازندها افزایش دهد. محلول‌های رقیق سورفکتانت‌ مانند سولفونات‌های نفت یا بیوسورفکتانت‌ها ممکن است برای کاهش کشش سطحی یا فشار مویرگی که مانع از حرکت قطرات نفت در مخزن می‌شود، تزریق شود. فرمولاسیون های ویژه نفت، آب و سورفکتانت، میکروامولسیون ها، می توانند به ویژه در کاهش کشش سطحی موثر باشند. استفاده از این روش ها معمولاً به دلیل هزینه زیاد مواد شیمیایی و جذب و هدر رفتن آنها بر روی سنگ سازند محدود می شود. در تمام این روش ها مواد شیمیایی به چندین چاه تزریق می شود و تولید در چاه های مجاور دیگر اتفاق می افتد.

سیلاب زنی با پلیمری

سیلاب پلیمری شامل مخلوط کردن مولکول های پلیمری زنجیره بلند با آب تزریق شده به منظور افزایش ویسکوزیته آب است. این روش راندمان جاروب را در نتیجه بهبود نسبت تحرک آب به نفت، افزایش می دهد. افزایش ویسکوزیته آب باعث می شود آب به خوبی پشت نفت قرار بگیرد و بدون ایجاد پدیده های مضر (انگشتی شدن و ...) آن را به سمت چاه تولیدی هل دهد. سورفکتانت ها ممکن است همراه با پلیمرها و پلی گلیسرول های پرشاخه استفاده شوند. آنها کشش سطحی بین نفت و آب را کاهش می دهند. این امر اشباع باقیمانده نفت را کاهش می دهد و راندمان ماکروسکوپی فرآیند را بهبود می بخشد.

نانوسیالات با شوری کم

فرآیندهای EOR را می‌توان با نانوذرات به سه روش افزایش داد: نانوکاتالیست‌ها، نانوسیال‌ها و نانوامولسیون‌ها. نانوسیالات سیالات پایه ای اند که حاوی نانوذرات در سوسپانسیون های کلوئیدی هستند. نانوسیال‌ها عملکرد بسیار خوبی در EOR برای میدان‌های نفتی دارند، از جمله این عملکردها بهبود این موارد است: فشار جدا شدن منافذ، مسدود شدن کانال، کاهش تنش سطحی، نسبت تحرک، تغییر ترشوندگی، و جلوگیری از بارش آسفالتین.