کاربر:یعثوب شاهماری
از ویکیپدیا، دانشنامهٔ آزاد.
افزایش بهره وری نفت(EOR):
EOR مبحثي راجع به روشهاي مورد استفاده براي بازيافت بيشتر نفت از مخازن نفتي است، كه جدا از برداشت اوليه و ثانويه ميباشد.در برداشت اوليه، استخراج نفت بيشتربا استفاده از انرژي داخلی مخزن، که توسط گازهای تحت فشاريا رانش طبيعي توسط آب ايجاد ميشود، صورت ميگيرد.در برداشت ثانويه، بيشتر از تزريق آب يا آبروبي استفاده ميشود. به اين ترتيب EOR به عنوان سومين مرحله برداشت مطرح ميشود. ازدياد بازيافت نفت IOR(Improved Oil Recovery)و بازيافت پيشرفته نفت AOR (Advanced Oil Recovery) معاني مشابهي با EOR دارند بجز آنكه آنها روشهاي مقدماتي و ثانويه برداشت را نيز در برمي گيرند، در ضمن گاهي اوقات EOR ميتواند زودتر از مراحل قبل بكار رود. قبل از تهيه اين پژوهش، آبروبي نوعي از EOR شناخته ميشد ولي الان EOR به عنوان مرحلهاي پس از آن به شمار ميرود. اين مجموعه شامل بررسي چهار گروه روشهاي بازيافت حرارتي (Thermal Recovery) ، امتزاج گاز (Gas Miscible) رانش شيميايي (Chemical Flooding) و رانش ميكروبي (Microbial Flooding) ميباشد. دوازده روش EOR و دو مورد تكنولوژي استخراج در اين مجموعه توضيح داده شدهاند. -روشهاي بازيافت حرارتي عبارتند از: بخارروبي (Steam Flooding ) ، تحريك دورهاي با بخار (Cyclic Steam Stimulation) و احتراقِ درجا (In situ Combustion) . -روشهاي امتزاج گاز براي بازيافت نفت عبارتند از: گاز كربنيك روبي (Carbon Dioxide flooding) ، تحريك دورهاي با دي اكسيد كربن (Cyclic Carbon Dioxide Stimulation) ، نيتروژن روبي (Nitrogen Flooding) و نيتروژن - گازكربنيك روبي (Nitrogen-CO2 Flooding) . همچنين روشهاي رانش شيميايي عبارتند از: پليمر روبي (Polymer Flooding) شامل پليمرهاي ژلاتيني، رانش با پليمرهاي ميسلي (Micellar-Polymer Flooding) و قلياروبي (Alkaline Flooding) . روشهاي ميكروبي عبارتند از: رانش ميكروبي (Microbial Flooding) و بازيافت ميكروبي دورهاي (Cyclic Microbial Recovery. تكنولوژيهاي استخراج نيز عبارتند از: تكنولوژي بهبود يافته حفاري (Improved Drilling Technology) و شكافت هيدروليكي (Hydraulic Fracturing) .
• بازيافت حرارتي)( Thermal Recovery:
بازيافت حرارتي شامل تكنيكهاي بخار روبي، تحريك دورهاي با بخار واحتراِق درجا ميباشد.
- بخار روبي(Steam Flooding) : بخار با درجه حرارت بسيار بالا براي گرم كردن نفت به داخل چاه تزريق ميشود. نفت منبسط شده و با كاهش گرانروي و اندكي تبخير، حركت آن به سمت چاههاي توليدي راحتتر صورت ميگيرد. بخارروبي اغلب در بازيافت نفت سنگين به منظور غلبه برگرانروي بالاي نفت، كه از حركت آن جلوگيري ميكند، بكار ميرود.
-تحريك دورهاي با بخار(Cyclic Steam Stimulation) : اغلب به نام روش Huff & Puff نيز شناخته ميشود كه براي بالا بردن ضريب بازيافت در فاز برداشت اوليه از مخازن نفت سنگين استفاده ميشود. بعداز تزريق بخار به مخزن، چاه را ميبندند تا سازند توليدي در محدوده اطراف چاه گرم شود. بعداز مدت زمان كافي (اغلب يك يا دو هفته) توليدا ز چاههاي تزريق شروع شده و تا جايي ادامه مييابد كه گرما توسط سيالات استخراج شده از دست برود. اين سيكل تا كاهش فشار طبيعي مخزن و افزايش آب توليدي كه باعث غيراقتصادي شدن فرايند ميگردد، تكرار ميگردد. در اين مرحله معمولاً اقدام به يك بخار روبي مداوم براي گرم كردن و رقيق كردن نفت و جبران فشار كاهش يافته مخزن ميكنند تا استخراج ادامه يابد.
