Optimization of CO2 eor and storage design under uncertainity
Karbondioksit kullanımı ile geliştirilmiş petrol kurtarımının ve karbondioksit depolamasının belirsizlik durumunda dizaynının optimizasyonu
- Tez No: 463547
- Danışmanlar: PROF. DR. SERHAT AKIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Olgun petrol sahalarında karbondioksit ile geliştirilmiş petrol kurtarımının ve daimi karbondioksit depolamasının birleştirilmesi, sera gazı emisyonlarının düşürülmesine çözüm olabilir. Bu çözüm güç santrallerinden ve endüstriyel tesislerden, karbondioksitin yakalanmasını ve depolanmasını içerir. Karbondioksit yakalama maliyetlerini düşürmek için çoğunlukla N2 ve CO2 içeren baca gazı enjeksiyonu önerilmiştir. Bu çalışmanın amacı daha önceden karbondioksit enjeksiyonu uygulanmış bir ağır petrol sahasında, baca gazı enjeksiyonunu incelemektir. Enjeksiyonda kullanılan karbondioksit sahanın yakınında bulunan ve sınırlı orijinal gaz miktarı bulunan doğal bir karbondioksit rezervuarından üretilmiştir. Saha yakınında baca gazı kaynağı (çimento fabrikası) ve sahadan çimento fabrikasına doğal gazın taşıması için döşenen boru hattı bulunmasından ötürü proje giderlerini düşürmek adına büyük bir fırsat söz konusudur. Baca gazı kaynağına ek olarak saha yakınında doğalgaz kaynaklarıda bulunmaktadır. Bütün bu kaynaklar çoğunlukla metan ve karbondioksit içermektedir. Bu gazların enjeksiyonunun ve baca gazı enjeksiyonunun etkileri çalışılmış ve karşılaştırılmıştır. Bu senaryoların gerçekçi bir şekilde simülasyonunun yapılabilmesi için karışımsal simülasyon modelinin oluşturulması gerekmektedir. Rezervuar petrolü 39 bileşenden oluşmaktadır ve bileşen birleştirme şeması kullanılarak 7' ye düşürülmüştür. Daha sonra seçilen durum denklemi laboratuvar PVT verisi ile uygun olması açısından ayarlanmıştır. 30 yıllık üretim, enjeksiyon, doygunluk ve basınç tarihsel çakıştırmasından sonra baca gazı enjeksiyonunun, karbondioksit enjeksiyonunun ve doğal gaz kaynaklarından gelen gazın enjeksiyonunun petrol üretimine etkisi üzerine karşılaştırma çalışması yürütülmüştür. Enjeksiyonu yapılan gazın tipinin, gaz çözünürlüğünün ve faaliyet parametrelerinin depolamaya ve kurtarıma etkisi araştırılmıştır. Sonuçlar en az 25 yıl saf karbondioksit enjeksiyonu ile daha fazla petrol kurtarıldığını ve daha fazla karbondioksit depolandığını göstermiştir. Bu eşik zamanından önce baca gazı ve saf karbondioksit gazı birbirine yakın miktarda petrol üretimine fayda sağlamıştr. Çalışmamızda üretim gaz petrol oranı ve gaz enjeksiyon debisinin, petrol kurtarımını ve gaz depolanmasını maksimuma çıkarmak için optimizasyon çalışması gerektiği bulunmuştur. Sınırlı miktarda gaz bulunması ve kısa proje süreleri nedeni ile gazın doğalgaz kaynaklarından sahaya nakliyesine yatırım yapılmamasına karar verilmiştir. Sahanın baca gazı ile basınçlandırılıp saf karbondioksit ile enjeksiyona devam edilmesi, proje ekonomisine katkıda bulunabilir. Çalışmanın sonunda bu projelerin fizibilitesinin etüdünün yapılabilmesi amacı ile ekonomik model oluşturulmuştur.
Özet (Çeviri)
The combination of carbon dioxide enhanced oil recovery and permanent carbon dioxide storage in mature oil reservoirs has the potential to provide a critical near-term solution for reducing greenhouse gas emissions. This solution involves the combined application of carbon capture and storage from power generation and other industrial facilities with CO2-EOR. In order to reduce CO2 capture costs flue gas, which consists mainly of N2 and CO2, injection has been proposed. The main aim of this research is to investigate flue gas injection in a heavy oil carbonate reservoir where CO2 EOR had been applied. Injected CO2 was produced from a nearby small natural CO2 reservoir with limited original gas in place (OGIP). Due to the availability of nearby flue gas source (cement factory) and a pipeline for gas transportation, which was built to transport natural gas from the oil field to cement factory, there is a huge opportunity to decrease project costs. In addition to flue gas source, there are three natural gas reservoirs around the field. All of them consists mostly methane and CO2 gases. Effect of these gases were also studied and compared with flue gas injection. In order to realistically simulate these scenarios, a compositional simulation model needs to be developed. A 3D compositional simulation model was built after a detailed fluid characterization. The reservoir oil has 39 components and it was reduced to 7 by applying a lumping scheme and then the chosen equation of state was tuned to match it by laboratory PVT data. After history matching 30 years of production, injection, saturation and pressure history, a comparative study was conducted to examine the efficiency of flue gas injection compared to CO2 injection and injection of gases from natural sources. Storage capacity of the oil field as well as the contribution of raw flue gas injection, CO2 injection and natural gas injection to oil recovery were studied. Effect of injected gas type, gas solubility and operating parameters on storage and recovery were investigated. Results showed that pure CO2 injection leads to higher oil recovery and CO2 storage, if injection continued for at least 25 years. Before this threshold injection time, flue gas injection and pure CO2 injection resulted in comparable oil recoveries. It was found that effect of operating parameters like producing gas oil ratios and gas injection rates are very important and needs to be optimized to maximize both storage and recovery. It was decided that not to invest on the transportation of the gas from natural sources due to limited amount of gas and shorter project times. Pressurizing the reservoir with raw flue gas injection followed by pure CO2 injection may improve the project economics. At the end of this study, an economic model was built to determine the feasibility of these projects.
Benzer Tezler
- Hibrid elektrikli araçlar için enerji yönetim sistemleri
Energy management system for hybrid electric vehicles
EMRE KURAL
Doktora
Türkçe
2015
Ulaşımİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLİN AKSUN GÜVENÇ
- Bir yurtdışı altyapı projesinde yüklenici yönetim planı tasarım ve uygulamaları
Başlık çevirisi yok
ÖMER HACISALİHOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DOĞAN SORGUÇ
- Modelling and state of charge estimation of lithium-ion batteries
Lityum bazlı batarya hücrelerininmodelleme ve şarj durumu tahmini
MANİ KAZIMI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN GÖKAŞAN
- Türkiye'de yeraltı gaz depolaması gereksinimi ve Kuzey Marmara gaz sahasının depo olarak modellenmesi
The need for underground gas storage in turkey and modeling of the Northern Marmara gas field as a storage reservobr
HÜLYA KARAALİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN SATMAN
- Benzin motorlarında indirgenmiş kinetik model uygulaması
Reduced chemical kinetic model application to spark ignition engines
CÜNEYT UYKUR