ازدیاد برداشت به روش میکروبی با استفاده از میکروارگانیزمها، از دید بسیاری از کارشناسان یکی از مهمترین روشهای ازیاد برداشت است.
روشهای میکروبی
یکی از راههای جدید در افزایش بازده مخازن نفتی، استفاده از میکرو ارگانیزمها در ازدیادبرداشت یا ازدیادبرداشت میکروبی (MEOR) است. از دید بسیاری از کارشناسان، روش میکروبی، یکی از مهمترین روشهای ازدیادبرداشتی است که در آینده بیشتر از آن استفاده خواهد شد.
کاربرد بیوتکنولوژی در عرصه‌ی نفت روز به‌روز گسترش بیشتری می‌یابد. امروزه کارشناسان علوم بیوتکنولوژی در کنار مهندسان نفت تلاش می‌کنند تا بازده تولید از مخازن نفتی را ارتقاء بخشند. بطور کلی روش میکروبی، روشی مبتنی بر کاربرد میکروبهای خاص به منظور افزایش تولید نهایی از چاه است.
از بعد اقتصادی، هزینه‌ی کاربرد روش میکروبی با توجه به نوع میکروب، نفت خام و شرایط مخزن از یک تا هشت دلار به ازای هر بشکه نفت در نوسان است. این رقم برای استفاده از روشهای افزایش بازده شیمیایی و پلیمری در پنج تا ۱۰ دلار به ازای هر بشکه در نوسان است و کاربرد پلیمرهای گران‌تر تا ۱۲ دلار به ازای هر بشکه هزینه در پی خواهد داشت. همچنین هزینه‌های مربوط به تزریق بخار آب در حدود ۳ تا ۶ دلار با توجه به شرایط در نوسان است. البته لازم به ذکر است که تمامی آمار مربوط به هزینه‌ها نسبی بوده و علاوه بر وابسته بودن به نوع میکروب، نفت خام و شرایط مخزن، به شرایط شرکت استفاده کننده از لحاظ فناوری نیز وابسته است.
روش تزریق گاز
تزریق گاز یکی از مهمترین روشهای ازدیادبرداشت از مخزن است. گاز ممکن است به دو صورت به یک مخزن نفتی تزریق شود (دیک،۱۹۸۶).
تزریق غیرامتزاجی گاز
چنانچه تزریق گاز به‌گونه‌ای باشد که گاز تزریقی در مخزن با نفت درون مخزن مخلوط نشود و یک جریان دوفازی گاز و نفت با سطح تماس مشخص در حفره‌ها ایجاد شود، این نوع فرآیند تزریق گاز را تزریق غیرامتزاجی گاز می‌نامند. تولید نفت از یک مخزن در اثر تزریق گاز، معمولاً یک فرآیند غیرامتزاجی است مگر این‌که گاز تزریقی دارای مقادیر زیادی هیدروکربنهای میانی غنی یا فشار تزریق بالا باشد (دیک،۱۹۸۶).
اولین مورد ثبت شده ازدیادبرداشت نفت با تزریق گاز مدتها قبل از ابداع تزریق آب به عنوان تکنیک بازیافت نفت در میدان نفتی مکسبرگ(Macksburg) در واشنگتن است (بردلی ۱۹۸۷). از آن زمان تاکنون تزریق گاز به عنوان عمده‌ترین روش بازیافت ثانویه نفت باوجود به وجود آمدن تکنیکهای دیگر مورد استفاده واقع می‌شود.
تزریق گاز در مخازن به منظور ثابت نگه‌داشتن فشار و یا افزایش فشار کنونی مخزن و به عنوان انرژی کمکی بر انرژی طبیعی مخزن صورت می‌پذیرد. ثابت نگه‌داشتن و یا افزایش فشار مخزن می‌تواند منجر به افزایش بازیافت نفت و بهبود بخشیدن به خصوصیات تولید ازمخزن شود.
میزان افزایش بازیافت نفت تحت تأثیر ویژگیهای مخزن از جمله خصوصیات سنگ مخزن، دما و فشار مخزن، خصوصیات ترکیبی و فیزیکی سیالات مخزنی، نوع مکانیسم‌های تولید موجود در مخزن، شکل هندسی مخزن، برجستگی ساختمانی، دبی تولید و اشباع سیالات مخزن است (مگنه متیسن،۲۰۰۳).