-احتراِق در جا(In Situ Combustion) : يا آتش روبي (Fire Flooding) ، اغلب در استخراج نفت سنگين با گرانروي بسيار بالاتراز شرايط متعارف استفاده ميشود. احتراِق درجا اغلب با سوزاندان هوا براي ايجاد يك زون سوزان انجام ميگيرد كه در سازند به سمت چاههاي توليدي حركت ميكند. حرارت بسيار بالا باعث ايجاد زونهاي بخار آب و نفت تبخير شده ميگردد كه جلوتر از زون احتراِ ق بسوي چاههاي توليدي حركت ميكنند و در سطح زمين آب و گاز ونفت از همديگر تفكيك ميشوند.
- استفاده از امواج الکترو مغناطیس(Electro Magnetic Heating(EMH) ):
از جمله روشهای نوين در ازدياد برداشت برای مخازن دارای نفت نيمه سنگين و سنگين روش EMH می باشد که در آن از امواج الکترو مغناطيس برای گرم کردن نفت درون مخزن استفاده میشود.به همين دليل اين روش را جزء روشهای حرارتی ازدياد برداشت بشمار می آوريم. که در آن با ايجاد يک ميدان مغناطيسی متغيير با فرکانس بالا انرژی مولکولها افزاِيش داده و در نهايت از گرمای توليد شده برای ازدیاد برداشت نفت استفاده می شود.
محدوده فرکانسهای بکار رفته در اين روش از چند مگا هرتز تا 300 مگا هرتز می باشد که فرکانس بهينه برای هر مخزن به جنس آن مخزن بستگی دارد. از جمله مزايای اين روش قابليت استفاده همزمان آن با ساير روشهای ازدياد برداشت می باشد.
- تحريك دورهاي با بخار :( Cyclic Steam Stimulation)
(يا روش Huff & Puff به عنوان يكي از روشهاي انگيزش چاه)
از اين روش اغلب براي بالا بردن بازيافت نفت در فاز اوليه برداشت از مخازن نفت سنگين استفاده ميشود. در اين فاز، روش فوِق با رقيق كردن نفت باعث كمك به انرژي طبيعي مخزن و سهولت حركت آن در سازندهاي نفت دار به سمت چاههاي توليدي ميگردد. اين روش در يك چاه منفرد هم قابل اجرا است.
براي انجام اين روش EOR ، بخار بايد قبلاً به اندازه از قبل تعيين شده در چاه حفاري شده براي تزريق و يا چاههاي توليدي كه تغيير كاربري داده شدهاند تزريق شود. اين چاهها پس از تزريق بخار، به منظور گرم كردن و رسوخ در سازند توليدي در محدوده اطراف چاه، بسته ميشوند. بعداز سپري شدن مدت زمان كافي براي گرم شدن سازند، استخراج از چاههاي تزريقي شروع شده و تا جايي ادامه مييابد كه حرارت چاه كاهش يابد. اين چرخه خيساندن سازند (soak period) و توليد از آن (huff & puff) تا زماني ادامه مييابد كه توليد بر اثر كاهش فشار مخزن و افزايش ميزان آب توليدي دچار نقصان شود. معمولاً در اين زمان استخراج به روش بخارروبي و با گرم كردن و رقيق كردن مداوم نفت كه باعث بالا بردن فشار مخزن ميشود ادامه پيدا ميكند. وقتي بخار روبي شروع شد بايد از تعدادي از چاههاي تزريق نيز به عنوان چاههاي توليدي دركنار چاههاي اصلي توليدي استفاده شود.
*احتراقِ درجا يا آتش روبي(In situ Combustion or Fire flooding):
اين روش اغلب در مخازن حاوي نفت سنگين با گرانروي بسيار بالا كه با روشهاي مرسوم قابل استخراج نيستند صورت ميگيرد. سوزاندن مقداري از نفت در جا باعث ايجاد يك زون احتراِق و حركت آن درون سازند به سمت چاههاي توليدي ميشود. نتيجه اين عمل ايجاد يك نيروي رانش بخار وگاز براي بازيافت نفت ميباشد. اين عمليات گاهي با فرستادن يك سيستم گرم كننده يا جرقهزن درون چاه تزريق، شروع ميشود. سپس هوا درون چاه تزريق شده وگرمادهي تا زمان ايجاد شعله ادامه مييابد.
