refinaryrig
افراد میهمان مجاز به دانلود فایل نمی باشند. اگر حساب کاربری دارید وارد شوید و مجدد تلاش کنید. در غیر این صورت ثبت نام کنید.
انصراف

آشنایی با فراز آوری با گاز


۰ ۳۴۶۹ ۲ ۱۳۹۰/۱۲/۰۱ ۰۶:۰۲
استفاده از سیستم فراز آوری با گاز ( Gas Lift System) یکی از روش های افزایش تولید نفت از میادین نفتی است . در ایران در میدان نفتی آغاجری واقع در مناطق نفت خیز جنوب و همچنین در تولید مناطق دریایی در بعضی از سکوهای نفتی از سیستم فراز آوری با گاز جهت تولید نفت پیش بینی شده از میادین مذکور استفاده می گردد . برای مثال در سال 1970 شرکت نفتی مک کورد (MC CORD) برای اولین بار برنامه توسعه دراز مدت میدان نفتی آغاجری را مورد مطالعه قرار داد و بررسی آن شرکت نشان داد که مناسب ترین روش تولید نفت برنامه ریزی شده از میدان نفتی آغاجری تثبیت فشار مخزن و به علاوه استفاده از سیستم فراز آوری با گاز می باشد . در سال های 1971 و 1972 آزمایش عملی روی چاه های 84 و 93 آغاجری صورت گرفت و افزایش تولید قابل قبولی را نشان داد . نمونه فوق مثالی بارز از اثر مثبت سیستم فراز آوری با گاز را در افزایش تولید نفت از میادین نفتی است.

در این سیستم با تزریق گاز در مجرای حاوی نفت و مخلوط شدن نفت و گاز موجب سبک شدن ستون مایع می گردد ، در نتیجه با وجود کاهش فشار پایین مجرای عمودی که بر اثر گذشت زمان ایجاد شده است می توان با جبران افت فشار درون مسیر به میزان مطلوب از چاه مورد نظر تولید نفت داشت . از لحاظ موقعیت زمانی استفاده از سیستم فراز آوری با گاز بین زمان جریان طبیعی چاه و زمان استفاده از پمپ جهت تخلیه چاه قرار می گیرد . بدیهی است که در صورت کاهش گاز همراه نفت در چاه های تولیدی و در پی آن افزایش میزان آب شور همراه نفت موجب پس افتادگی سیال در حال جریان از پاه شده و در نتیجه موجب مرگ چاه و عدم جریان آن می گردد . از طرف دیگر اگر چاهی تحت سیستم فراز آوری با گاز شدید قرار داده شود و میزان گاز تزریقی از یک میزان خاص که میزان بهینه نامیده می شود افزایش یابد ، اول اینکه بیشتر از حجم لوله عمودی را گاز اشغال می کند و میزان نفت تولیدی کاهش می یابد و دوم اینکه بر اثر کاهش بیش از حد چگالی ، سیال تولیدی از چاه دارای سرعت زیاد خواهد شد . در این حالت انرژی از دست رفته بر اثر اصطکاک و سرعت سیال از اثری که کاهش چگالی به سیستم وزد می کند بیشتر خواهد شد و موجب کاهش تولید نفت و افزایش افت فشار می گردد . بنابراین باید تزریق گاز را به صورت بهینه انجام داد که این خود زمینه ای برای بهینه سازی سیستم فراز آوری با گاز است .

