گفتني است مطالعات پيش گفته درباره‌ي تزريق گاز به مخازني كه قابليت تزريق دارند در 5 سناريو  مختلف انجام گرفته است.
1- ادامه وضع فعلي
2- ادامه وضع فعلي با تزريق به ميدان آقاجاري
3- تزريق براي تثبيت فشار فعلي
4- تزريق براي تثبيت فشارافزايي كامل
5- تزريق براي فشار افزايي ناقص(ميانگين تثبيت فشار فعلي و فشارافزايي كامل)
هر يك از سناريو‌هاي پيش‌گفته در كليه‌ي مخازني كه قابليت تزريق دارند و در مخازني كه از اولويت تزريق برخوردارند بررسي شده است. اين بررسي ‌ها به تفكيك در نواحي خشكي  و مناطق دريايي انجام گرفته است.

مقدمه:
ايران داراي يكي از بزرگ‌ترين ذخاير «نفت درجا» (Oil in place) در دنياست كه حجم اوليه آن بيشتر از 450 ميليارد بشكه تخمين زده مي‌شود. از اين مقدار حدود 400 ميليارد بشكه در مخازن «شكاف‌دار» (Fractured or Dual Porosity) و بقيه آن در مخازن «تك تخلخلي» (Single Porosity) قرار دارند.
از اين مجموعه بيش از 91 ميليارد بشكه نفت خام يعني بيش از 20 درصد قابل برداشت است. به علاوه بايد توجه داشت كه متوسط بازيافت نفت خام از مخازن شكاف‌دار تا حدودي كمتر از مخازن تك تخلخلي با همان خصوصيات است.
هدف اصلي اين نوشته بررسي بازيافت اقتصادي و قابل قبول نفت از اين مخازن عظيم است. اين امر نه تنها به سود كشور ايران است بلكه ساير كشورهاي جهان نيز از آن منتفع مي‌شوند. براي بررسي اين موضوع كليدي لازم است هر يك از عوامل اصلي مهندسي مخازن نفت به شرح زير مطالعه شوند.
• چرا ضريب بازيافت نفت از مخازن نفت ايران در مقايسه با نقاط ديگر جهان پائين‌تر است؟
• موقعيت عملي بازيافت نفت از مخازن «تك تخلخلي» و «شكاف دار» ايران چگونه است؟
• مهم‌ترين عوامل اقتصادي بازيافت بيشتر نفت از مخازن ايران كدامند؟
• حداكثر برداشت از نفت درجا با درنظر گرفتن فرآيند توليد اوليه و ثانويه به چه ميزان است؟
• چگونه مي‌توان سرمايه‌گذاري لازم جهت تزريق گاز مورد نياز به ميزان 20 ميليارد پاي مكعب در روز به مخازن نفتي را تامين كرد؟
براي بررسي ظرفيتهاي ممكن بازيافت و استحصال نفت از مخازن كشف شده موجود، مطالعه گسترده مخازن نفت وگاز كشور چه در خشكي و چه در مناطق دريايي لازم به نظر مي‌رسد.
به منظور انجام اين مطالعات به زمان، نيروي انساني متخصص و حمايت‌هاي مالي نيازمنديم. اين كار لزوما بايد از طريق «مدل سازي مفهومي» (Conceptual Modelling) از تمام مخازن موجود كشور انجام گيرد. با انجام اين روش مي‌توان كليه مخازن نفت و گاز كشور را طي دوره زماني قابل قبول و با هزينه‌ معقول مطالعه نمود، و اين در حالي است كه از كيفيت كار نيز كاسته نخواهد شد.
قبل از ورود به مباحث اصلي، بهتر است به طور اجمال فرق‌هاي اساسي بين مخازن شكاف‌دار و تك تخلخلي را بيان كنيم. تفاوت‌هاي اصلي مخازن نفتي شكاف‌دار و تك تخلخلي به شرح زير خلاصه مي‌شود:

