ازدیاد برداشت به سبکی نوین

گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، مهدی رضوی‌فر؛ با توجه به افزایش نیاز به سوخت و انرژی در جهان و محدود بودن ذخایر نفتی جهان، تمرکز بر افزایش تولید از مخازن نفتی ضروری است. علی‌رغم رشد صادرات محصولات غیر نفتی، نفت هنوز عمده­ترین منبع درآمد ارزی و تأمین کنندة اصلی انرژی اولیه مورد نیاز کشور است. با این حال این بخش از نظر امکان تداوم تولید در بلند مدت با مشکلات و محدودیت­هایی روبه‌رو است؛ که لازم است با توجه به رشد جمعیت و نیاز‌های توسعة اقتصادی کشور طی سال­های آینده، در جهت رفع این محدویت­ها از هم اکنون اقدام­های جدی در خصوص افزایش توان تولید و بهینه­سازی مصرف داخلی، صورت گیرد. این اقدامات با توجه به افزایش تقاضای جهانی نفت و گاز در آینده می­تواند جایگاه جمهوری اسلامی ایران را در بین کشور‌های عضو اوپک و جهان ارتقا بخشد.

بر اساس اطلاعات و آمار موجود بعد از مرحلة اول تولید نفت به روش طبیعی، مقدار زیادی از نفت اولیه در مخزن باقی می‌ماند. این مقدار از نفت بسیار با ارزش بوده و سرمایه گذاری جهت تولید آن دارای اهمیت بسزایی است. یک مخزن (بویژه مخزن نفت سنگین) بعد از تولید مقداری از نفت اولیه دچار افت تولید می‌شود. با توجه به اینکه اقتصاد کشورمان در حد زیادی به نفت وابسته است؛ ضرورت استحصال بیشتر این ماده و تبدیل آن به محصولات با ارزش افزوده بالا احساس می­شود. بنابراین وجود روش‌هایی که بتوان با آن تولید را افزایش داد و یا مقداری از نفت باقیمانده در مخزن را به صورت اقتصادی تولید نمود، حائز اهمیت فراوان است. برای حفظ و افزایش فشار مخزن ممکن است سیالات مختلفی به آن تزریق شود. این کار بازیابی ثانویه نام دارد. معمولاً در این حالت از تزریق آب یا تزریق گاز غیر محلول استفاده می‌شود.

لازم به ذکر است که سیال تزریقی نمی‌تواند تمام نفت را جابجا کند؛ زیرا مقدار قابل ملاحظه­ای از نفت در منافذ سنگ­ها به دام می‌افتد. بازدة کلی عملیات مرحلة دوم به تعداد و محل تزریق کننده­ها، مشخصات مخزن، مشخصات نفت و عوامل دیگری بستگی دارد. درصورتی که ادامة عملیات تولید نفت توسط بازیابی ثانویه توجیه اقتصادی نداشته باشد، از روش بازیابی مرحلة سوم استفاده می­شود. روش­های بازیابی مرحلة سوم را روش­های ازدیاد برداشت نفت می‌نامند.

ازدیاد برداشت نفت به‌وسیلة روش‌های مختلفی از جمله کاهش گرانروی نفت (روش­های گرمایی) یا به وسیلة کاهش نیرو‌های موئینگی یا تنش سطحی (سیلاب­های شیمیایی) صورت می‌گیرد. متوسط درصد بازیابی نفت از عملیات مرحلة اول تولید طبیعی حدود ۱۹ درصد، عملیات مرحله دوم ۳۲ درصد (۳۲ درصد نفت باقی مانده از مرحلة اول) و عملیات مرحلة سوم ۱۳ درصد (۱۳ درصد نفت باقی مانده از مرحلة اول و دوم) می‌باشد. به کارگیری روش­های ازدیاد برداشت نفت در جهان رو به گسترش بوده و از این طریق میانگین بازدهی مخازن نفتی به میزان قابل ملاحظه­ای افزایش یافته است. اگرچه عملاً استحصال تمامی نفت کشف شده از ذخائر ممکن نیست، اما پتانسیل موجود برای افزایش درصد بازیافت بسیار بالا می‌باشد.

با توجه به رویکرد‌های بنیادین صنعت نفت مبنی بر استفاده از روش­های بهره­برداری با حداقل تخریب و آلودگی زیست­محیطی و هم­چنین هزینه عملیاتی پایین، نیاز به استفاده از تکنولوژی­های جدید مانند امواج فراصوت در این صنعت بیش از پیش مورد توجه است. امواج فراصوت، امواج مکانیکی- فشاری با فرکانس بیشتر از ۲۰ کیلوهرتز هستند؛ که با تحریک مبدل فراصوت توسط اسیلیتور‌ها (ژنراتور‌های قدرتی) که فرکانس و ولتاژ بالایی دارند، تولید می‌شوند.

طبق تحقیقات و آزمایشات انجام شده تابش امواج فراصوت به نفت خام با نتایجی هم­چون: کاهش گرانروی نفت، جدایش توده­های آسفالتین موجود در نفت خام، حذف رسوبات واکسی، نمک­زدایی و آب­گیری از نفت خام و بهبود نفوذپذیری، نقش موثر و چشم­گیری در افزایش تولید و برداشت از میادین نفتی داشته است، ولی با این حال هنوز استفاده میدانی و عملیاتی از این تکنولوژی در اکثر میادین نفتی از جمله میادین نفتی ایران کاربردی نشده است. این در حالی است که استفاده از این روش در چاه­های روسیه و آمریکا باعث افزایش حدود ۲۰ درصدی تولید نفت شده است. در صورت استفاده از امواج فراصوت نیاز به تزریق ماده خاصی به مخزن نیست و بر خلاف روش­های معمول که نیاز به خرید، انتقال و ترکیب مواد مختلف از شرکت­های متنوع با قیمت­های بالا و تامین دستگاه پمپ سیال دارند، این هزینه­ها با استفاده از امواج فراصوت حذف خواهد شد.

علاوه بر این در روش­های معمول ازدیاد برداشت نفت، در زمان اجرا عملیات نیاز به توقف کامل تولید است؛ که باعث زیان اقتصادی می­شود؛ این در حالی است که در روش تابش امواج فراصوت می­توان به صورت همزمان با تولید عملیات تحریک چاه را انجام داد و توقفی در تولید نداشت. بنده و همکاران در تلاش برای تحقق این هدف در بخش­های متنوع صنعت نفت ایران هستیم و امیدواریم با کسب حمایت­های لازم بویژه از سمت وزارت نفت گامی در جهت استفاده هر چه بیشتر از این تکنولوژی در صنعت نفت ایران برداریم و بسترسازی مناسبی برای استفاده از روش­های نوین ازدیاد برداشت نفت در ایران انجام شود.

مهدی رضوی‌فر - دانشجوی دکتری مهندسی نفت دانشگاه شیراز و مسئول تیم‌­های تحقیقاتی و پژوهش کمیته جهانی نفت WPC در ایران و مدیرعامل موسسه آموزشی و مرکز تحقیقاتی ویرا

انتشار یادداشت‌های دانشجویی به معنای تأیید تمامی محتوای آن توسط «خبرگزاری دانشجو» نیست و صرفاً منعکس کننده نظرات گروه‌ها و فعالین دانشجویی است.