تعیین بازه مطلوب مؤلفه‌های مخزنی در مخازن زغال سنگ حاوی متان برای عملیات فزونی برداشت با تزریق گاز دی‌اکسید کربن

نویسندگان

دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت

چکیده

عوامل بسیاری بر روی بازدهی عملیات فزونی برداشت در مخازن زغال سنگ حاوی متان تأثیر می‌گذارند. برخی از مهم‌ترین این مؤلفه‌ها در این‌تحقیق مطالعه شد. بهترین بازۀ این مؤلفه‌ها برای انجام عملیات فزونی برداشت با استفاده از نرم‌افزار شبیه‌سازی مخازن اکلیپس به‌دست آمد. پس از انتخاب داده‌های مورد نظر برای تجزیۀ حساسیت‌سنجی، مدل‌های مربوطه با شرایط مختلف تعریف و سپس نتایج به‌دست‌آمده از این شبیه‌سازی بررسی و تحلیل شد. شاخص‌های تحلیل تجزیۀ حساسیت‌سنجی عبارتند از میزان گاز دی‌اکسید کربن تولیدشده و همچنین نرخ این تولید به‌علاوۀ میزان گاز دی‌اکسید کربن ذخیره‌شده در مخزن که از جنبۀ زیست‌محیطی برای صنعت نفت و گاز اهمیت دارد. برطبق نتایج تجزیۀ حساسیت‌سنجی می‌توان گفت که مؤلفه‌های تراوایی و تخلخل سامانۀ شکاف اگر از حد خاصی پایین‌تر روند عملیات فزونی برداشت را با شکست روبه‌رو می‌سازند. این در حالی است که سه مؤلفۀ‌ دیگر یعنی فشار مخزن، فشار لانگمیور و ضریب یانگ تنها بازدهی عملیات فزونی برداشت را دستخوش تغییر می‌کنند.

کلیدواژه‌ها


 

[1]        Wallace, C. S., "A Suggestion for a Fast Multiplier", IEEE Transaction on Electronic Computers, (1964).

[2]        Fulton, P. F., Parente, C. A., Rogers, B. A., Shah, N. B., Reznik, A. A., "A Laboratory Investigation of Enhanced Recovery of Methane from Coal Beds by Carbon Dioxide Injection", Paper SPE 8930. Presented at the SPE/DOE Symposium on Unconventional Gas Recovery, Pittsburgh, Pennsylvania, May 18–21, (1980).

[3]        Reznik, A. A., Singh, P. K., Foley, W. L., "An analysis of the effect of CO2 injection on the recovery of in situ methane from bituminous coal: An experimental simulation", Society of Petroleum Engineers Journal, Vol. 24, No. 5, pp. 521-528, (1984).

[4]        Balan, H. O., Gumrah, F., "Enhanced Coalbed Methane Recovery with Respect to Physical Properties of Coal and Operational Parameters", Journal of Canadian Petroleum Technology, Vol. 48, No. 8, pp. 56-61, (2009).

[5]        Kumar, H., Elsworth, D., Liu J., Pone D., Mathews, J. P., "Optimizing enhanced coalbed methane recovery for unhindered production and CO2 injectivity", International Journal of Greenhouse Gas Control, Vol.11, pp. 86-97, (2012).

[6]        Wang, K., Zang, J., Feng, Y., Wu, Y., "Effects of moisture on diffusion kinetics in Chinese coals during methane desorption", Journal of Natural Gas Science and Engineering, Vol. 21, pp. 1005-1014, (2014).

[7]        Dhir, R., Dern, P. R., Mavor, M. J., "Evaluation of coalbed methane reservoirs", Journal of Petroleum Engineering, pp. 1424-1518, (1991).

[8]        Liu, J., Li, G., Zhang, Y., "Numerical Simulation of CO2 Flooding of Coalbed Methane Considering the Fluid-Solid Couling Effect", Pone, Vol. 11, No. 3,
pp. 1-16, (2016).

[9]        Sayyafzadeh, M., Keshavarz, A., Mohd Alias, A. R., Dong, K. A., Manser, M., "Investigation of varying-composition gas injection for coalbed methane recovery enhancement: A simulation-based study", Journal of Natural Gas Science and Engineering, Vol. 27, pp. 1205-1212, (2015).

 

 

[10]      Xu, H., Tang, D., Zhao, J., Tao, S., Li, S., Fang, Y., "Geologic controls of the production of coalbed methane in the Hancheng area, southeastern Ordos Basin", Journal of Natural Gas Science and Engineering, Vol. 26, pp. 156-162, (2015).

[11]      Wang, L., Wang, Z., Li, K., Chen, H., "Comparison of enhanced coalbed methane recovery by pure N2 and CO2 injection: Experimental observation and numerical simulation", Journal of Natural Gas Science and Engineering, Vol. 23, pp. 363-372, (2015).

[12]      Miri B., Gerami, S., Masihi, M., "Production Potential of Coalbed Methane (CBM) in IRAN", The 7th International Chemical Engineering Congress & Exhibition, Kish, Iran, pp. 21-24, (1390).

[13]      Durucan, S., Ahsan, M., Syed, A., Shi, J., Korre, A., "Two phase relative permeability of gas and water in coal for enhanced coalbed methane recovery and CO2 storage", Energy Procedia Vol. 37, pp. 6730–6737, (2013).

[14]      Senthamaraikhannan, G., Gates, I., Prasad, V., "Modeling, estimation and optimization in coreflooding experiment for coalbed methane production", Chemical Enginearing Science, Vol. 141, pp. 75-85, (2016).

[15]      Sun, X., Zhang, Y., Li, K., Gai, Z., "A new mathematical simulation model for gas injection enhanced coalbed methane recovery", Fuel, Vol. 183, pp. 178-188, (2016).

 

[16]      Mazzotti, M., Pini, R., Storti, G., "Enhanced coalbed methane recovery", The Journal of Supercritical Fluids, Vol. 47, No. 3, pp. 619-627, (2009).

[17]      Yin, G., Deng, B., Li, M., Zhang, D., Wang, W., Li, W., Shang, D., "Impact of injection pressure on

CO2-enhanced coalbed methane recovery considering mass transfer between coal fracture and matrix", Fuel, Vol. 196, pp. 288-297, (2017).

[18]      Kim, M., Kim J., "Optimization model for the design and feasibility analysis of membrane-based gas separion systems for CO2 enhanced coal bed methane (CO2-ECBM) application", Chemical Engineering Research and Design, Vol. 132, pp. 853-864, (2018).

[19]      Zhang, Y., Gong, B., Li, J., Li, H., "Discrete Fracture Modeling of 3D Hetrogeneous Enhanced Coalbed Methane Recovery with Prismatic Meshing", Energies, Vol. 8, pp. 6153-6176, (2015).

[20]      Rahimzade, A., Mohammadi, A. H., Kamari, A., "An Overview on Coal Bed Methane (CBM) Reservoirs: Production and Recovery Advancements", Advances in Energy Research, Vol. 23, pp. 1-27, (2016).

[21]      Law, D.H.S., Van der Meer, L.G.H., Gunter, W.D., "Numerical Simulator Comparison Study for Enhanced Coalbed Methane Recovery Processes, Part I: Pure Carbon Dioxide Injection", Society of Petroleum Engineers, SPE 75669, pp. 1-14, (2002).