بررسي عوامل موثر بر اختلاط در فرايند جايگزيني گاز پايه با گاز خنثي در يك مخزن ذخيره سازي زير زميني گاز طبيعي

در برنامه عملياتي مخازن ذخيره سازي زيرزميني، مسئله اساسي گاز پايه است چراكه گاز پايه بيشترين هزينه سرمايه گذاري را در در بر مي گيرد. تراكم پذيري دليل اصلي استفاده از گاز پايه مي باشد. از آنجايي كه همه ي گازها قابليت تراكم پذيري دارند پس مي توان در راستاي كاهش هزينه هاي سرمايه گذاري، بخشي از گاز پايه را با يك گاز ارزان تر مانند گازهاي خنثي جايگزين كرد. به عنوان مثال، طبق گزارش موسسه انرژي آمريكا هزينه جداسازي و انتقال هر هزار فوت مكعب نيتروژن و دي اكسيد كربن به ترتيب 0/8 و 1 دلار مي باشد در حالي كه قيمت هر هزار فوت مكعب گاز طبيعي 3/35 دلار است. مسئله مهم در اين فرايند اين است كه از گازي استفاده شود كه اختلاط بين گاز پايه جايگزين شده و گاز طبيعي به حداقل ممكن برسد تا باعث تحت تاثير قرارگرفتن كيفيت گاز طبيعي توليدي نگردد. لذا در اين مقاله با هدف امكان سنجي جايگزيني گاز پايه با گاز خنثي، با كمك نرم افزار Petrasim به بررسي استفاده از گاز N2 و CO2 به عنوان جايگزين گاز پايه و پارامترهاي اثر گذار مخزني بر روي اختلاط پرداخته شده است. نتايج نشان مي دهد كه سناريو جايگزيني بايد به نحوي انتخاب شود كه به گاز خنثي امكان جدايش ثقلي در جهت كاهش اختلاط داده شود. لذا بهتر است از سناريوي تزريق غير هم زمان با توليد جهت جايگزيني استفاده شود. استفاده از گاز CO2 به عنوان گاز پايه، به دلايل ضريب نفوذ كمتر، چگالي بالاتر و داشتن رفتار فوق بحراني در شرايط فشاري و دمايي مخازن و كمك به جدايش ثقلي بيشتر، بالاتر بودن ويسكوزيته و در نتيجه، پايدارتر بودن سطح مشترك متان-گاز خنثي در هنگام توليد و قابليت انحلال CO2 در آب در مقايسه با گاز N2 موجب اختلاط كمتري مي شود. اختلاط داراي رابطه مستقيم با دما و رابطه عكس با فشار مخزن مي باشد. افزايش تراوايي موجب افزايش اختلاط و افزايش تخلخل موجب كاهش آن مي شود. با توجه به نتايج مي توان گفت كه طرح جايگزيني گاز پايه با گاز خنثي بايد در مخازني صورت گيرد كه از نظر شرايط دمايي و فشاري به شرايط بحراني گاز CO2 نزديك تر بوده و داراي تراوايي خيلي بالا و تخلخل پايين نباشد.

فاقد چكيده مي باشد