ارزیابی پتانسیل احتراق زیرزمینی برای بهره برداری از منابع نفت سنگین و نیمه سنگین با استفاده از سیستم های هوشمند (مطالعه موردی میدان نفتی سروش)

چکیده تقاضای روزافزون برای انرژی و کاهش اکتشافات میادین جدید نفتی باعث شده تا نگاه دانشمندان به سمت روش های ازدیاد برداشت نفت باشد. از سوی دیگر سهم زیادی از میادین کشف شده را، نفت سنگین و نیمه سنگین تشکیل می دهد که برای استخراج نیاز به روش های ازدیاد برداشت دارد. روش های مختلفی برای ازدیاد برداشت نفت وجود دارد که قبل از اعمال در مقیاس صنعتی و میدانی، انجام شبیه سازی فرآیند آن ها ضروری می باشد. شبیه سازی این فرآیندها به کمک نرم افزارهای خاص انجام می گیرد که برای اجرا نیاز به پارامترهای ورودی زیادی داشته و تهیه ی این پارامترها نیز مستلزم انجام کارهای آزمایشگاهی سنگین و صرف زمان و هزینه ی زیادی می باشد. از طرفی این گونه شبیه سازی ها چون با داده های آزمایشگاهی انجام می گیرد، با آنچه در عمل اتفاق می افتد، بسیار متفاوت بوده و شامل خطاهای گوناگون می باشد. روش های نوینی برای حل مسائل مهندسی وجود دارد که می تواند با تکیه بر تجارب گذشته، پیش بینی های لازم را برای آینده انجام دهد. از جمله ی این روش ها، سیستم های هوشمند می باشد که انواع گوناگونی دارد. از آنجایی که روش های ازدیاد برداشت در مخازن نفتی سراسر دنیا انجام شده است، می توان با استفاده از داده های این میادین که کاملاً صنعتی و میدانی بوده و مشکلات داده های آزمایشگاهی را ندارد و به کارگیری سیستم های هوشمند، برای مخازن جدید پیش بینی مورد نظر را انجام داد. بر کسی پوشیده نیست که مهم ترین پارامترهای تاثیرگذار در یک فرآیند ازدیاد برداشت، خصوصیات مخزن هستند. به همین جهت در تحقیق حاضر داده های مربوط به بیش از 200 مخزن نفتی دنیا که یکی از روش های ازدیاد برداشت در آن ها اجرا شده، جمع آوری گردیده است. از میان سه دسته ی کلی روش های ازدیاد برداشت (شیمیایی، تزریق گاز و گرمایی)، 5 روش ازدیاد برداشت شامل تزریق پلیمر، تزریق هیدروکربن، تزریق دی اکسیدکربن، تزریق بخار و احتراق زیرزمینی، و 7 پارامتر مخزن شامل میزان نفت اولیه، تخلخل، نفوذپذیری، ویسکوزیته، دانسیته، دما و اشباع اولیه ی نفت مد نظر قرار گرفته اند. به کمک مدل فازی - عصبی anfis و استفاده از تکنیک های نرمالیزکردن و خوشه بندی، مدلی طراحی شده است که می تواند با کمک 7 پارامتر ورودی، میزان ازدیاد برداشت را در 5 روش ازدیاد برداشت ذکر شده ارزیابی کرده و تولید تجمعی نفت را در هر یک از روش ها برای آینده پیش بینی کند. به این ترتیب می توان پتانسیل اعمال هر یک از 5 روش ذکر شده را ارزیابی کرده و بهترین روش ازدیاد برداشت را انتخاب کرد. در مطالعه ی موردی بر روی میدان سروش، مدل طراحی شده به ازای داده های ورودی این میدان اجرا شده و نمودارهای تولید تجمعی نفت در 5 روش ازدیاد برداشت رسم شده اند. نتایج نشان داده است که روش تزریق هیدروکربن، بهترین روش برای اجرا در میدان سروش می باشد. اگرچه مطالعات قبلی برای ارزیابی اعمال روش تزریق هیدروکربن بر روی این میدان، نشان می دهد که امکان اعمال روش تزریق هیدروکربن وجود دارد اما در مورد سایر روش های ازدیاد برداشت مطالعه ای صورت نگرفته است. تحقیق حاضر با مطالعه ی 5 روش ازدیاد برداشت در این میدان، نشان می دهد که نه تنها پتانسیل اعمال روش تزریق هیدروکربن در میدان سروش وجود دارد، بلکه این روش، بهترین روش ازدیاد برداشت برای اجرا در این میدان می باشد. کلمات کلیدی: ازدیاد برداشت نفت، سیستم های هوشمند، شبیه سازی، مدل سازی