جرت في قسم هندسة النفط مناقشة رسالة الماجستير الموسومة
النموذج الجيوميكانيكي لتخزين ثنائي أوكسيد الكاربون في حقل شرقي بغداد النفطي
لطالب الماجستير حيدر شاكر ستير وذلك يوم الثلاثاء 15-11-2022 بقاعة المناقشات بقسم هندسة النفط .
وتشكلت لجنة المناقشة من السادة :
أ.د محمد صالح الجواد -جامعة بغداد -كلية الهندسة- قسم هندسة النفط -رئيساً.
أ.م.د حسن عبد الهادي عبد الحسين -جامعة بغداد- كلية الهندسة- قسم هندسة النفط -عضواً.
أ.م.د غزوان نوري سعد -جامعة الكوفة -كلية الهندسة- قسم الهندسة الكيمياوية -عضواً.
م.د فرقد علي هادي -جامعة بغداد –كلية الهندسة- قسم هندسة النفط -عضواً ومشرفاُ.
أدناه ملخص الدراسة باللغة العربية
أصبح عزل ثنائي أوكسيد الكاربون مؤخرًا موضوعًا مهمًا بسبب الاحتباس الحراري وتزايد الحاجة إلى الطاقة في جميع أنحاء العالم. يمكن أن يؤدي توليد ثنائي أوكسيد الكاربون إلى رفع درجة حرارة الغلاف الجوي بشكل سلبي ؛ وبالتالي ، من المهم العثور على مكان آمن لتخزين ثنائي أوكسيد الكاربون. في هذه الدراسة ، تم الربط بين حقن ثنائي أوكسيد الكاربون والميكانيكا الأرضية للمكمن لمعرفة التغيرات في خصائص الصخور الجيوميكانيكية نتيجة الحقن . تم استخدام طريقة الربط في مكمن نفطي نشط يقع في حقل نفط شرق بغداد / المنطقة الوسطى في العراق لتخزين ثنائي أوكسيد الكاربون وبالتالي تعزيز استخراج النفط من المكمن .
تم استخدام برنامج Tech-Log 2015.3 لإنشاء الموديل الجيوميكانيكي ذو البعد الواحد(1DMEM ) ، باستخدام مجموعة من بيانات الآبار مثل بيانات سجل الآبار وتقارير الحفر الآبار وتقارير سائل الحفر. ثم تم استخدام هذه النتائج لبناء النمذجة الأرضية الميكانيكية ثلاثية الأبعاد (3D MEM) . بواسطة نفس البرنامج تم تفسير وتقييم الخصائص البتروفيزيائية (المسامية والنفاذية وتشبع الماء) ثم معايرتها مع البيانات المختبرية لقطع اللباب. تم الحصول على سجلات الآبار بعد المعايرة لبناء النموذج الثابت (الموديل الجيولوجي).
تم إنشاء النموذج جيولوجي و النموذج الجيوميكانيكي ثلاثي الابعاد لـ 9 طبقاتK1 إلى K9 في تكوين الخصيب باستخدام برنامج Petrel E & P.2018.2. تم بناء النموذجين بناءً على بيانات إدخال مختلفة ، بما في ذلك رؤوس الآبار ، وأسطح الآبار ، وسجلات الآبار ، وخريطة الكنتور. تم استخدام طريقة شبه تحليلية (Key Tie Lines) لحساب الحد الأدنى من ضغط الاختلاط (MMP). أعطت بيانات المحاكاة توافقًا جيدًا مع البيانات التجريبية بعد الانحدار وكانت قيمة MMP المقدرة 190 كجم / سم 3 (2700 رطل / بوصة مربعة).
يختلف توزيع ضغط المسام مع نفس الطبقة من تكوين الخصيب نسبيًا بسبب توزيع الآبار المنتجة. فيما يتعلق بخصائص المرونة وقوة الصخور ، تتميز الطبقة K1 بمقادير أعلى نسبيًا من معامل يونغ ونسبة بواسون وقوة الصخرة ، مقارنة بالطبقات الأخرى من تكوين الخصيب. تتراوح زاوية الاحتكاك الداخلي لجميع التشكيلات بين 380-400 ، مما يعطي انسجامًا جيدًا مع زاوية احتكاك الحجر الجيري.
أظهرت نتائج ميكانيكا الأرض بعد حقن ثنائي أوكسيد الكاربون انخفاضًا في الاجهاد المتوسط الفعال الذي يتحكم في تشوه الصخور. كما تم التحقيق في سلامة الغطاء الصخري في هذه الدراسة ، وكشفت النتائج أنه لم يتم ملاحظة أي فشل في صخور الغطاء خلال فترة الحقن ، مما يؤكد سلامتها وقدرتها على تخزين ثنائي أوكسيد الكاربون لفترات طويلة. لوحظ تشوه في ارتفاع السطح بالقرب من آبار الحقن ، وكان 39.7 مم في نهاية فترة الحقن ، وهو يتناقص قليلاً بعيدًا عن نقاط الحقن.
في حالة حقن ثنائي أوكسيد الكاربون تم إجراء ثلاثة سيناريوهات في هذه الدراسة للتنبؤ بأداء مكمن الخصيب. كشفت جميع السيناريوهات أن حقن ثنائي أوكسيد الكاربون يمكن أن يزيد من معدل الإنتاج مع الحفاظ على ضغط الخزان وإبقائه فوق ضغط نقطة الفقاعة. كان أفضل سيناريو لحقن هو ثمان آبار حقن موزعة على محيط الحقل ، مما أدى إلى معامل استخلاص جيد للنفط بنسبة 1.314٪، مع نسبة تخزين لCO2 بلغت 82.35٪ من ثاني أكسيد الكربون المتراكم.
اهداف البحث :
- بناء نموذج جيوميكانيكي مناسب لتخزين ثاني أكسيد الكربون.
- الربط بين النمذجة الجيوميكانيكية وتدفق السوائل لمعرفة التغيرات في الإجهاد وسلامة الغطاء الصخري لخزن ثنائي اوكسيد الكاربون لفترة طويلة في حقل نفط شرق بغداد (تكوين خصيب).
- تطوير المكمن وتحسين استخلاص النفط عن طريق الاستخلاص المعزز للنفط باستخدام ثاني أكسيد الكربون.
- تقليل التلوث الحاصل في الغلاف الجوي بسبب ثاني أكسيد الكربون المنبعث من مصادر الطاقة وذلك بتخزين جزء منه داخل المكمن.
التوصيات :
- دراسة قدرة التفاعل الكيميائي لثاني أكسيد الكربون مع الزيت الثقيل.
- دراسة تأثيرات درجة الحرارة على خزن ثاني أكسيد الكربون في المكامن النفطية النشطة.
- تصميم المرافق السطحية لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون قبل التخزين.
