بررسی جامع کارخانه تصفیه آب یکی از میدان های نفتی ایران برای افزایش عملکرد و بهره وری آن

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

تهران، شرکت ملی نفت ایران، پژوهشکده ازدیاد برداشت از مخازن نفت و گاز

چکیده

یکی از مؤثرترین رو ش‌های ازدیاد برداشت از مخزن‌های نفتی و نگهداری فشار مخزن، تزریق آب می ‌باشد و کیفیت آب تزریقی مهمترین عامل در موفقیت آمیز بودن عملیات سیلاب‌زنی میباشد. از مسایل و مشکل‌های  مهم به هنگام تزریق آب، خوردگی و بسته شدن مخزن می‌ باشد که سبب کاهش تزریق پذیری مخزن و افزایش هزینه‌ های عملیاتی می‌ شود. بنابراین هدف اصلی کارخانه‌ های تصفیه آب کنترل عامل‌های اساسی آب مانند ذره‌ های جامد معلق، اکسیژن محلول، باکتری‌ها و مواد محلول رسوب‌زا می‌ باشد. در این مقاله مراحل تصفیه آب در یک کارخانه تزریق آب دریا از دیدگاه خوردگی و مدیریت مواد شیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور بازنگری و ارزیابی  مرحله به مرحله سامانه تزریق آب که شامل 40 کیلومتر خط لوله، تصفیه 3 مرحلهای, برج هوازدا و مواد شیمیایی می‌ باشد انجام شده است. این کارخانه که 28 سال از فعالیت آن می‌ گذرد آب تزریقی مورد نیاز دو میدان را تأمین می‌ کند. در طول این سال‌ها به دلیل خوردگی و کنترل نشدن ذره‌های جامد معلق، به سامانه و مخزن آسیب و خسارت وارد شده است. همچنین یکی از نقاط ضعف مهم این سامانه،نبود سامانه پایش خوردگی می‌باشد که هرگز مورد مطالعه دقیق قرار نگرفته است. بر اساس اطلاعات میدانی و آزمون‌های آزمایشگاهی، مشکل‌های مهم موجود در سامانه تزریق آب ناشی از تصفیه  نامناسب، حضور رسوب‌ها و نیز باکتری احیاکننده سولفات می‌ باشد. با توجه به نفوذپذیری لایه تولیدی مخزن، کمترین اندازه صافی می ‌بایست µm 2 باشد؛ در حالی که در کارخانه µm 10 می‌باشد. استفاده از اکسیژن‌زدای نامرغوب ( آمونیوم بی سولفیت) در غلظت بیش از حد نیاز در برج هوازدا، سبب افزایش غلظت یون سولفات و در نتیجه تشکیل رسوب کلسیم سولفات می ‌شود. چگونگی به ‌کارگیری بازدارنده‌ های رسوب و خوردگی و نیز مواد باکتری کش برای به دست آوردن بیشترین بازده و کارایی به طور جزیی بررسی شده است. در این مقاله با استفاده از روش استاندارد NACE TM0299-99 ، سامانه پایش خوردگی بر مبنای نقاط حساس چرخه تزریق آب طراحی و معرفی شده استکه با توجه به شباهت کلی تمامی سامانه ‌های تزریق آب، سامانه پایش طراحی شده در سایر میدان‌ها نیز قابل استفاده می ‌باشد.  همچنین مشخص شد که با کمی تغییر در محل تزریق مواد شیمیایی، کارایی سامانه 30% افزایش می ‌یابد. نتیجه این پژوهش، تصفیه مؤثرتر آب، آسیب کمتر سازند، کاهش هزینه ‌ها و صرفه جویی اقتصادی همراه با افزایش عمر مفید تأسیسات می‌ باشد.

کلیدواژه‌ها


[1] Moghadasi J., Jamialahmadi M., Muller-Steinhagen H., Izadpanah M.R., Formation Damage in Iranian Oil Fields, SPE 73781, February (2002).

[2] Gao Chang, Factors Factors Affecting Particle Retention in Porous Media, Emirates Journal for Engineering Research, 12, p. 1 (2007).

[3] ASTM D4582-10, "Standard Practice for Calculation and Adjustment of the Stiff and Davis Index for Reverse Osmosis", American Society Testing and Materials, (2010).

[4] "PVT SIM Manuals"، Calsep Company, Version 15, (2005).

[5] صبوری, سمانه؛  لطف اللهی, نادر؛ متحدین, پویا؛ تعیین مقدار رسوب در فرایند تزریق آب به مخازن نفتی ایران, نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران, (1)31, ص. 115, (1391).

[6] Mitchell R.W., The Forties Field Seawater Injection System, SPE 6677, June (1978).

[7] Wheller D., Treating and Monitoring 450000 B/D Injection Water, Pet. Eng, November (1975).

[8] Ostroff, A. G., "Introduction to Oilfeild Water Technology", Prentice-Hall, (1965).

[9] Hamouda A.A., Water Injection Quality in Ekofisk – UV Sterilization and Monitoring Techniques, SPE 21048, February (1991).

[10] Barton Larry.L," Sulfate-Reducing Bacteria", Plenum Press, New York, p.277 (1995).

[11] Sequeira C.A.C., Tiller A.K., "Microbial Corrosion", Elsevier, p.191 (1988).

[12] Zettlitzer Michael, Busch Matthiass, Produced Water Cleaning and Re-Injection Experience - Zero Discharge to water, 4th International Conference on Produced Water Management, January (2007).

[13] Zahedzadeh M., Masoudi R., Saboormaleki M., Feasibility Study of Produced Water Re-Injection in Siri Oil Field in Iran, EAGE First International Petroleum Conference and Exhibition, May (2009).

[14] شکراله زاده, سکینه؛ زاهدزاده, محمد؛ رعایایی, عماد؛ رادمهر, مژگان؛ بررسی کارایی و تعیین غلظت بهینه بازدارنده رسوبات معدنی مورد استفاده در یکی ازمیادین نفتی ایران, پژوهش نفت, شماره 67, ص. 50 (1390).

[15] Bayona H.J., A Review of Well Injectivity Performance in Saudi Arabia΄s Ghawar Field Injection Program,