امتیاز کاربران

ستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعال
 

مکانیزم ریزش ثقلی در مخازن نفتی نتیجه ای از اختلاف چگالی های سیالات مخزن است.

 اثرات نیروهای ثقلی را به سادگی می توان با ریختن مقداری نفت خام و آب درون یک لولۀ استوانه ای دید. بعد از مخلوط کردن این دو سیال، لولۀ استوانه ای برای مدتی در گوشه ای گذاشته می شود و سیال سنگین تر (آب) به سمت پایین لوله حرکت می کند و سیال سبکتر (نفت خام) در بالای لوله جمع می شود. در این جا سیالات با نیروهای ثقلی از همدیگر جدا می شوند.

نیروهای ثقلی بر همۀ سیالات مخازن نفتی تأثیر می گذارند که این مطلب با قرار گرفتن نسبی این سیالات در مخزن مستند می شود (گاز در بالا، نفت در وسط و آب زیر). به خاطر زمان طولانی فرایند تجمع و مهاجرت نفت، فرض می شود که در حالت کلی سیالات مخزن با هم در تعادل اند. در این حالت، سطوح تماس گاز - نفت و نفت - آب اساساً افقی اند. تعیین دقیق سطوح تماس سیالات مخزن دشوار است، اما بهترین داده های موجود نشان می دهند که در اکثر مخازن سطوح تماس سیالات افقی اند. جدایش وزنی (ثقلی) تا حدودی در اکثر مخازن هیدروکربوری رخ می دهد اما ممکن است تنها در بعضی از مخازن به تولید نفت کمک کند.

فشار مخزن 

افت های فشار متفاوت اصولاً به بقای گاز در اینگونه مخازن بستگی دارند. وقتی که گاز در مخزن نگه داشته و از فشار مخزن به این شکل صیانت شود، مخزن با مکانیزم ترکیبی گازران و ریزش ثقلی عمل خواهد کرد؛ بنابراین برای مخزنی که به صورت منحصر به فرد تحت مکانیزم ریزش ثقلی تولید می کند، فشار مخزن به سرعت افت می کند زیرا گازی که از نفت خارج می شود به سمت بالای مخزن حرکت می کند و از چاه های حفر شده در بالای مخزن تولید می شود که این باعث افت فشار مخزن می شود.

نسبت گاز به نفت

در این گونه مخازن، میزانGOR  در چاه های حفر شده در پایین مخزن به خاطر مهاجرت گاز به بالای مخزن در اثر جدایش ثقلی کم است؛ به عبارت دیگر، با این رویداد میزان  GORچاه های بالای مخزن مدام افزایش می یابد. 

کلاهک گازی ثانویه

در مخازن فوق اشباع بعد از مدتی تولید کلاهک گازی ثانویه تشکیل خواهد شد. واضح است که مکانیزم ریزش ثقلی تا زمانی که فشار مخزن بالای فشار نقطۀ حباب باشد رخ نخواهد داد زیرا در این صورت گاز محلول از نفت جدا نخواهد شد.

تولید آب

در این حالت یا تولید آب وجود ندارد و یا مقدار آن کم است. تولید آب نشانگر مکانیزم آبران است.

میزان برداشت نهایی

میزان برداشت نهایی مخازن با مکانیزم ریزش ثقلی به شدت متغیر است. اگر ریزش ثقلی شرایط مطلوبی داشته باشد و یا دبی های تولیدی برای گرفتن بیشترین بهره از نیروهای ثقلی محدود شده باشند، میزان برداشت بالا خواهد بود. در بعضی مخازن ضریب برداشت نفت درجای اولیه با مکانیزم ریزش ثقلی تا 80 درصد گزارش شده است. در بعضی مخازن دیگر که مکانیزم رانش تخلیه نیز نقش مهمی در فرایند برداشت نفت ایفا می کند، مقدار برداشت پایین خواهد بود.

درجۀ اشباع نفت در نزدیکی چاه در مخازن تحت مکانیزم ریزش ثقلی باید تا جای ممکن بالا نگه داشته شود، زیرا:

  • درجۀ بالای اشباع نفت به معنی دبی جریان بالاتر نفت است. 
  • درجۀ بالای اشباع نفت به معنی دبی جریان پایین تر گاز است. 

اگر گاز آزاد شده به جای حرکت به سمت چاه به سمت بالای مخزن حرکت کند ، درجۀ اشباع نفت در محیط اطراف چاه بالا نگه داشته می شود. برای گرفتن بیشترین بهره از مکانیزم تولید ریزش ثقلی، چاه ها باید تا حد امکان پایین سازند حفر شوند تا گاز مخزن بیشتر نگه داشته شود

عوامل تأثیرگذار بر میزان برداشت مخازن ریزش ثقلی عبارت اند از:

نفوذپذیری در جهت شیب

نفوذپذیری به خودی خود پیش نیاز اثر بخش بودن ریزش ثقلی در مهاجرت نفت است. اگر یک مخزن با شیب ساختاری کم و در برگیرندۀ تعدادی قطعات پیوستۀ شیل باشد، احتمالاً با ریزش ثقلی عمل نخواهد کرد؛ زیرا نمی تواند به پایین سازند حرکت کند.

شیب مخزن

در اکثر مخازن، نفوذپذیری در جهت شیب بسیار بیشتر از نفوذپذیری در جهت عمود بر شیب است. بنابراین با افزایش شیب مخزن، نفت و گاز می توانند در جهت شیب جریان یابند (یعنی در جهت بیشترین نفوذپذیری) و در موقعیت های درست خود قرار گیرند.

دبی های تولیدی مخزن

به خاطر این که دبی مکانیزم ریزش ثقلی محدود است، دبی های تولیدی مخزن نیز باید به این دبی ریزش ثقلی محدود شوند تا بالاترین ضریب برداشت به دست آید. اگر دبی تولیدی مخزن از دبی ریزش ثقلی تجاوز کند، نقش مکانیزم رانش تخلیه برجسته تر می شود که نتیجۀ آن کاهش برداشت نهایی از مخزن است.

گرانروی نفت

گرانروی نفت بدین علت که دبی ریزش ثقلی به آن وابسته است مهم است. در معادلات جریان سیال، دبی جریان با کاهش گران روی افزایش می یابد؛ بنابراین دبی ریزش ثقلی با کاهش گران روی نفت افزایش می یابد.

خصوصیات نفوذپذیری نسبی

 برای این که یک مکانیزم رانش ثقلی مؤثر باشد، گاز باید به سمت بالای ساختار و نفت به سمت پایین سازند حرکت کند. اگرچه این موقعیت باعث تداخل جریان نفت و گاز میشود، هر دو سیال جریان می یابند و بنابراین خصوصیات نفوذپذیری نسبی سازند بسیار مهم اند.

 

محبوب ترین ها

خواص سنگ مخزن 15 ارديبهشت 1395 8
اسیدکاری 21 تیر 1395 5
نمودارگیری چاه 11 مرداد 1395 5
تکمیل چاه 02 تیر 1395 3
خواص سیالات مخزن 23 ارديبهشت 1395 3

پربازدیدترین مطالب

مطالب مرتبط

975
تزریق آب / گاز