A comparison of the performances of conventional and low salinity water alternating gas injection for displacement of oil
Petrolün geleneksel su gaz değişimli ötelenmesi ile az tuzlu su gaz değişimli ötelenmesi yöntemlerinin başarımlarının karşılaştırılması
- Tez No: 766267
- Danışmanlar: Prof. Dr. İBRAHİM KOCABAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Petrol ve doğal gaz reservuar kayaç olarak adlandırılan yeraltı kaya tabakalarının mikroskopik boyuttaki gözenekleri içinde bulunurlar. Bunun yanında petrol ve doğal gaz rezervuarlarının hepsinde en az iki akışkan faz bulunur. Bu iki nedenden dolayı petrolün üretim kuyularına akışı ve ötelenmesi kılcal kuvvetler tarafından önemli ölçüde etkilenir. Kılcal ve yüzey kuvvetlerinden dolayı petrolün kurtarım oranı her zaman %20 ile %40 gibi düşük yüzdelerde kalmıştır. Bu düşük kurtarım katsayısını artırmak için bir seri ikincil ve ileri üretim yöntemi geliştirilmiş ve uygulanmıştır. İki ikincil üretim yöntemi olan su-ötelemesi ve karışımsız gaz ile öteleme yöntemleri kurtarım oranını yaklaşık olarak %5 ile %10 arasında artırmışlardır. Bu iki yöntemin saha uygulamaları yerkürenin gravite kuvvetinin etkisinden dolayı başat bir sorun ile karşı karşıya kalmışlardır. Şöyle ki rezervuar içinde akış sırasında petrolden daha yoğun olan su petrol tabakasının altına doğru akarken çok daha hafif olan gaz ise petrol tabakasının üstüne doğru akmaktadır. Bu olay petrol ötelemesi için basılan akışkanların rezervuar tabakasının özellikle üst ve alt sınırlarında erkenden üretim kuyularına varmalarına ve verimsiz bir süpürme gerçekleşmesine neden olmaktadır. Buna ek olarak, olumsuz hareketlilik oranı ve buna bağlı olarak akmazlık parmakları oluşumu sorunu da bulunmaktadır. Bu problemlerin üstesinden gelebilmek için petrol mühendisleri su gaz değişimli (Water Alternating Gas,WAG) yönetimini geliştirdiler. Bu yöntem, heterojen rezervaur ve erken cephe-yarılımı problemlerini çözmüş ve böylece süpürme ve öteleme etkinliklerini artırmıştır. Yakın geçmişte, az tuzlu su ile ötelemenin mikroskopik öteleme etkenliğini artırdığı ve böylece kurtarım oranını daha da yükseltiğinin gözlemlenmesi dolayısı ile yeni bir geliştirilmiş su ile öteleme yöntemi yaygın araştırmalara konu olagelmiştir. Ancak, bu konuda çalışan araştırmacılar arasında kumtaşı ve karbonat kayaç rezervuarlarda az tuzlu su ile ötelemede verimliği ve etkenliği artıran baskın mekanizmanın hangisi olduğu ve aynı zamanda tasarım sabitleri üzerinde bir fikirbirliği yoktur. Biz bu çalışma da, 80 ft kalınlığında ve 1000 ft uzunluğunda bir kumtaşı rezervuarında az tuzlu su ve gaz değişimli öteleme yönteminin verimliliği ve etkenliğini sayısal olarak keşfetmeye çalışacağız. Temel olarak bu çalışma rezervuarda bulunan hidrokarbon faz sayısını, yerküre gravite etkisini, öteleme akışkanının rezervuara basılma noktasının derinliği, dikey geçirgenliğin yatay geçirgenliğe oranı ve öteleme suyunun tuzluluk dercesi gibi hayati fiziksel ve kimyasal etkenlerin yalnızca deniz suyu ötelemesi, yalnızca gaz basımı ile öteleme ve geleneksel tuzlu su gaz değişimli ötelemeye (WAG) göre az tuzlu su gaz değişimli öteleme (LSWAG) yoluyla elde edilecek artı kurtarım oranının belirlenmesi üzerine odaklanmaktadır. Modelleme ve benzeşimler CMG-GEM simulatörü ve onun destek araçlarından Winprop kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Benzeşim yazılımına sağlanan veriler Cranfield petrol rezervuarı üzerine yapılan yayınlardan alınmıştır. Benzeşim koşturmları rezervuar kalınlığının, öteleme sıvılarının basım noktası derinliklerinin, yatay ve dikey geçirimlilik değerlerinin ciddi etkileri olduğunu göstermiştir. Ancak ulaşılan en ciddi sonuç, benzeşim koşturmaları az tuzlu su (1072 ppm) CO2 değişimli ötelemenin (LSWAG) deniz suyu (51346 ppm) CO2 değişimli ötelemeye (WAG) göre %6 daha fazla kurtarım oranı sağladığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The oil and natural gas reside in microscopic pores of subsurface rock layers called reservoir rock. Besides there always at least two phases exist in oil and gas reservoirs. Therefore, the flow and displacement of oil into the production wells are influenced significantly by capillary