افزایش ضریب بازیافت و ازدیاد برداشت در میادین نفتی ایران

اکثر میادین مهم نفتی دنیا در حال ورود به نیمه دوم عمر خود هستند. در این شرایط استفاده از روش های بهبود و ازدیاد برداشت و افزایش ضریب بازیافت اهمیتی مضاعف یافته‌اند. در ایران، به علت برخورداری از منابع نفتی فراوان با پتانسیل بالا، استفاده از این روش ها تاکنون به صورت موثر انجام نگرفته است. تقویت برنامه های برداشت ثانویه (از روش های افزایش ضریب بازیافت کنونی که در کشور در حال اجرا هستند) کنونی و طراحی و اجرای برنامه های ازیاد برداشت در برخی میادین دیگر می تواند تاثیر چشمگیری در افزایش درآمد نفتی و صیانت از این منابع برای نسل های آتی داشته باشد.

ضرورت و اهداف پژوهش

بسیاری از میادین بزرگ نفتی کشور به نیمه دوم عمر تولیدی خود رسیده‌اند و تولید طبیعی از آن ها در حال کاهش است. میانگین ضریب بازیافت از میادین نفتی کشور حدود ۲۴.۵ درصد است که با میانگین ۳۴ درصدی ضریب بازیافت جهانی فاصله زیادی دارد. «ضریب بازیافت» در یک میدان در واقع درصدی از ذخایر یک میدان است که امکان استخراج آن وجود دارد که با این تعریف بیش از سه چهارم نفت مخازن ایران به روش های معمولی غیرقابل برداشت است. همچنین با گذشت زمان بیشتر میادین نفت تخلیه شده و سطح تولید آن ها به شدت کاهش می یابد و برداشت اولیه از میادین با چالش های جدی روبه رو می شود. از طرفی با افزایش تقاضای روزافزون نفت خام در دنیا، اهمیت نگهداشت تولید و حضور موثر در بازارهای جهان، ضرورت خود را بیش از پیش نمایان می سازد. ضریب بازیافت از میادین صنعت نفت و گاز جهانی، غالبا پس از استفاده از روش های تخلیه ثانویه و ثالثیه، افزایش قابل توجهی داشته است، لذا به منظور حفظ و ارتقای سطح تولید از منابع عظیم نفت و گاز، چاره‌ای جز به کارگیری فناوری های برداشت ثانویه و ثالثیه به منظور بهره برداری بیشتر از منابع هیدروکربوری وجود ندارد. بنابراین به کارگیری این فناوری ها در صنعت نفت ایران بسیار ضروری است. در همین راستا، در این پژوهش ابتدا کلیات افزایش ضریب بازیافت میادین نفتی و مکانیزم های عملکردی آن، سپس وضعیت فعلی کشور، منطقه  و جهان در این بخش کلیدی از صنعت نفت بررسی شده است.

روش های تخلیه میادین نفت و گاز

روش های برداشت از میادین نفت و گاز شامل سه دسته عملیات تخلیه «اولیه»، «ثانویه» و «ثالثیه» است. به کلیه این فرآیندها و روش های تخلیه، عملیات بهبود برداشت اطلاق می شود. در گزارشات صنعتی دنیا، عملیات ازیاد برداشت غالبا به روش های ثالثیه اطلاق می شود، زیرا روش های ثانویه در اکثر کشورها به صورت گسترده در حال استفاده است. همچنین منظور از افزایش ضریب بازیافت استفاده از روش های تخلیه ثانویه و ثالثیه در مخزن است.

• برداشت اولیه یا طبیعی: در این روش، برداشت با استفاده از انرژی و فشار طبیعی خود مخزن، پمپ، حفر چاه های جدید تولیدی و عملیات تحریک چاه مانند اسید زنی و شکاف هیدرولیکی صورت می گیرد.
• برداشت ثانویه: این روش ها زمانی صورت می گیرد که مخزن انرژی لازم برای تولید اقتصادی هیدروکربن را نداشته باشد. در تخلیه ثانویه، به منظور نگهداشت فشار و افزایش نفت قابل برداشت، تزریق آب و یا گاز صورت می پذیرد.
• برداشت ثالثیه: برای به تولید درآوردن نفت غیر قابل استحصالی که درون حفره ها به دام افتاده‌اند و توسط روش های اولیه و ثانویه قابل برداشت نیستند، از روش های برداشت ثالثیه استفاده می شود. تخلیه ثالثیه شامل روش های تزریق مواد شیمیایی، گرمایی، گاز امتزاجی و غیرامتزاجی و همچنین روش های زیستی است.

وضعیت ضریب بازیافت و ازدیاد برداشت در جهان

شرکت های نفتی بین المللی ازدیاد برداشت را یکی از مزایای خود می دانند و علاوه بر اجرای روش های مرسوم در میادین نفتی، به تحقیق و توسعه در زمینه ازدیاد برداشت نیز می پردازند. در سال ۲۰۱۰ با رو ش های ازدیاد برداشت بیش از ۳.۵ میلیون بشکه نفت در کل جهان تولید شده است. روش های تخلیه ثانویه، امری بسیار رایج و طبیعی در تولید از مخازن نفتی است؛ چراکه بدون به کارگیری روش های ثانویه تولید نفت به شدت کاهش می یابد. ضریب بازیافت نفت در میدان الغوار عربستان، در مدت ۴۰ سال با تزریق ۶ میلیون بشکه آب به ۵۴ درصد ارتقا یافته است. عمان نیز به عنوان قطب ازیاد برداشت در خاورمیانه، علاوه بر اجرای روش های ثانویه، بسیاری از روش های برداشت ثالثیه  را نیز به طور صنعتی به اجرا درآورده است.

