روش ها و مکانیزم های تولید از مخازن نفتی

همانطور که در شکل زیر نیز قابل مشاهده است، تقاضای جهانی انرژی طی چند سال گذشته افزایش چشمگیری داشته است و انتظار میرود در سال‌های پیش رو همچنان روند صعودی خود را حفظ کند. با توجه به این مطلب مشاهده میشود که حداقل طی چند دهه آینده همچنان تولید نفت و گاز به عنوان یک مسئله مهم و استراتژیک در اقتصاد جهانی مطرح خواهد بود. در این میان مشکلات عمده ای فراروی صنعت قرار دارد. رفته رفته تعداد میادین نفتی عظیمی که سالانه کشف میشوند کاهش میابد. تولید از مخازن موجود به تدریج و به طور پیوسته تنزل میابد. مخازن تازه کشف شده از لحاظ ساختاری پیچیده تر بوده و عمدتاً مخازنی کوچک و دور از دست تر هستند. از یک سو حفاری این مخازن و ملاحظات زیست محیطی مربوط به آنها روز به روز سختتر و پیچیده تر میشود و از سویی هزینه های سرمایه گذاری و تولید از چنین مخازنی در حال افزایش هستند.

شکل۱: روند افزایش تقاضای جهانی انرژی

در این میان، نکته مثبت و امیدوارکننده، پیشرفت تکنولوژی در زمینه اکتشاف، حفاری، تولید و مدیریت مخازن نفتی است؛ به عنوان مثال حفر چاههای افقی و سپس چاههای چند شاخه‌ای، گامی مهم در جهت افزایش هر چه بیشتر سطح تماس با مخزن و در نتیجه تولید بیشتر نسبت به چاههای عمودی بوده است. نیرویی که باعث راندن نفت از مخازن زیر زمینی نفت به سطح زمین می شود، بوسیله انبساط گاز و فشار آبی که معمولاً همراه نفت در مخازن می باشد، تامین میگردد. وقتی انرژی طبیعی که همراه نفت در مخازن میباشد، برای بالا آوردن آن به سطح زمین کافی نباشد و یا نتواند حجم کافی نفت را به سطح زمین بیاورد، باید این انرژی توسط یکی از روش های مصنوعی، تقویت شود. این روش های مصنوعی تقویت انرژی را فرازآوری مصنوعی گویند. در حقیقت فرازآوری مصنوعی روشی برای افزایش طول عمر تولیدی چاه می باشد. معمولاً وقتی از فرازآوری مصنوعی استفاده میشود که انرژی موجود در سیال مخازن نفتی به اندازهای باشد که بتواند خود را به دهانه چاه برساند و در صورتیکه انرژی فوق بقدری کم باشد که سیال نتواند خود را به دهانه چاه برساند، باید یکی از روش های بازیافت ثانویه استفاده نمود. تنها کمتر از یک چهارم چاههای نفت دنیا به طور طبیعی تولید میکنند. با توجه به این آمار نیاز به فرازآوری مصنوعی امری اجتناب ناپذیر به نظر میرسد. فرازآوری مصنوعی روشهای متفاوتی است که همگی منجر به یک هدف مشابه می شود که عبارت است از:

تولید از چاه هایی که تولید ندارند و یا نرخ تولیدشان در حد مطلوب نمی باشد.

تولید از مخازن نفتی، طی سه مرحله‌ی اولیه، ثانویه و ثالثیه انجام میگیرد، که در شکل ۲ تقسیم بندی این روش‌ها آورده شده است. که در ابتدا این سه مرحله را معرفی میکنیم:

۱) بازیابی اولیه: در این مرحله ۱۲-۱۱درصد از نفت بصورت طبیعی و بدون نیاز به تزریق ماواد دیگار
تولید می شود.

۲) بازیابی ثانویه: با تزریق آب یا مواد دیگر ۱۱-۲۲درصد دیگر از نفت تولید می شود.

۳) بازیابی ثالثیه: با استفاده از روشهای حرارتی و یا غیرحرارتی حدود % ۱۱نفت بیشتر را در اختیار قرار میدهد.

صیانت از مخازن نفتی به منظور افزایش طول عمر آنها، همواره از دغدغه‌های کشاورهای دارنادهی نفت به شمار میرود. سالانه مبالغ زیادی در جهان، صرف بودجه‌های تحقیقاتی بر روی روشهای ازدیاد برداشت از مخازن نفتی میگردد و دارندگان این ذخائر میکوشند تا با روشهای جدیدتر، کم هزینه‌تر و با کارائی بالاتر، از منابع خود بهره جویند.