مدلسازی فرایند sagd (ریزش ثقلی نفت به کمک تزریق بخار آب) جهت ازدیاد برداشت از مخازن نفت سنگین و بررسی تغییرات ایجاد شده در نتیجه تغییر فشار و دما

در برداشت نفت سنگین از روشهای مختلفی استفاده می شود. یکی از این روشها، شکل ویژه ای از سیلابزنی بخار به نام ریزش ثقلی به کمک بخار (steam-assisted gravity drainage (sagd)) نام دارد. در یک فرایند معمول sagd دو چاه افقی به موازات یکدیگر در نزدیکی پی چاه حفر می گردند. بخار داغ از چاه بالایی تزریق شده و باعث گرمایش و ریزش نفت به سوی چاه برداشت می شود. بخار به منظور گرم کردن نفت و کاهش گرانروی آن تزریق می شود، به طوری که تحرک پذیری نفت افزایش یافته و نفت به علت چگالی بیشتر نسبت به بخار آب، رو به پایین به جریان می افتد. در این فرایند حرکت نفت به سوی چاه بهره بردای بر اثر گرانش ایجاد می گردد و هندسه سیستم به نحوی است که نفت تقریبا موازی با سطح بین دو فاز که مرز ناحیه در حال رشد اشباع از بخار (اتاقک بخار) و توده نفت را تشکیل می دهد، حرکت می کند. هدف از توسعه و بررسی فرایند ریزش ثقلی به کمک بخار، طراحی ابزاری است که بوسیله آن بتوان کامل ترین، کم هزینه ترین و قابل اجرا ترین ساز و کار برداشت نفت را برای هر مخزن با مشخصات خاص خود، انتخاب کرد. با توجه به اینکه اغلب شبیه سازی های صورت گرفته بر روی مخازن برای فرایند sagd توسط شبیه ساز تجاری cmg صورت پذیرفته و با توجه به قیمت بالای این شبیه ساز و شرایط تحریم، نیاز به ایجاد شبیه ساز مشابهی که بتوان نتایج قابل اعتماد و پاسخگوی نیاز صنعت ارائه دهد، حس می شد. پژوهش پیش رو در همین راستا و در جهت تامین نیاز صنعت نفت کشورمان انجام شده است. به این صورت که مدلی بر پایه مدل تحلیلی المانی باتلر به شکل عددی فرمولبندی و حل شده است تا الگوی صحیح و دقیقی از رشد اتاقک بخار و پروفایل دما در توده نفت سنگین بدست آید. بدین وسیله می توان روابط دقیقی برای تعیین محل بهینه قراردهی چاههای تزریق و برداشت نفت و همچنین تاثیر پارامترهایی مثل فشار و دمای تزریق بخار داغ ارائه نمود. مشاهده می گردد در شرایط مدل بیشینه نرخ تولید نفت در زمانی حدود 2600 ثانیه پس از شروع تزریق رخ می دهد. همچنین در این شرایط فشاری در حدود 380psi فشار بهینه برای تزریق بخار داغ به مخزن است. بعلاوه فاصله 6 ft فاصله عمودی بهینه و فاصله حدود 35 ft فاصله افقی بهینه برای قراردهی حفت چاههای تزریق و برداشت در عمق مخزن می باشد.