بعداز گرم شدن سنگهاي مخزن، سيستم گرم كننده خارج شده ولي هوادهي براي گسترش و پيشرويآتش ادامه مييابد. گاهي اوقات تزريق آب بطور همزمان يا بطور متناوب همراه با هوا صورت ميگيرد. زيرا ايجاد بخار ميتواند به توزيع بهتر گرما و كاهش نياز به هوا منجر شود. در اين عمليات برهم كنشهاي زيادي وجود دارد. مراحل شرح داده شده ذيل مطابق با شماره هاي روي شكل است: 1ـ اين ناحيه به عنوان جبهه پيشرونده اصلي در حال سوختن است. 2ـ آب موجود يا تزريق شده به دليل وجود حرارت زياد در اين ناحيه تبديل به بخار شده و اين بخار با پيشروي در مناطق غير مشتعل سازند به گرم شدن آنها كمك ميكند. 3ـ اين قسمت، ناحيه احتراِق در حال گسترش درون سازند را نشان ميدهد. 4ـ حرارت بالا در جلوي جبهه در حال احتراِق باعث شكست حرارتي و تبخير تركيبات سبكتر نفت ميشود، ضمن آنكه بقاياي سنگين به جا مانده كك نفتي يا كربن نيز به عنوان سوخت براي پيشروي شعله مصرف ميشوند. 5ـ يك ناحيه بخار كه حاوي محصولات احتراِق از جلمه هيدروكربنهاي سبك تبخير شده و بخار آب ميباشد. 6ـ در اين ناحيه، به دليل داشتن فاصله با شعله، هيدروكربنهاي سبك مايع شده و بخار به آب داغ تبديل ميشود. اين عمل باعث رقيق شدن نفت بر اثر تماس با بخارات مايع شده، و ضمناً گازهاي حاصل از احتراِق باعث رانش نفت به سمت چاههاي توليدي ميشوند. 7ـ در اين ناحيه، يك توده نفت (تودهاي از نفتهاي جابجا شده) شكل ميگيرد كه شامل نفت، آب و گازهاي حاصل از احتراِ ق ميباشد. 8ـ توده نفت در حين حركت به سمت چاههاي توليدي سردتر شده و دماي نفت تا نزديكيهاي دماي اوليه مخزن كاهش مييابد. وقتي توده نفت به چاههاي توليدي ميرسد نفت، آب و گازها به سطح آورده شده و نفت پس از جداسازي فروخته شده و آب و گاز براي تزريق مجدد استفاده ميشود. اين عمليات با توقف تزريق هوا خاتمه مييابد، وقتي كه ناحية تعيين شده كاملاً مشتعل شده باشد و يا جبهه اشتعا ل به چاههاي توليدي رسيده باشد. توجه شود كه بالا آمدن بخارهاي سبك وگازهاي ناشي از احتراِق در زون توليدي باعث كاهش كارايي اين روش ميشود كه ميتوان با تزريق آب به صورت متناوب يا همزمان با هوا باعث كاهش ضررها وافزايش توليد شد.
• بازيافت امتزاجی)( Miscible Recovery : بازيافت امتزاجي گاز شامل گاز كربنيك روبي، تحريك دورهاي با دياكسيد كربن، نيتروژن روبي و نيتروژن - گاز كربنيك روبي ميباشد.
- گاز كربنيك روبي (Carbon Dioxide Flooding) : اين روش اغلب براي بازيافت نفت از مخازني استفاده ميشود كه فشار اوليه مخزن طي مرحله برداشت اوليه و يا آب روبي كاهش يافته است. ابتدا آب درون مخزن تزريق ميشود تا فشار مخزن به حد قابل قبولي برسد، سپس CO2 توسط چاههاي تزريق، وار دمخزن ميشود. در حين تزريق گاز كربنيك در مخزن، يك ناحيه CO2 امتزاجي با هيدروكربنهاي سبك تشكيل ميشود كه قابل حل در نفت است و باعث تسريع حركت آن به سمت چاههاي توليدي ميشود. به دنبال اين توده اوليه گاز كربنيك، معمولاً تزريق آب يا CO2 انجام ميشود زيرا استفاده از آب ميتواند باعث بهبود ضريب رانش نفت و كاهش ميزان CO2 لازم شود. توليد از توده نفتي صورت ميگيرد كه در جلوي جبهه امتزاجي تشكيل ميشود. درحين توليد سيالات مخزن از چاههاي توليدي، CO2 به شكل گاز آزاد شده و عملي مشابه با فرازآوري با گاز (gas lift) توسط فشار گاز طبيعي مخزن را انجام ميدهد.
- تحريك دورهاي با دياكسيد كربن(Cyclic Carbon Dioxide Stimulation) : اغلب به عنوان يكي از روشهاي huff & puff شناخته شده و روشي سريع براي توليد نفت در هر چاه منفرد ميباشد. مانند پروژه تحريك دورهاي با بخار، گاز CO2 به درون مخزن نفت تزريق شده و چاه براي مدتي بسته ميشود تا پريود خيساندن (Soak Period) طي شود. در اين مرحله چاه باز شده و نفت و سيالات ديگر استخراج ميگردند. انحلال CO2 در نفت باعث كاهش گرانروي نفت ومتورم شدن آن و سهولت پيشروي نفت در مخزن ميشود. از اين روش ميتوان در مخازن نفت سنگين و جاهايي كه اجراي روشهاي حرارتي در آنها امكانپذير نيست توسط تزريق CO2 با فشار بالا (به منظور سهولت امتزاج بين نفت و گازكربنيك) استفاده كرد.