تزریق امتزاجی گاز
به پدیده‌ای که دو سیال با هر نسبت در هم مخلوط شوند، امتزاج می‌گویند و اگر دو سیال با هر نسبتی قابل انحلال باهم نباشند، آن‌ها را غیرقابل امتزاج می‌گویند. به‌عنوان مثال نفت خام و گاز متان قابلیت اختلاط در هم را دارند ولی به هر نسبتی و در هر شرایط فشار و دما در هم حل نمی‌شوند، درنتیجه این دو سیال غیرقابل امتزاج هستند. در فرآیند تزریق گازهای امتزاجی هدف تزریق، سیالاتی است که به طور مستقیم در نفت مخزن امتزاج می‌یابند یا با توجه به تغییر ترکیب داخل مخزن امتزاج را پدید می‌آورند (مثل تزریق حلالهای هیدروکربنی).
رفتار فازی عامل اصلی استفاده از این نوع فرآیندهاست. گاز امتزاج‌پذیر، هیدروکربن‌ها را تبخیر می‌کند و باعث می‌شود که نفت آزادانه جریان یابد و این اغلب به وسیله تزریق آب ادامه می‌یابد. هرکدام از روشهای بالا شامل زیرمجموعه‌هایی هستند که تنوع روشهای ازدیادبرداشت و کارآیی آن‌ها را افزایش می‌دهند(گرین و ویل‌هایت، ٢٠٠٣).
تزریق دی‌اکسید کربن به منظور ازدیادبرداشت
تزریق دی اکسید کربن در مخازن نفتی به منظور ازدیاد برداشت چندین سال است که مورد توجه صنعت قرارگرفته است. سابقه استفاده از گاز دی‌اکسید کربن در ازدیاد برداشت از میدانهای نفتی به دهه هفتاد در ایالات متحده آمریکا برمی‌گردد. بخش عمده‌ای از تولید در طرحهای ازدیاد برداشت دی اکسیدکربن مناطق مختلف جهان به کشور آمریکا اختصاص‌یافته است (یورکیو و فلاک، ١٩٩٤).
نتیجه گیری
از آنجایی که بسیاری از مخازن بزرگ کشور به تدریج نیمه طبیعی عمر تولیدی خود را پشت سر گذاشته‌اند و در حال وارد شدن به فاز تولید ثانویه هستند؛ پیاده‌سازی روشهای ازدیاد برداشت می‌تواند برای بسیاری از این مخازن راهگشا باشد. آب به عنوان ضرورتی انکارناپذیر برای حیات بشر، می‌تواند به عنوان ماده حیاتی برای مخازن هیدروکربوری نیز در نظر گرفته شود. از این رو به منظور حفظ تولید نفت به میزان کنونی، حرکت به سمت استفاده از این روشها می‌تواند مفید ارزیابی شود.
منابع
١. Fact sheet US Delegation to the ٣rdConference of the Parties: “Six greenhouse gases”, United Nations Committee on Climate Change, Kyoto, December, ١٩٩٧.
٢. Houghton, J.T., Ding, Y., Griggs, D.J. Noguer, M., van der Linden, P.J. and Dai, X.: “Climate Change ٢٠٠١: The Scientific Basis”, Cambridge University Press, ٢٠٠١, Available at:http://www.ipcc-wg.org/index.html.
٣. United Nations Environment Programme and the Climate Change Secretariat (UNFCCC): “Climate Change Information Kit”, July ٢٠٠٢.
Available at:http:// unfccc.int.
٤. D. B. Bennion, F.B. Thomas, D. Imer, T. Ma, B. Schulmeister, Water Quality ConsiderationsResulting in the Impaired Injectivity of Water Injection and Disposal Wells, Hycal Energy Research Laboratories Ltd.
٥. Al-Bahlani, A. Babadagli. T, ٢٠١١. “Field Scale Applicability and Efficiency Analysis of Steam-Over-Solvent Injection in Fractured Reservoirs Method for Heavy Oil Recovery”, Journal of petroleum Science and Engineering. ٣٣٨-٣٤٦.
٦. Hoffman, B; Kovscek, A. ٢٠٠٣. “Light-Oil Steam Drive in Fractured Low Permeability Reservoirs” SPE-٨٣٤٩١.
٧. Bradley, H. B, ١٩٨٧. “Handbook of Petroleum Engineering”
٨. Dake. M, ١٩٨٦. “Fundamental of Reservoir Engineering”, Second Edition.
٩. Green. D, Wilhite. P, ٢٠٠٣, “Enhanced Oil Recovery”
١٠. MagneMathiassen, ٢٠٠٣, “Gas Injection for Enhanced Oil Recovery”, Odd MagneMathiassen, Trondheim/Stavanger.
١١. Yurkiw. F. J and Flock. D. L, ١٩٩٤, “Comparative Investigation of Minimum Miscibility Pressure Correlation for Enhanced Oil Recovery”, JPST, ٣٣, ٨-٣٥.