روش های افزایش بازیافت گاز از مخازن گازی
روش های افزایش بازیافت گاز از مخازن گازی
Enhanced Gas Recovery (EGR) Methods
با شروع تولید و تخلیه مخازن گازی، به تدریج فشار مخزن پس از مدتی کاهش می یابد. برای بازیافت گاز باقیمانده در این مخازن می توان از روش های بهبود یا افزایش بازیافت گاز استفاده نمود. روش های افزایش بازیافت گاز (EGR) باعث بهبود عملکرد و کارایی گاز از مخازن گازی استفاده می شوند. روش های افزایش بازیافت گاز در مخازن گاز میعانی (condensate gas reservoir) که با مشکلات کاهش فشار و انسداد مایع در اثر تجمع میعانات روبرو هستند، اهمیت بیشتری دارد. همچنین روش های افزایش بازیافت گاز بخصوص برای تولید گاز طبیعی از منابع غیر متعارف مانند مخازن شیلی کاربرد زیادی دارند. این فرآیندها با حفظ یا افزایش فشار مخزن یا بهبود شرایط جریان گاز به درون چاه تولیدی، باعث افزایش نرخ تولید گاز از چاه های تولیدی در مخازن گازی می شود. برای افزایش ضریب بازیافت از یک مخزن گازی استراتژهای به شرح زیر می تواند مد نظر قرار گیرد:
- حفظ فشار یا فشار افزایی (Re-pressurization or Pressure Maintenance ): این روش شامل تزریق مجدد گاز (متان) یا تزریق گاز نیتروژن و یا دی اکسیدکربن(CO2) به مخزن است. این روش تزریق می تواند بطور قابل توجهی به حفظ یا افزایش فشار در مخزن کمک می کند و جریان گاز طبیعی باقیمانده به سمت چاه های تولید را آسان تر می کند.
-تزریق گاز طبیعی، یا گاهی اوقات مخلوطی از گازهایی که ممکن است شامل متان، اتان یا پروپان باشد نیز می تواند بازیافت گاز را افزایش دهد. این روش نه تنها فشار را حفظ می کند، بلکه می تواند امتزاج پذیری گاز در مخزن را نیز بهبود بخشد و تولید آنرا آسان تر نماید.
-یکی از روش های موثر تزریق CO2 به مخزن گازی است که با بهبود فشار مخزن و در برخی موارد، کاهش ویسکوزیته هیدروکربن های سنگین (مانند میعانات گازی)، نرخ بازیافت گاز از مخزن را افزایش می دهد. این روش همچنین یک گزینه برای ذخیره سازی دی اکسید کربن (CCS) و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای می باشد.
-تزریق نیتروژن مشابه تزریق CO2 عمل می کند اما معمولا از نیتروژن برای حفظ یا افزایش فشار مخزن استفاده می کنند. این روش به ویژه برای مخازنی مناسب است که CO2 ممکن است با آب سازند یا سنگ های مخزن واکنش داده و منجر به پیامدهای نامطلوب شود.
تغییر ترشوندگی(Wettability Alteration): روش تغییر ترشوندگی سنگ مخزن برای بهبود ترشوندگی نسبت به گاز در مخازن گاز میعانی می باشد که به کاهش مشکلات انسداد مایعانات در مخازن گاز میعانی کمک می کند. انسداد مایع در مخازن گاز میعانی زمانی رخ می دهد که فشار در اطراف دهانه چاه تولیدی به زیر فشار نقطه شبنم می رسد. تجمع میعانات گازی در دهانه چاه تولیدی موجب انسداد (liquid blockage) مسیر تولید گاز می شود. روش های مختلفی برای رفع انسداد مایع در چاه های مخازن گازی می تواند استفاده شود که تغییر ترشوندگی با مواد شیمیایی یکی از آنهاست.
شکاف هیدرولیکی (Hydraulic Fracturing): این روش شامل تزریق سیال با فشار بالاتر از فشار شکست سنگ سازند مخزن مورد نظر برای ایجاد شکاف در اطراف دهانه چاه است که موجب جریان بیشتر و راحت تر گاز به درون چاه تولیدی می شود. این روش بخصوص در مخازن نامتعارف (مانند مخازن شیلی) که تراوایی سنگ سازند بسیار کم است، مفید می باشد.
وش تزریق آب اگرچه معمولا برای مخازن نفتی استفاده می شود، اما در موارد محدود و خاصی می توان برای میادین گازی نیز استفاده نمود. این فرآیند شامل تزریق آب برای حفظ فشار مخزن گازی است که در نتیجه به جابجایی گاز به سمت چاه های تولید کمک می کند.
اجرای روش های افزایش بازیافت گاز می تواند ضریب بازیافت از مخازن گاز را به میزان قابل توجهی افزایش دهد و به امنیت انرژی و بهره برداری کارآمدتر از منابع طبیعی کمک کند. با این حال، این تکنیک ها نیاز به سرمایه گذاری اولیه زیاد ، برنامه ریزی دقیق و در نظر گرفتن ریسک های مربوطه و اثرات زیست محیطی، به ویژه در مورد شکاف هیدرولیکی دارند.
توجه:
روش های افزایش بازیافت گاز (Enhanced Gas Recovery (EGR)) برای مخازن گازی است.
روش های افزایش بازیافت نفت (Enhanced Oil Recovery (EOR)) برای به مخازن نفتی است.
منبع مطالب:
گردآوری و اقتباس از مقالات و کتب SPE
https://petrowiki.spe.org
SPE-188090-MS
SPE-202335-MS
SPE-169578-MS
https://doi.org/10.1007/s11708-023-0865-9
https://doi.org/10.1007/s11356-022-18847-2