دفاعیه دکترا در دانشکده مهندسی شیمی

مهندس مهرک محمودی ، دانشجوی دوره دکتری مهندسی‌شیمی ، 2 آبانماه سال 91، از رساله خود با عنوان « مدل­سازی و بهینه­سازی فرآیند فرازآوری پیوسته با گاز » با راهنمایی دکتر محمد تقی صادقی دفاع نمودند.

چکیده

  تعیین بهینه پارامترهای فرآیندی جهت بیشینه کردن بهره اقتصادی یک چاه تحت فرازآوری پیوسته با گاز موضوع این تحقیق است. بدین منظور مدلی یک­پارچه از فرآیند شامل مدل مخزن، چاه، چوک، لوله جمع­آوری سطحی و جداکننده­ها تهیه شد که توانایی پوشش دادن تغییرات زمانی اجزای فرآیند را داراست. دقت طراحی فرآیند فرازآوری با گاز وابسته به محاسبات افت فشار در چاه است. از آنجاکه بررسی­ها نشان داد که روابط تجربی محاسبات افت فشار، به دلیل نداشتن روابط مناسبی برای مدل کردن گذر الگوهای جریان به یکدیگر، سبب بروز گسستگی در گرادیان فشار در گذر از مرزها و بنابراین محاسبه غیر دقیق فشار سر چاهی می­گردند، از مدل مکانیستیک برای محاسبات افت فشار استفاده گردید.

  در بخشی از مطالعات این تحقیق در رابطه با توصیف ترمودینامیکی سیال، نتایج نشان داد که نگرش سریع نفت­سیاه استاندارد به دلیل صرف­نظر نمودن از حلالیت گاز تزریقی در سیال ورودی به چاه تحت فرازآوری و منظور نکردن تغییرات ترکیب سیال در فرآیند، سبب خطای قابل توجه در توصیف رفتار سیال می­گردد. بنابراین به نظر می­رسد استفاده از محاسـبات فلش چند جزئی بر پایه معادله حالت با آنکه سـبب افزایش زمان محاسـبات می­گردد، برای مدل­سازی ترمودینامیکی فرآیند فرازآوری با گاز ضروری است. اما پیچیدگی و زمان­بر بودن محاسبات فلش چند جزئی سبب شد که نگرش جدیدی در این پایان­نامه برای توصیف سیال دو و سه فازی ارائه شود. استفاده از روش پیشنهادی، علاوه بر کاهش زمان محاسبات به کمتر از نصف زمان محاسبات نگرش چند جزئی، تنها سبب کاهش حدود 5 درصدی دقت محاسبات می­شود.

  به ­منظور تعیین بهترین ترکیب از پارامترهای قابل تنظیم فرآیند برای بیشینه کردن بهره اقتصادی در بازه زمانی برداشت، مدل یک­پارچه فرآیند به الگوریتم بهینه­سازی مناسب متصل گردید. روش ارائه شده در شکستن دوره برداشت و تعیین قطر بهینه لوله برداشت در هر بازه و محاسبه مقادیر پیوسته بهینه نرخ تزریق گاز و فشار جداکننده در کل دوره، سبب شده که در مطالعه موردی یک چاه، بیشینه ارزش خالص جاری 28 درصد نسبت به داده­های میدانی مربوطه افزایش نشان یابد.

    کلمات کلیدی:

  فرآیند فرازآوری با گاز؛ جریان چند فازی؛ توصـیف ترمودینامیکی؛ بهینه­سـازی