forces. Due to the capillary and surface forces, the recovery of oil always remains at low percentages usually between 20 to 40%. In order to increase the recovery factor several secondary and enhanced oil recovery techniques have been developed and implemented. The two secondary recovery methods namely waterflooding and gas flooding immiscibly have increased the recovery factor by approximately 5 to 10%. Applying these two techniques alone has encountered a major problem due to the gravity effect. While water subsides below the oil layer, gas overflow above the oil layer. This phenomenon has caused an immature breakthrough and inefficient sweep especially close to the upper and lower boundaries of the reservoir. In addition, there existed the problem of unfavorable mobility ratio and hence viscous fingering. In order to overcome these problems engineers have developed the water alternating gas injection (WAG) technique. This technique has resolved the problem of heterogeneity and immature breakthrough and hence increased the sweep and displacement efficiencies. Recently a new improved water flooding technique has been under extensive research as it has been observed that low salinity water flooding can improve the microscopic displacement efficiency and hence increase the recovery factor further. However, there is no consensus on the dominant mechanism increasing the efficiency and effectiveness of low salinity water injection in sandstone and carbonate reservoirs and also on the design parameters. iii In this work, we will numerically explore the efficiency and effectiveness of low salinity WAG in a sandstone reservoir that is 80 ft thick and 1000 ft long. Fundamentally this study focuses on identifying the crucial physical and chemical factors, such as the initial phase of reservoir fluid, gravity, injection depth, and vertical to horizontal permeability ratio, and injected water salinity to attain an additional oil recovery for a low salinity water alternating gas (LSWAG) injection compared to classical sea waterflooding, gas flooding and WAG injection processes. The modelling and simulation were carried out by using the CMG-GEM reservoir simulator and its supporting tools like Winprop. The input data were taken from published sources on the Cranfield oil field reservoir. Simulation runs have shown that reservoir thickness, injection depth, horizontal and vertical permeability values have all significant influence. However, the most serious conclusion reached may be stated as the simulation runs showed that there is an increase of oil recovery factor of up to about 6% for WAG injection with low salinity water of 1027ppm to seawater of 51,346 ppm.
Benzer Tezler
- Charged functionalized semi-ipn nanocomposite materials with enhanced physico-chemical properties
Gelişmiş fizikokimyasal özelliklere sahip fonksiyonel yarı-ıpn nanokompozit malzemeler
KÜBRA KARA ERSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN
- Balast suyu arıtım sistemlerinin seçiminde KPI (anahtar performans göstergeleri) uygulamaları
KPI (key performance indicators) applications on ballast water treatment systems selection
GÜLÇİN VURAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA YONSEL
- Fotovoltaik sistemlerde kullanılan klasik ve mgnt şarj kontrol cihazlarının deneysel karşılaştırılması
Experimental comparison of conventional and mppt charge controllers used in photovoltaic systems
FAİK NADİR AYAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET EMİN ASKER
- Comparison of ultrafiltration and self-forming dynamic membranes in membrane bioreactors for municipal wastewater treatment
Membran biyoreaktörler ile evsel atık su arıtımında ultrafiltrasyon ve kendiliğinden oluşan dinamik membranların karşılaştırılması
AMR MUSTAFA ABDELRAHMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA EVREN ERŞAHİN
- An investigation of the effect of diamine type on the structure and water softening performance of polyamide nanofiltration membranes
Diamin tipinin poliamid nanofiltrasyon membranlarının yapı ve performansı üzerine etkisinin incelenmesi
GİZEM DENİZKUŞU
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ
DR. SİMGE TARKUÇ