وضعیت کنونی طرح های افزایش ضریب بازیافت در ایران، مشکلات و راهکارهای پیشنهادی

از آن جایی که میادین ایران تاکنون پتانسیل طبیعی قابل توجهی در طول عمر تولیدی خود داشته‌اند، عملیات ازدیاد برداشت هیچ وقت ضرورتی برای وزارت نفت و شرکت ملی نفت به وجود نیاورده است. علت دیگر این امر این بوده است که کاهش تولید میادین در حال بهره برداری، با توسعه میادین دیگر جبران شده است. اما با نگاه راهبردی، ملی و بین نسلی، بهبود ضریب بازیافت نفت در زمره مهم ترین اولویت های فنی میادین نفتی ایران قرار خواهد گرفت. البته به علت بالا بودن ضریب بازیافت در میادین گازی، عملیات ازیاد برداشت در مخازن گازی چندان حائز اهمیت نیست.

«مشکلات تامین مالی»، «ضعف دانش فنی و فناوری» و «مشکلات تامین گاز برای تزریق» از جمله مهم ترین مشکلات طرح های ازیاد برداشت در ایران هستند. حجم کم گاز تزریقی و عدم افزایش آن در سال های اخیر در طرح های ازیاد برداشت موجب تحقق نیافتن برنامه ششم توسعه خواهد شد. همچنین با وجود نیاز بسیاری از میادین نفتی به تزریق گاز و یا آب، تاکنون اقدامی در این زمینه صورت نگرفته است و در آخر هیچ طرح و برنامه‌ای برای اجرای روش های تخلیه ثالثیه در برنامه های صنعت نفت وجود ندارد.

تزریق گاز غیر امتزاجی یکی از مناسب  ترین راه ها در افزایش ضریب بازیافت در بسیاری از میادین ایران است. تزریق روزانه ۲۰۰ میلیون مترمکعب گاز به مدت ۱۵ سال سبب تولید ۱۵ میلیارد بشکه نفت اضافه از میدان خواهد شد و عایدی کشور حداقل ۲۷۴ و در حالت بهینه ۷۵۰ میلیارد دلار خواهد بود. تزریق گاز به میدان نفتی، علاوه بر افزایش نفت قابل استحصال و افزایش درآمد نفتی، باعث می شود حدود ۷۰ درصد گاز تزریقی در آینده قابل تولید باشد. بنابراین با افزایش نفت قابل استحصال و ذخیره سازی گاز، سهم نسل های آتی از گاز و نفت صیانت می گردد.

از مجموع ۱۳ میدان در طرح تزریق گاز، تنها به ۳ میدان حجم مطلوبی از گاز تزریق می شود. بنابراین اولویت دادن به تقویت پروژه های فعلی تزریق گاز و آب، همچنین اجرای پروژه های جدید افزایش ضریب بازیافت با اولویت میادین بزرگ و در نیمه دوم عمر، باید در دستور کار قرار بگیرد. برنامه ریزی، طراحی و اجرای روش های تخلیه ثالثیه از مخازن نفتی به منظور ازدیاد برداشت در میادینی که روش های اولیه و ثانویه پاسخگو نیست نیز باید در دستور کار قرار گیرد. بدیهی است که به کار گرفتن تدریجی این طرح ها با کمک شرکت های معتبر خارجی همراه با حداکثر توان داخلی منجر به انتقال دانش فنی و تکنولوژی ازیاد برداشت به کشور و افزایش ضریب بازیافت از میادین خواهد شد.

جمع بندی

افزایش ذخایر قابل استحصال به عنوان یکی از تاکیدات مهم سیاست های اقتصاد مقاومتی، اولویتی ضروری است. میانگین ضریب بازیافت بسیار پایین میادین نفتی ایران در مقایسه با جهان بیانگر عملکرد ضعیف صنعت نفت کشور در مقایسه با سایر کشورها است. با وجود آن که اکثر کشورها به صورت گسترده از روش های ثانویه استفاده می کنند و روش های ثالثیه را برای بهبود ضریب بازیافت وارد صنعت کرده‌اند، ایران به دلیل منابع نفتی زیاد با پتانسیل بالا، تاکنون طرح های موثری در این زمینه اجرا نکرده است. با تزریق گاز به روش ثانویه در مخازن نفتی علاوه بر افزایش ضریب بازیافت و افزایش درآمدهای حاصل از نفت، ۷۰ درصد گاز استفاده شده برای آینده ذخیره سازی می شود. به منظور اجرایی کردن طرح های عملیات بهبود برداشت باید از تجربیات کشورهای خاورمیانه و حداکثر توان داخلی استفاده کرد. همچنین با تقویت طرح های فعلی تا حد زیادی می توان ضریب بازیافت نفت کشور از نفت را افزایش داد.

این مطالعه در مرکز پژوهشی آرا در سال ۱۳۹۷ انجام شده  است.