در سال 1797 میلادی یک مهندس معدن آلمانی به نام کارل امانوئل لوشر در اولین تحقیق از هوا برای بالا آوردن مایعات معدنی استفاده کرد . این تحقیق زمینه ای برای معرفی سیستم فراز آوری با گاز گردید . البته ایشان قبل از اجرای عملی این طرح آزمایشات متعددی انجام داده بودند .
در سال 1914 دیویس و رندر در دانشگاه ریکالن آمریکا بر روی سیستم فراز آوری با گاز کارهای ارزنده ای در مقیاس آزمایشگاهی و بر روی اثر ضریب اصطکاک و میزان گاز تزریقی انجام دادند . در این آزمایش از یک لوله عمودی به قطر 1.25 اینچ و طول های مختلف بین 15-45 فوت استفاده کردند . در این آزمایش افزایش مقدار هوای تزریق شده (شروع از صفر) موجب افزایش خروج آب تا یک حد معینی گردید . هرگونه افزایش اضافی هوا از حد معین موجب کاهش میزان استحصال آب گردید . امروزه نیز این موضوع در مقیاس چاه های نفتی جواب مثبت داده است . بدیهی است برای میزان خاصی از تزریق ، عمل معینی از محل تزریق باید استفاده شود .
در سال های 1932-1939 توسط شرکت نفتی آمارادا جهت افزایش تولید از چاه های نفت به جای استفاده از سیستم فراز آوری با گاز قطر لوله عمودی را تغییر دادند تا اینکه افزایش درصد آب شور موجب پس افتادگی و سنگینی مایع و در نتیجه مرگ چاه نگردد . آنها قطر را از 5 اینچ به 2.5 اینچ و سپس به 2 اینچ و 1.5 و به همین ترتیب در نهایت به 0.75 اینچ کاهش دادند . آنها دریافتند که یک قطری وجود دارد که در آن کل نفت و گاز تولیدی برای ایجاد حداقل سرعت مورد نیاز کافی است . اگر قطر از این قطر معین کمتر شود سرعت افزایش می یابد و در نتیجه اصطکاک به سرعت اثر خود را نشان می دهد و موجب کاهش جریان می گردد . بنابراین یک قطر بهینه وجود دارد . نتایج این آزمایش در قیاس با بهینه سازی سیستم فراز آوری با گاز میزان گاز تزریقی را تغییر می دهند تا بهینه سازی صورت گیرد .
در سال 1940 اورن (Uren) و همکاران جریان یافتن مخلوط نفت و هوا در یک لوله 42 فوتی عمودی را بررسی کردند . اورن یکی از افرادی است که جهت تعیین گرانروی مخلوط نفت و هوا تلاش بسیاری کرد . او از اختلاف سرعت دو فاز صرف نظر کرد و از افت فشار ایجاد شده ضریب اصطکاک به دست آورد و با تعیین عدد رینولدز در نهایت توانست گرانروی مطابق مخلوط را تعیین کند . همچنین او دریافت که گرانروی مخلوط در نسبت گاز به نفت بالا دیگر تغییر محسوسی ندارد . لذا تزریق بیش از حد گاز موجب کاهش گرانروی نمی گردد .
در دهه 1960 میلادی برون (BROWN) و همکاران با داشتن خصوصیات چاه مورد مطالعه و استفاده از ضریب بهره دهی با روش ترسیمی بهترین نقطه تزریق را به دست آوردند . البته این روش محدودیت هایی دارد که مهمترین محدودیت آن عدم جوابگو بودن آن برای حالت های مختلف است . این روش محدود به نمودارهایی است که به صورت تجربی تهیه شده و برای بهینه سازی از آنها استفاده می کنند .
در سال 1982 Degg و همکاران با استفاده از روش ترسیمی برون و نمودارهای تجربی که در این خصوص برای پیش بینی افت فشار در مسیرهای افقی و عمودی تهیه شده بود ، نمودار عملکرد سیستم فراز آوری با گاز را تهیه نمودند و نشان دادند که از لحاظ اقتصادی فقط یک نقطه از منحنی تولید نفت بر حسب تزریق گاز مقرون به صرفه است .
در سال 1996 در کنگره صنعت گاز بوئیراگو رودریگوئز یکی از مشکلات بهبنه سازی سیستم فراز آوری با گاز به روش ترسیمی را عدم کارا بودن این روش برای چاه هایی که سریع به تزریق گاز پاسخ نمی دهند عنوان کردند .
در سال 1996 در دانشگاه قاهره عبدالوالی و عثمان سلامه سیستم فراز آوری با گاز در مخزن نفتی رمضان واقع در میدان نفتی سوئز در کشور عربستان را بهینه سازی نمودند و موفق شدند بیش از 2000 بشکه در روز به تولید 17000 بشکه ای در روز مخزن بیافزایند .


.

همایون قاسمی
مدیر و موسس
کارشناس ارشد مهندسی نفت



به اشتراک بگذارید
برای ارسال نظر باید ثبت نام کنید یا به حساب خود وارد شوید.

ارمین
ارمین
عضو عادی
با سلام بسیار ممنونم .عالی بود
 
۱۳۹۴/۰۶/۰۱ ۱۷:۰۸

hidmoradihamed
hidmoradihamed
عضو عادی
واقعا مطلب خوبی بود 
دمت گرم
 
۱۳۹۴/۰۶/۰۴ ۱۲:۲۰

326
0