ازدیاد برداشت نفت از مخازن با کمک دی‌اکسیدکربن

هم اکنون 80 درصد انرژی مصرفی جهان از طریق سوخت‌‌های فسیلی تامین می‌شود. مصرفت سوخت‌های فسلی باعث انتشار گازهای گلخانه‌ای به ویژه دی اکسیدکربن (co2) در جو زمین شده و نتیجه آن گرم شدن زمین و ذوب شدن یخ قطب‌ها و در نتیجه افزایش سطح آب دریاها و تغییرات گسترده آب و هوایی است. بنابراین یکی از راه‌حل‌های سریع و موثر برای مقابله با معضل مصرف گاز co2(دی اکسیدکربن) در فرآیندهای صنعتی بالاخص درصنایع نفت و گاز می‌باشد. به همین خاطر از سال1390 بحث اهمیت دستیابی به راهکارهای کاهش انتشارگازهای گلخانه‌ای درکشورمان ایران به یکی از مهمترین مقوله‌های تحقیقاتی و پژوهشی تبدیل شده است. در حال حاضر عمده‌ترین فرآیندهای صنعتی مصرف co2 شامل تزریق به مخازن زیرزمینی نفت و گاز روش‌های شیمیایی و همچنین احیا مستقیم سنگ‌معدن آهن با تولید گاز سنتز است از آنجا که امروزه خواص ساختاری و فیزیکی مخازن نفت و گاز به خوبی شناخته شده‌اند و از قرنطینه کردن دی‌اکسیدکربن در مخازن نفتی با عنوان ازدیاد برداشت نفت به کمک دی‌اکسیدکربن یاد می‌شود این مخازن از جمله سایت‌های امیدوارکننده در قرنطینه کردن کربن دی‌اکسیدکربن به شمار می‌آیند همچنین مخازن گازی نیز به علت قابلیت نگه‌داری بدون نشت دی‌اکسیدکربن به اتمسفر برای میلیون‌ها سال کاندیداهای مناسبی هستند. مطالعات نشان می‌دهد که دی‌اکسیدکربن می‌تواند در بسیاری از سازنده‌های زمینی در سرتاسر جهان ذخیره‌سازی شود. در عمق 800 متر و بیش‌تر دی‌اکسیدکربن به صورت سیال فوق بحرانی عمل می‌کند و می‌تواند به‌ راحتی در خلل و فرج سازنده‌های زمینی محبوس شود خواص ساختاری و فیزیکی میدان‌های نفت و گاز بسیار مطالعه شده‌اند علاوه بر این زیرساخت‌ها و چاه‌ها در این مناطق وجود دارند بنابراین شانس این مناطق برای ذخیره‌سازی زمینی دی‌اکسیدکربن افزایش می‌یابد.  براساس آمارها انتشار بیش از 70 درصد گازهای گلخانه‌ای در جهان ناشی از صنایع انرژی است علاوه بر این با توجه  امکان تزریق ذخیره‌سازی دی‌اکسیدکربن در چاه‌های نفت و گاز این صنایع ظرفیت بسیار بالایی در جهت کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به ویژه دی‌اکسیدکربن دارند بنابراین فرصت مناسبی برای ایران به عنوان یکی از کشورهای صادرکننده نفت ایجاد شده است تا با استفاده از تکنولوژی ccs انتشار گاز دی‌اکسیدکربن را کاهش و علاوه بر حفظ محیط زیست تولید نفت خود را با استفاده از تکنولوژی (co2-EOR) افزایش داده و سود اقتصادی بالایی را نصیب خود کند به گفته کارشناسان ایران دارای 500 میلیارد بشکه نفت است و با توسعه تکنولوژی (CO2-EOR) می‌تواند علاوه بر حفظ محیط زیست اقدامات مناسب جهت بهره‌برداری اقتصادی از منابع هیدروکربوری خود انجام دهد. طبق بررسی‌های انجام شده امکان جمع‌آوری و تزریق دی‌اکسیدکربن در بسیاری از مناطق ایران به ویژه مناطق جنوب و جنوب غربی وجود دارد. هم‌اکنون بخش‌های انرژی کشورمان 77 درصد از دی‌اکسیدکربن را تولید و منتشر می‌کنند. بر اساس آمار سال 2009 تنها ایران تولیدکننده بیش از500 میلیون تن آلاینده صنعتی درجهان بوده است. در همین راستا انجام و اجرای پروژه‌هایی مانند طرح آماک و سهمیه‌بندی بنزین در ایران ازجمله کارهایی بوده که تاثیر بسیار زیادی در کاهش گازهای گلخانه‌ای داشته‌اند. تنها با سهمیه‌بندی بنزین در کشور از مصرف بیش از120میلیون لیتر بنزین در روز جلوگیری شده است و طرح آماک نیز با هدف جلوگیری از سوختن 241 میلیون فوت مکعب گازترش از انتشار 17هزار تن آلاینده جلوگیری کرده است.  