- نيتروژن روبي (Nitrogen Flooding) : از اين روش براي بازيافت نفتهاي سبكي استفاده ميشود كه توانايي جذب گازهاي افزوده شده به مخزن را در شرايط خاص دارند. اين شرايط عبارتنداز ميزان متان كم و عمق دست كم 5000 فوت كه باعث ميشود سنگ مخزن در مقابل فشار زياد تزريق لازم براي مخلوط شدن نفت با نيتروژن مقاومت كرده و شكستگي در آن ايجاد نشود. وقتي نيتروژن در مخزن تزريق ميشود با تخبير تركيبات سبكتر نفتي يك جبهه امتزاجي تشكيل ميدهد. با حركت اين جبهه از چاههاي تزريقي به درون مخزن، يك منطقه امتزاجي يا محلول در نفت ايجاد ميشود.تزريق مداوم باعث جابجايي توده نفتي به سمت چاههاي توليدي ميشود. به منظور بازيافت بيشتر و افزايش ضريب رانش نفت ميتوان به طور متناوب از تزريق آب نيز استفاده كرد. مزيت نيتروژن آن است كه خاصيت خورندگي ندارد و با هزينه كم درمحل بوسيله جدا كنندهاي خاصي از هوا به دست ميآيد.
- نيتروژن - گازكربنيك روبي (Nitrogen-CO2 Flooding) : براي اينكه هزينه كاهش يابد ميتوان نيتروژن را همراه با CO2 تزريق نمود كه نيتروژن باعث جابجايي توده CO2 و نفت درمخزن ميشود.
- گاز كربنيك روبي Carbon Dioxide Flooding:
گاهي اوقات از دي اكسيدكربن (CO2) براي بالا بردن ميزان جابجايي نفت در مخزن استفاده ميشود. دي اكسيدكربن بطور طبيعي در بعضي مخازن به صورت همراه با گاز طبيعي يا به طور تقريباً خالص ممكن است موجود باشد. دي اكسيدكربن را ميتوان از كارخانههاي توليد محصولات شيميايي يا جداسازي از گازهاي حاصل از احتراِق نيروگاهها بدست آورد. وقتي فشار مخزن طي برداشتهاي اوليه و آب روبي كاهش مييابد، قبل از آغاز تزريق CO2 به مخزن بايد اين فشار به حالت اوليه بر گردد كه براي اين كار آب از طريق چاههاي تزريق درون مخزن پمپ ميشود تا فشار به حد قابل قبولي برسد، در اين هنگام CO2 از طريق همان چاههاي تزريق به درون مخزن وارد ميشود. ابتدا حتي ذرهاي از CO2 با نفت امتزاج نمييابد ولي با افزايش فشار تزريق، عمل امتزاج با مولكولهاي كوچك هيدروكربنهاي سبك بطور آهسته صورت ميگيرد و موجب تشكيل يك جبهه امتزاجي ميشود. اين جبهه امتزاجي ذاتاً يك توده گاز غني است كه حاوي CO2 و هيدروكربنهاي سبك ميباشد. در شرايط مناسب دما و فشار، اين جبهه قابليت انحلال در نفت را دار دكه باعث تسهيل حركت نفت به سمت چاههاي توليدي ميشود. اين توده اوليه CO2 اغلب به وسيله تزريق متناوب آب و CO2 دنبال ميشود. بكار بردن آب براي افزايش ضريب رانش و كاهش ميزان CO2 مصرفي است. توليد از توده نفتي، كه در جلوي جبهه امتزاجي تجمع مييابد، صورت ميگيرد. در حين برداشت سيالات مخزن از چاههاي توليدي CO2 به شكل گازي خود بر ميگردد و باعث انجام عمل مشابه گازراني (gas lift) با گاز طبيعي مخزن ميگردد. در سطح زمين CO2 را ميتوان از ساير سيالات استخراج شده جدا كرده و دوباره در چاه تزريق نمود كه به كاهش مصرف CO2 كمك كرده و يك سيكل بازيافتي CO2 ايجاد ميكند. اين مراحل ميتواند بطور مكرر اجرا شود تا زماني كه ديگر استخراج مقرون به صرفه نباشد.
