بهبود توليد يك ميدان نفتي با استفاده از مدل‌سازي يكپارچه و كنترل بهينه

با توليد پيوسته از يك مخزن نفتي، فشار مخزن و دبي توليدي كاهش پيدا مي‌كنند. اگر نسبت گاز به نفت توليدي، فشار جريان ته‌چاهي و ويژگي‌هاي سيال مخزن مناسب باشند، با استفاده از فرازآوري مصنوعي با گاز، دبي توليدي افزايش پيدا خواهد كرد. در فرآيند فرازآوري مصنوعي با گاز، شرايط مخزن، چاه و تأسيسات سطح‌الارضي به‌صورت پيوسته تغيير مي‌كنند؛ بنابراين بايد بر عمليات تزريق گاز نظارت داشت و شرايط تزريق را متناسب با اين تغييرات، به‌روزرساني كرد تا بهينه‌ترين دبي توليدي به‌دست آيد و كارايي يك ميدان هيدروكربني را پيش‌بيني كرد. يكي از مشكلاتي كه در فرآيند فرازآوري با گاز اتفاق مي‌افتد، ناپايداري است. ناپايداري باعث كاهش توليد نفت و آسيب رساندن به تأسيسات مي‌گردد. همچنين با توجه به محدوديت حجم گاز موجود جهت تزريق بايستي تخصيص و كنترل گاز تزريق‌شده در بين چاه‌هاي توليدي به‌گونه‌اي باشد كه توليد در شرايط بهينه انجام شود. در اين مطالعه مخزن نفتي با استفاده از نرم‌افزار Eclipse شبيه‌سازي شد و سپس به كمك نرم‌افزار PRosPER مدل‌سازي چاه‌هاي توليدي و شبكه خطوط لوله جرياني سطح‌الارضي انجام شد. در نهايت با استفاده از نرم‌افزار MATLAB، اتصال مدل‌هاي مخزن، چاه و شبكه خطوط لوله جرياني به‌منظور ايجاد مدل يكپارچه و تخصيص بهينه گاز تزريقي بين چاه‌ها به كمك الگوريتم ژنتيك انجام شد. طبق سناريو‌هاي مختلف، گاز تزريقي بين چاه‌ها توزيع شد. ميزان توليد نفت و درآمد حاصل از هر سناريو ثبت شد. طبق نتايج به‌دست‌آمده، استفاده از مدل يكپارچه بهره‌برداري همراه با سيستم كنترل بهينه در فرآيند فرازآوري با گاز در مقايسه با شرايط توليد طبيعي مخزن مورد مطالعه، باعث افزايش 224.86% درآمد مي‌شود. همچنين در نظر گرفتن ناپايداري به‌عنوان محدوديت در سيستم كنترل بهينه تزريق گاز مدل يكپارچه بهره‌برداري باعث كاهش 2.93% درآمد حاصل‌شده از مخزن مي‌شود. اما در بلند‌مدت سبب كاهش آسيب به تأسيسات پايين‌دستي ميدان نفتي مي‌گردد.