جمع‌آوری گازهای همراه میادین و استفاده از آن به عنوان سوخت درحوزه بالادستی صنعت نفت یکی دیگر از راهکارهای موجود برای مقابله با آلاینده‌ها می‌باشد. در طرح جمع‌آوری گازهای همراه چاه‌های سروش و نوروز (به عنوان نخستین طرح ثبت شده ایران در مکانیزم توسعه) طی مدت زمان 10ماه معادل 200هزارتن گاز همراه کسب شده است ضمن اینکه هم‌اکنون در پروژه جمع‌آوری گازهای همراه میدان هنگامی که در مرحله ثبت در مکانیزم توسعه پاک قراردارد با همکاری سازمان همکاری‌های بین‌المللی ژاپن (JICA) به منظور مدیریت کربن در صنایع نفت وگاز در دستورکاری قرارگرفته است. ظرفیت مخازن ایران برای تزریق گاز دی‌اکسیدکربن بستر مناسبی را به منظور کاهش انتشار co2 فراهم کرده است هرچند که  ازدیاد برداشت با روش تزریق co2 هزینه‌بر است اما در عوض با استفاده از این شیوه امکان افزایش ضریب بازیافت تولید نفت تا 85 درصد به وجود می‌آیدکه این امر هزینه‌های بالا را کاملا توجیه می‌کند به همین‌خاطر هم‌اکنون در بیش از150مخزن در سرتاسر دنیا از روش تزریق co2 در مخازن استفاده می‌کنند. به عنوان نمونه می‌توان به پروژه‌های بسیار موفق ازدیاد برداشت ازمیدان نفتی WEYBURN کانادا و همچنین در بزرگترین میدان گازی دریای شمال توسط شرکت استات اویل باروش تزریق گاز co2 اشاره کرد. براساس نظر کارشناسان صنعت نفت (از لحاظ بعد فشار مخزن) هم‌اکنون قریب 90 درصد مخازن کشورآمادگی تزریق گاز دی‌اکسیدکربن را دارند. ضمن اینکه لایه‌های نفتی موجود در پارس‌جنوبی و مخازن فهلیان و سروک و سروش و نوروز از نظر تزریق co2 ظرفیت خیلی خوبی دارند و می‌توان در مرحله بعد از مخازن نفت و گاز تخلیه شده و مخازن در حال تولید (به منظور ازدیاد برداشت) و آبران‌های مخازن و گنبدهای نمکی بعنوان گزینه‌های تزریق گاز co2 بهره برد به خصوص که با استفاده از روش دودکش. زباله‌سوزی و کربن‌زدایی از اتان به عنوان سه منبع اصلی تولیدکننده گاز دی‌اکسیدکربن در پارس‌جنوبی اشاره کرد. طبق قراردادی که میان پژوهشکده ازدیاد برداشت نفت و شرکت ملی مناطق نفت‌خیز جنوب منعقد گردید این روش برای نخستین‌بار در میدان نفتی رامین اهواز به صورت پایلوت انجام شد به گونه‌ای که دی‌اکسیدکربن مورد نیاز از نیروگاه رامین اهواز دریافت و پس از تصفیه و خالص‌سازی مجددا به میدان نفتی رامین تزریق می‌شود. براساس گزارشات تاثیر این روش به گونه‌ای بوده که با تزریق co2  به میادین ضریب بازیافت بین 16 تا 80 درصد افزایش می‌یابد به خصوص که ازدیاد برداشت با روش تزریق دی‌اکسیدکربن از جمله روش‌های شناخته شده تزریق در جهان است و تاکنون در این زمینه 80 پروژه در جهان اجرا شده است که نتیجه آن تولید 300 هزار بشکه نفت بیشتر در روز بوده است.  نزدیک بودن مناطق تولید و ذخیره‌سازی گاز co2 در ایران باعث گردیده تا زمینه مناسبی برای تزریق این گاز به مخازن فراهم شود، به خصوص که کشورمان امکان استفاده از دی‌اکسیدکربن را برای تولید محصولات پتروشیمی مانند اوره و متانول را داراست.