*تحريك دورهاي با دي اكسيدكربن(Cyclic Carbon Dioxide Stimulation): (يكي از روشهاي انگيزش چاه((huff & puff )) تحريك دورهاي با دي اكسيد كربن يكي از عملياتهاي استخراج سريع نفت از چاههاي منفرد است. اين روش مشابه عميات دورهاي معمولي تزريق بخار (huff & puff) ميباشد . CO2 از طريق يك چاه به درون مخزن نفت تزريق شده و چاه بسته ميشود و پس از طي مدت زماني براي رسوخ CO2 در سازند (Soak Period) ، چاه باز شده و نفت و سيالات ديگر استخراج ميشوند. در اين فرايند، توليد نفت اضافي از طريق برخي يا همه مكانيزمهاي زير صورت ميگيرد: 1ـ CO2 در نفت حل شده و با كاهش گرانروي، اجازه حركت آزدانه نفت به سمت چاه توليدي را ميدهد. 2ـ انحلال CO2 در نفت حجم آن را زياد كرده و اشباع شدگي فاز نفت را بيشتر ميكند. 3ـ با افزايش ميزان CO2 و گازهاي آزاد شده از نفت (به علت پايين بودن فشار مخزن) نيروي رانش گاز محلول در نفت افزايش مييابد. 4ـ هيدروكربنها توسط گاز CO2 فوقِ بحراني استخراج ميشوند. اين فرايند در مخازن نفت سنگيني كه درآنها اشباع نفت و دما و فشار بالاست و مانع آميزش نفت و CO2 ميشود، نيز قابل اجراست. پارامترهاي مهم عملي بودن اين روش، حجم CO2 تزريقي دريك سيكل، تعداد سيكلها و ميزان فشار پشت نفت در حين توليد هستند. اين فرايند ميتواند چندين بار تكرار شود ولي با افزايش سيكلها، كارايي آن كاهش خواهد يافت.تحريك دورهاي با CO2 براي بازيافت نفت سنگين وقتي قابل استفاده است كه روشهاي حرارتي امكانپذير نباشند.
- نيتروژن روبي( (Nitrogen Flooding:
نيتروژن روبي در صورتي ميتواند به عنوان روش بازيافت نفت براي يك مخزن انتخاب شود كه شرايط زير در مخزن مورد نظر موجود باشد: 1ـ نفت مخزن بايد غني از اتان تا هگزان (C2-C6) يا هيدروكربنهاي سبك باشد. اين تركيبات نمايانگر نفت سبك با درجه API بالاتر از 35 ميباشد. 2ـ ضريب حجمي نفت بايد بالا باشد كه قابليت جذب گاز اضافه را تحت شرايط مخزن داشته باشد. 3ـ نفت بايد در شرايط زير اشباع و يا ميزان كم متان (C1) باشد. 4ـ مخزن بايد داراي عمق حداقل 5000 فوت باشد توانايي تحمل فشار تزريق بالا (بالاتر از PSI 5000) براي امتزاج كامل نيتروژن با نفت را بدون شكسته شدن سازند داشته باشد. استفاده از نيتروژن گازي شكل ( N2 ) براي مخازني با اين مشخصات به اين دليل مطلوب است كه نيتروژن با هزينهاي كمتر از ديگر گزينههاي ممكن قابل دسترسي است. نيتروژن را ميتوان به وسيله جداسازهاي سرمايشي از هوا بدست آورد و هوا هم يك منبع نامحدود است ضمن آنكه نيتروژن يك گاز خنثي است و باعث خوردگي نميشود. معمولاً وقتي نيتروژن در مخزن تزريق ميشود با تبخير برخي تركيبات سبكتر نفتي باعث تشكيل يك جبهه امتزاجي ميشود. اين جبهه گاز كه تا حدودي از تركيبا سبك غني است، به حركت خود درون سازند ادامه داده و با مقدار بيشتري نفت برخورد كرده و باعث تبخير تركيبات بيشتري ميشود و خود را غنيتر ميكند. همينطور كه اين حركت ادامه مييابد، لبه پيشرونده اين جبهه گازي چنان غني ميشود كه به حالت محلول يا امتزاجي در نفت مخزن وارد ميشود. در اين موقع فصل مشترك بين گاز و نفت از بين رفته و سيالات با هم مخلوط ميشوند. ادامه تزريق نيتروژن باعث هل دادن جبهه امتزاجي (كه به طور مداوم در حال نوسازي خود است) درون مخزن و جابجايي توده نفت به سمت چاههاي توليدي ميشود. تودههاي آب نيز بطور متناوب بجاي نيتروژن تزريق ميشوند تا باعث بهبود ضريب رانش و بازيافت نفت شوند. در سطح زمين سيالات بدست آمده از مخزن جداسازي ميشوند كه در آنها نه تنها نفت بلكه سيالات گازي و نيتروژن تزريق شده نيز وجود دارند.
- نيتروژن - گاز كربنيك روبي( CO2 Flooding-(Nitrogen:
تزريق نيتروژن و CO2 در واقع اصلاح روش رانش با دياكسيدكربن براي كاهش هزينههاي استفاده از CO2 است كه بايستي با خط لوله يا تانكر به محل آورده شود و طبيعتاً هزينه آن نيز زياد خواهد بود. زيرا نيتروژن ميتواند در محل و با هزينه بسيار كمتر توليد شود كه در نتيجه به عنوان يك گزينه جذاب مورد توجه ميباشد. نيتروژن را ميتوان توسط يك جداسازي سرمايشي از هوا، كه منبعي نامحدود است، جدا كرد. همچنين N2 گازي خنثي و غير خورنده است. در هنگام استفاده از اين روش نيتروژن براي راندن توده دي اكسيد كربن و نفت همراه آن به درون مخزن تزريق ميشود.
