بهينه سازي همزمان ذخيره سازي زيرزميني گاز و ازدياد برداشت نفت در فرايند تزريق گاز كربن دي‌اكسيد با استفاده از روش الگوريتم ژنتيك چند هدفه

Multi Objective Optimization of Produced Oil and Stored Carbon Dioxide Volumes during Gas Injection Process

انتشار بی وقفه ی گازهای گلخانه­ ای یكی از نگرانی­های مهم جامعه­ی جهانی است. نیمی از افزایش غلظت كربن دی­اكسید تنها در 50 سال اخیر اتفاق افتاده است، تركیبی كه به لحاظ وزنی بیشترین درصد گازهای گلخانه ­ای منتشر شده را تشكیل می­ دهد مخازن هیدروكربوری به دلیل داشتن پوش سنگ، محل مناسبی برای دفع گاز كربن دی اكسید است. از سوی دیگر، به دلیل افزایش تقاضای جهانی نفت خام، افزایش عمر مخازن و لزوم اتخاذ روش های ازدیاد برداشت برای پاسخگویی به این تقاضا، تزریق گاز كربن دی اكسید دارای اهمیت است. از این­رو به ­كارگیری روشی برای بهینه سازی همزمان بیشترین ذخیره سازی گاز كربن دی اكسید در مخزن و افزایش تولید نفت در اثر این تزریق ضروری است. درگذشته به دلیل نبود روش­های مناسب بهینه سازی، بیشتر مسئله­ های بهینه­ سازی چند هدفه به عنوان مسئله های بهینه سازی تك هدفه مورد بررسی قرارمی ­گرفت. امروزه، با توسعه الگوریتم­های بهینه سازی چند هدفه، امكان افزایش قدرت تصمیم­گیری و كاهش ریسك برای كارشناسان و مدیران مخازن هیدروكربنی فراهم شده است. در این پژوهش با به­ كارگیری الگوریتم ژنتیك مبتنی بر رتبه بندی نامغلوب در یكی از مخازن نفتی، گزینه­های مناسب برای تزریق گاز كربن دی اكسید با درنظرگرفتن بهینه سازی همزمان ذخیره سازی گاز و ازدیاد برداشت نفت ارایه شده است. در این روش هیچ ادغامی میان هدف­ها صورت نمی ­پذیرد و ضمن بهینه ­سازی مستقیم هر یك از آنها، چندین سناریوی بهینه طرح می­ شود. از برتری­ های این روش بهینه سازی، امكان اصلاح سناریوی تولید با توجه به تغییر در مقدارهای پارامترهای اقتصادی است.

Increasing of greenhouse gas emissions is one of the major concerns in the international community. 50 percent of increment of carbon dioxide concentration, which is forming the most of greenhouse gas, was occurred during the last fifty years. Because of impermeable caprock, hydrocarbon reservoirs are appropriate option to sequester carbon dioxide. On the other hand, due to high amount of fuel consumption in the world, implementing carbon dioxide Enhance Oil Recovery (CO2 EOR) to improve oil recovery is logical. So, to achieve these aims, using efficient method to improve the volumes of produced oil and stored carbon dioxide is mandatory. Up to now, due to lack of proper method, single objective optimization method was conducted. Nowadays, using multi objective optimization methods such as non-dominated sorting genetic algorithm leads to select appropriate scenario during encountering upcoming situations. In this study, non-dominated sorting genetic algorithm was applied to an oil reservoir and some appropriate scenarios with regard to maximization of produced oil volume and stored carbon dioxide volume were introduced. The main advantage of this methodology is selection of proper scenario with regard to economic variations after implementing optimization process.