مروري بر فناوري جداسازي آب از نفت در ته چاه

Review on Downhole Oil-Water Separation Technology

فناوري جداسازي ته چاهي در دهه 1990 ظهور كرد كه به‌وسيلۀ آن جرياني غني از گاز و نفت در سطح توليد مي‌شود، در حالي‌كه جرياني غني از آب به سازند‌هاي زيرين تزريق شده، هرگز به سطح منتقل نمي‌شود و در صورتي‌كه به توليد آن نياز باشد، مي‌توان آن‌را به‌صورت مجزا توليد كرد. در صنعت اين ابزار با عنوان جداسازهاي آب و نفت1 و آب و گاز2 شناخته مي‌شود. چرخه‌هاي آبي مايع- مايع جزء اصلي سامانۀ جداسازي آب و نفت ته‌چاهي است. در اين مطالعه، بررسي جامعي در ارتباط با فناوري جداسازي ته‌چاهي ارائه و برتري‌ها، پيش‌نيازها و كاستي‌هاي اين فناوري معرفي شده‌اند. اين‌مطالعه همچنين داده‌هايي مفيد از مطالعات انجام‌شده بر روي تعدادي از ميدان‌ها و مناطق عملياتي و شركت‌هاي داراي اين فناوري در اختيار محققان قرار مي­دهد. طبق بررسي‌هاي انجام‌شده در اين‌مطالعه، نصب موفقيت‌آميز سامانۀ DOWS از نظر فني و اقتصادي زماني امكان‌پذير است كه همۀ مؤلفه‌هاي مورد نياز به‌طور دقيق ارزيابي شوند؛ در اين‌صورت از هزينه‌هاي كنترل آب، توليد و پالايش آن و از حجم تسهيلات سر چاهي كاسته مي‌شود كه براي مناطق دريايي و دور از دسترس بسيار مناسب است. افزون براين، فن DOWS براي جداسازي نفت­هاي سنگين بسيار دشوار است؛ چرا كه اختلاف چگالي بالايي بين آب و نفت در اين‌حالت وجود خواهد داشت. نسبت آب به نفت بايد بالا باشد به‌طوري‌كه فاز غالب آب باشد. سازندگان جداسازهاي چرخۀ آبي پيشنهاد مي‌كنند كه كسر آب بيش از 75% باشد.

Down-hole separation technology emerged in the 1990s through which a stream of gas and oil is produced at surface, while a stream of water is injected into the bottom formations and is never transported to the surface, and if needed, it is produced, separately. These systems are known as downhole oil-water and gas-water separation technologies. Hydro cyclones are one of the main components of this separation system. In this study, a comprehensive study has been presented on downhole separation technologies as well as the benefits, requirements and limitations of this technology. This study also provides useful data for the researchers on a number of fields and operational areas and companies owning this technology. According to the results of the present study, successful installations of DOWS system is technically and economically feasible while all the required parameters are accurately evaluated, leading to reducing the costs of water control, production and treatment, and limited surface facilities which is suitable for offshore fields. In addition, application of DOWS system is difficult for separating heavy oil because of the high density difference between water and oil. The water oil ratio should be high so that the dominant phase is water. Manufacturers of hydrocyclone separators recommend water fraction of more than 75%