*بازيافت شيميايي) :(Chemical Recovery
روشهاي بازيافت شيميايي شامل تزريق پليمر، پليمر ميسلي و قلياروبي است.
-پليمرروبي(polymer Flooding): اغلب در مخازني استفاده ميشود كه روش آبروبي در آنها كارايي لازم را ندارد مثل مخازني كه به دليل شكستگي يا تراويي بالا باعث انحراف جريان و هرزروي آب تزريقي ميشوند يا مخازني كه به علت وجود نفت سنگين درمقابل جريان آب مقاومت ميكنند. در فرايند آب روبي، افزودن پليمر قابل انحلال در آب باعث نفوذ بيشتر آب در سنگ مخزن شده و درصد بازيافت نفت را بالا ميبرد. از ژل پليمري نيز براي بستن ناحيههاي با تراوايي بالا استفاده ميشود.
-پليمرروبي ميسلي(Micellar-Polymer Flooding): اين روش از تزريق توده ميسلي شامل مخلوطي ازسورفاكتانتها، شبه سورفاكتانتها، الكل، آب شور و نفت بهره ميبرد كه درون سازند حاوي نفت حركت ميكند و نفت به دام افتاده بيشتري را از سنگ مخزن رها ميكند. اين روش يكي از كاراترين روشهاي EOR است و در عين حال از گرانترين روشها نيز ميباشد.
-قلياروبي(Alkaline Flooding): مستلزم تزريق مواد شيميايي قليايي (پتاس يا محلولهاي سوزآور) درون مخزن است كه به علت واكنش با اسيدهاي موجود در نفت توليد سورفاكتانت كرده و آن هم به نوبه خود با كاهش كشش سطحي، موجب تغيير ترشوندگي سطح سنگ مخزن و يا ايجاد امولسيون شده و به آزاد شدن نفت از سنگها كمك ميكند. در نتيجه نفت با سهولت بيشتر ميتواند درون مخزن به سمت چاههاي توليدي حركت كند. تغييرات جديدي كه در اجراي اين روش صورت گرفته عبارتست از افزودن سورفاكتانت و پليمر به مواد قليايي كه روش ASP(Alkaline-Surfactant-Polymer ناميده ميشود و اساساً هزينه كمتري نسبت به روش پليمرروبي ميسلي دارد.
- پليمر روبي(Polymer Flooding):
روش آب روبي در برخي مخازن خاص كارايي ندارد. شكستگيهاي طبيعي يا زونهاي با تراوايي بالا در سنگهاي مخزن گاهي باعث ميشود كه آب تزريقي در مسيرهايي كه كمترين مقاومت را در مقابل جريان آب نشان ميدهند حركت كرده و از نفت در جا عبور نمايد بدون آنكه موجب حركت آن شود. نفتهاي سنگين يا خيلي ويسكوز اغلب مشكلاتي براي عمليات آب روبي ايجاد ميكنند زيرا در مقابل حركت آزداانه آب مقاومت ميكنند. براي ممانعت از رد شدن آب تزريقي از نفت، ميتوان آب را با افزايش پليمرهاي محلول درآن تغليظ كرده و گرانروي آن را بيشتر نمود. اين كار باعث ميشود آب درون سنگهاي مخزن پراكنده شده و درصد بازيافت نفت بالا رود.
پس از محلول پليمري، آب شيرين تزريق ميشود تا از آلوده شدن آن با آب شوري كه باعث رانش نهايي ميشود جلوگيري گردد. ژل پليمري همچنين ميتواند براي مسدود كردن زونهاي با تراوايي بالا بكار رود.
- پليمرروبي ميسلي( Micellar-Polymer Flooding):
در اين روش EOR از تزريق تودههاي ميسلي به مخزن استفاده ميشود. اين توده محلولي است شامل مخلوط سورفاكتانت، شبه سورفاكتانت، الكل، آب شور و نفت كه باعث آزاد شدن نفت از منافذ سنگ مخزن ميشود، همانطور كه مايع ظرفشويي باعث آزاد شدن چربي از سطح ظروف ميشود و بعد ميتوان با جريان آب چربيها را پاك كرد. وقتي كه اين محلول ميسلي در سازند حاوي نفت درون مخزن به حركت در ميآيند باعث آزاد شدن مقدار زيادي از نفت محبوس در سنگ مخزن ميشود. براي افزايش توليد، آب تغليظ شده با پليمر (همانطور كه در روش پليمر روبي توضيح داده شد) جهت كنترل تحرك، بعداز توده ميسلي تزريق ميگردد. در اين مرحله مثل حالت قبل، آب شيرين پس ازپليمر تزريق ميشود تا از آلوده شدن مواد شيميايي نيز جلوگيري نمايد. اين روش يكي از كاراترين روشهاي حال حاضر EOR ميباشد ولي در ضمن جزو گرانترين روشها نيز هست .
