رضا آذین

هدف اصلی این پژوهش، بررسی جامع پدیده گرادیان ترکیب در مخازن هیدروکربنی و توسعه مدل سازی ترمودینامیکی آن می باشد. با این دیدگاه، این پژوهش در 5 فاز تدوین گردیده است که 4 فاز اول آن زمینه های دست یابی به نتایج بهتر از مدل سازی گرادیان ترکیب را فراهم می سازد و در فاز پنجم با استفاده از نتایج حاصل از فازهای قبل، توسعه مدل سازی گرادیان ترکیب انجام شده است. در فاز اول غربال گری و کنترل کیفیت نمونه های در دسترس مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، با استفاده از داده های بیش از 40 نمونه سیال گاز میعانی، دامنه نوسانات قابل قبول پارامترهای مؤثر در پایداری شرایط چاه با استفاده از مفاهیم آماری تعیین شده است. نتایج نشان می دهند که تنها برای %5/11 از نمونه ها همه پارامترها در محدوده قابل قبول بوده اند. در فاز دوم این مطالعه، با استفاده از نرم افزار وین پراپ و رابطه های موجود در آن، خواص فیزیکی و بحرانی برش جمعی نمونه هایی از گاز میعانی و نفت فرار محاسبه و مناسب ترین گروه از بین 18 دسته رابطه در دسترس انتخاب شده است. معیار انتخاب روابط مناسب، کمترین مقدار خطای نسبی در محاسبه فشار اشباع و همچنین مناسب بودن نمودار فازی سیال درنظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهند که سیال شامل برش جمعی با عدد کربنی پایین تر خطای نسبی کمتری در محاسبه فشار اشباع داشته است. برای نمونه گاز میعانی، رابطه ادمیستر در محاسبه ضریب بی مرکزی و رابطه ریاضی-دابرت و گوسنز برای محاسبه خواص فیزیکی و بحرانی برش جمعی کمترین خطا را داشته اند. برای نمونه نفت فرار نیز روابط ادمیستر و لی-کسلر مناسب ترین ترکیب بوده اند. در فاز سوم و چهارم با استفاده از نرم افزار وین پراپ مدل سازی همدمای گرادیان ترکیب برای نمونه های گاز میعانی و نفت فرار انجام شده است. هدف از اجرای این فاز، شناسایی عواملی است که می توانند نتایج مدل سازی را تحت تأثیر قرار دهند. این عوامل شامل نوع سیال (از نظر تعداد اجزا)، معادله حالت های مختلف و تنظیم ضرایب آن ها (در این مطالعه معادله پنگ-رابینسون و سواو-ردلیش-کوانگ) و مشخصه سازی سیال می باشند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که عوامل فوق در پیش بینی گرادیان ترکیب اجزا در ستون گازی تفاوت قابل ملاحظه ای با یکدیگر نداشته اند اما چون سطح مشترک گاز-نفت را در عمق های مختلفی پیش بینی می کنند، در نتیجه در گراد