- قلياروبي(Alkaline Flooding):
در اين روش از EOR به تركيبات شيميايي قليايي (پتاس يا محلولهاي سوزآور) براي تزريق به درون مخزن نياز هست. واكنش اين مواد شيميايي با اسيدهاي نفت درون سنگهاي مخزن باعث تشكيل سورفاكتانتها در محل سازند ميشود. سورفاكتانتها به آزاد شدن نفت از طريق روشهاي زير كمك ميكنند: كاهش كشش سطحي، تشكيل خودبخودي امولسيون و تغيير ترشوندگي سطح سنگ. بدين ترتيب نفت ميتواند خيلي راحت به درون مخزن حركت كرده و به سمت چاههاي توليدي پيش رود. مانند دو روش قبل محلول غليظ پليمر در آب بعداز مواد شيميايي تزريق ميشود تا به حركت يا رانش هرچه بيشتر يكنواخت و همه جانبه درون مخزن كمك نمايد. در نهايت بعداز محلول پليمر آب شيرين تزريق ميشود تا از آلوده شدن تركيبات شيميايي با آب شوري كه قرار است به عنوان رانش نهايي از آن استفاده شود و در عين حال با مواد شيميايي كه خصوصيات يكسان ندارد، جلوگيري كند. روش قلياروبي معمولاً ميتواند موثرتر باشد به شرطي كه حجم اسيد موجود در مخزن نسبتاً بالا باشد. تغييرات جديدي كه در اين روش بوجود آمده است شامل افزودن سورفاكتانت و پليمر به قليا ميباشد كه نتيجه آن روش EOR قليا - سورفاكتانت - پليمر (ASP) ميباشد. نتيجه روش نشان داده است كه از روش پليمرروبي ميسلي ارزانتر و موثرتر ميباشد.
- رانش ميكروبي(Microbial Flooding):
دو روش رانش وجود دارد كه در آنها براي افزايش بازيافت نفت از تكنيكهاي ميكروبي استفاده ميشود: رانش ميكروبي و بازيافت ميكروبي دورهاي.
رانش ميكروبي توسط تزريق محلولي از ميكروارگانيزمها و مواد غذايي مانند ملاس صنعتي درون چاه تزريقي حفر شده در مخزن نفت صورت ميگيرد. تغذيه ميكروارگانيسمها از مواد غذايي آنها باعث ايجاد مواد مختلفي از جنس اسيدها و سورفاكتانتها تا گازهايي مانند هيدروژن و دي اكسيدكربن ميشود. اين محصولات به روشهاي گوناگوني بر نفت در جا تأثيرگذاشته و موجب حركت آسانتر آن در مخزن به سوي چاههاي توليدي ميشوند. چگونگي رانش محلول ميكروبي و مواد غذايي و توده نفت ناشي از آن و محصولات مربوطه، به وسيله آب تزريق شده بعداز آنها درون مخزن، در شكل صفحه بعد آورده شده است.
- بازيافت ميكروبي دورهاي(: (Cyclic Microbial Recovery
(يكي از روشهاي انگيزش چاه)
روشهاي ميكروبي براي رانش و بالا بردن توليد نفت شامل رانش ميكروبي و بازيافت ميكروبي دورهاي ميباشد.
بازيافت ميكروبي دورهاي، يكي از جديدترين روشهاي EOR است كه نياز به تزريق محلولي از ميكروارگانيزمها و مواد غذايي به درون مخزن نفت دارد. اين تزريق بسته به عمق و تراوايي سازند نفت دار در طول چند ساعت قابل انجام است. وقتي كه عمل تزريق صورت گرفت چاه به مدت چند روز يا چند هفته بسته ميشود. در طول اين مدت كه اصطلاحاً زمان كشت ميكروب (incubation) يا دوره خيساندن (soak period) ناميده ميشود ميكروارگانيزمها با استفاده از غذاي آماده شروع به تكثير و رشد ميكنند. توليدات متابوليسمي اين ميكروارگانيسمها به روشهاي مختلف باعث حركت آسانتر نفت درجا و تسهيل در توليد نفت ميگردند، بسته به نوع ميكروارگانيزم استفاده شده، محصولات مختلفي همچون اسيدها، سورفاكتانتها و برخي گازها عمدتاً هيدروژن و دياكسيد كربن در مخزن توليد ميشوند. در انتهاي اين دوره زماني، چاه باز شده و نفت و محصولات ناشي از اين فرايند استخراج ميگردند. در اين روش نياز به تزريق هميشگي و پيوسته وجود ندارد ولي وقتي فاز توليد به انتها رسيد، ميكروارگانيزمها و مواد غذايي جديد در صورت نياز به تكرار عمليات بايد دوباره در مخزن تزريق گردند.
- تكنولوژي بهبود يافته حفاري( Improved Drilling Technology):
علاوه بر روشهاي بازيافت ارائه شده در اشكال قبل ميتوان از تكنولوژي بهبود يافته حفاري نيز به عنوان يكي از روشهاي كمكي براي بهبود استخراج نفت نام برد.
-دورسنجي با تپش گل حفاري (Mud Pulse Telemetry): سيستمي از حفاري است كه در آن موقعيت مته حفاري از طريق ضربانهاي فشاري و توسط گل حفاري از سرمته به سطح دكل حفاري ارسال ميشود. اين تكنولوژي از سال 1970 توسعه يافته است تا نياز به انجام عمليات هزينه بر لوله بالا و فرستادن ابزارهاي درون چاهي براي بدست آوردن اطلاعات كاهش يابد. اين نحوه اندازهگيري در حين حفاري باعث توانايي دركنترل مداوم پيشرفت حفاري شده و دقت حفاري را بالا برده و هزينههاي عملياتي را كاهش ميدهد.
-مغزهگيري تحت فشار(Pressure Coring System): قابليت اندازهگيري دقيق شرايط درون مخزن را در دسترس قرار ميدهد. يك محفظه مغزهگيري در حالي نمونه سنگ مخزن را در خود جاي ميدهد كه فشار مخزن را نيز بدون تغيير در خود محبوس ميكند.
-موتور حفاري درون چاهي (Downhole Drill Motor) : يكي ازايدههاي بزرگ توسعه روشهاي حفاري بصورت اريب وافقي است. بهبود در وقت، تجهيزات و تكنيك كه با تكنولوژي حفاري چاههاي كم قطر تركيب شده و انقلابي در دسترسي به مخازن نفت ايجاد كرده و چون ميتوان از يك نقطه چندين چاه در جهات مختلف حفر كرد لذا ميزان آسيب به محيط زيست نيز از طريق كاهش اثرات سطحي دكل حفاري كاهشمييابد. -متههاي حفاريالماسه پليكريستالين(Polycrystalline Diamond Drill Bits): در ابتدا تواناييهاي زياد متههاي حفاري الماسه پلي كريستالين تحت الشعاع مشكلاتي از قبيل شكستن وجدا شدن تيغههاي الماسه از آنها و زمان بر بودن تعمير آنها قرار گرفته بود. اما در حال حاضر تكنولوژيهاي جديدي براي جلوگيري از جدا شدن تيغهها از مته ابداع شده كه موجب ميشود از متههاي كمتري در حين حفاري استفاده شود و در نتيجه هزينههاي حفاري كاهش يابد.
- شكافت هيدروليكي( Hydraulic Fracturing):
علاوه بر روشهاي بازيافت كه در اشكال قبل به آنها اشاره شد، روش شكافت هيدروليكي را نيز ميتوان به عنوان يكي از روشهاي بهبود توليد نفت به حساب آورد.
از روش شكافت هيدروليكي براي ايجاد گذرگاههايي در سنگ مخزن استفاده ميشود كه باعث سهولت حركت نفت به سمت چاههاي توليدي ميشوند. اين روش براي مخازني كاربرد دارد كه در آنها سنگ مخزن فشرده شده و منافذ بين تخلخلها تنگ يا مسدود شدهاند و در مقابل جريان نفت مقاومت ميكنند. براي ايجاد شكستگي در سنگ و تسهيل حركت نفت، از تزريق سيالات محتوي ماسه به درون مخزن تحت فشار مناسب استفاده ميشود. البته بايد خيلي مواظب بود كه شكافها به قسمت آبدار مخزن برخورد نكنند وگرنه ميزان آب در زونهاي توليد نفت بالا خواهد رفت. براي انجام اين كار چندين تكنيك مختلف توسط امور پژوهش وزارت انرژي امريكا طراحي شدهاند. -شكافت متناسب ضرباني (Tailored Pulse Fracturing):اين روش براي كنترل ميزان كشيدگي و جهت شكستگيها طراحي شده است. مهمترين نكته در اين روش تعيين دقيق ميزان سوخت پرتابه درون چاه است كه فشار كنترل شدهاي بر ايجاد الگوي از پيش تعيين شده شكستگي پديد بياورد. -شكافت با كف(Foam Fracturing): در اين روش از كف با فشار بالا و در مخازن گازي استفاده ميشود كه مزيتهايي نسبت به تزريق آب با فشار بالا دارد چون باعث آسيب رسيدن به سازند نميشود و ضمناً عمليات تميزكاري چاه هم هزينه كمتري ميبرد. -شكافت با ماسه و گاز كربنيك(CO2/sand Fracturing): باعث ميشود ميزان توليد بر اثر كاهش تأثيرات منفي تزريق سيالات ديگر افزايش يابد. مشكلاتي مثل مسدود شدن مجراها توسط مواد جامد يا حبس شدن آب در روزنهها يا واكنشهاي شيميايي ناخواسته در آن وجود دارد.