تعريف مخزن شكاف‌دار

مخزن شكاف‌دار مخزني است كه در ساختار آن شكستگي يا ترك وجود داشته باشد ضمن آن كه اين شكاف‌ها شبكه‌اي را ايجاد كنند. اين شبكه‌ مي‌تواند تمام يا بخشي از مخزن نفت را شامل شود. در ساختار اين شبكه هر يك از سيالها مي‌توانند درون شبكه شكافها از هر نقطه به نطقه ديگر جريان يابند. مثالهاي بارز مخازن شكاف‌دار در ايران به مفهوم كامل آن، مخازن نفتي هفتكل، گچساران و آغاجاري است. مخازن كركوك در عراق و «كان ترل» (Cant arell) در مكزيك از نمونه‌هاي ديگر اين مخازن به شمار مي‌روند. نمونه‌هاي مخازن شكاف‌دار غير كامل، مخازن بي‌بي حكيمه، بينك، مارون و اهواز است. به بيان ديگر، در مخازن مذكور وجود شبكه شكستگي‌هاي نامنظم در مخزن، كل ساختار مخزن را شامل نمي‌شود. مخازن شكاف‌دار، مركب از سنگ‌هاي شكسته با فضاهاي كوچك خالي بين آنها است و اين شكستگي‌ها به صورت منظم يا غير منظم تشكيل شده‌اند. در اين گونه مخازن «حفره‌ها» (Vugs) و حتي غارهاي بزرگ نيز مي‌تواند وجود داشته باشد. فواصل شكافهاي افقي معمولا از مواد غيرقابل نفوذ پر شده‌اند، در حالي كه فواصل شكافهاي عمودي غالبا خالي هستند. بنابراين چنين مخازني داراي دو گونه بريدگي است: يكي شكافها يا شكستگي‌هاي باز و توخالي و ديگري لايه‌هاي افقي نازك غير قابل نفوذ.
«بلوكهاي ماتريسي» (Matrix Blicks) بر حسب فاصله بين دو گسستگي تعريف مي‌شوند. اين گسستگي‌ها مي‌توانند فاصله بين دو لايه قابل نفوذ يا دو لايه غير قابل نفوذ افقي و يا فاصله بين دو لايه قابل نفوذ و غيرقابل نفوذ باشند.

فرآيند جابه‌جايي نفت با گاز يا با آب تحت «ريزش ثقلي» (Gravity Drainage)

جابه‌جايي نفت چه در مخازن تك تخلخلي و چه در مخازن شكاف‌دار شبيه يكديگر است، هر چند كه مكانيسم تزريق گاز يا آب در هر يك از اين دو نوع مخزن با يكديگر متفاوت است. به بيان ديگر، در مخازن شكاف‌دار به علت نفوذ‌پذيري كم سنگ مخزن، بخشي از گاز يا آب تزريقي وارد سنگ مخزن شده و بقيه گاز يا آب تزريقي به ناچار از طريق شكافها سنگ‌هاي با نفوذ پذيري كم را دور مي‌زند، در حالي كه در مخازن تك تخلخلي، سيال تزريق شده از خلل و فرج به هم پيوسته عبور مي‌كند.
به هر حال جريان سيال تزريقي چه در مخازن تك تخلخلي و چه در مخازن شكاف‌دار از قوانين خاص خود تبيعت مي‌كند، ولي ساز و كار حاصل در هر دو حالت تقريبا يكسان است.
وجود شكستگي‌هاي موجود در مخازن شكاف‌دار در مقايسه با مخازن تك تخلخلي داراي ويژگيهاي زير است:
الف- فرآيند «ريزش ثقلي» و در مخازن شكاف‌دار در مقايسه با مخازن تك تخلخلي سرعت نسبي بالاتري دارد. دليل اين امر آن است كه نفوذپذيري بسيار پايين‌تر سنگ مخزن در مقايسه با نفوذپذيري شكافها موجب مي‌شود كه سطح گاز و نفت در شكافها پايين‌تر از سطح آب و گاز در بلوكهاي ماتريسي نفتي قرار گيرد. به ترتيبي مشابه مي‌توان گفت كه سطح آب و نفت در شكافها از سطح آب و نفت در بلوكهاي ماتريسي بالاتر است.
بر طبق آزمايشهاي انجام شده در مخازن تك تخلخلي با نفوذ‌پذيري مثلا يك ميلي دارسي، جريان «ريزش ثقلي» به زمان بسيار طولاني‌تري در مقايسه با مخازن شكاف‌دار با همان نفوذپذيري نياز دارد.
ب) در سيستم مخازن شكاف‌دار، نفت توليد شده از سنگ مخزن، در فاصله‌هاي دورتري از «چاه‌هاي توليدي» به دست مي‌آيد. لذا به دليل بهره‌وري بالا در مخازن شكاف‌دار، فاصله‌ چاههاي توليدي از يكديگر به مراتب بيش از فواصل چاههاي تك تخلخلي در نظر گرفته مي‌شود.
ج) وجود شكاف‌ها، به تفكيك گاز يا آب از نفت كمك مي‌كند. اين امر باعث مي‌شود كه ميزان گاز اضافي يا آب اضافي قابل توليد در ستون نفت، كمتر شده و بدين ترتيب انرژي مخزن با بازدهي بيشتري حفظ مي‌شود.
د) فرايند «همرفت حرارتي» (Thermal Convection) در مخازن شكاف‌دار موجب ايجاد اشباع نشده در ستون نفتي مي‌شود، حتي هنگامي كه فشار مخزن به پايين‌تر از نقطه اشباع برسد. اين فرايند را اصطلاحا «كاهش فشار نقطه اشباع» (Bubble Point Pressure Depression) مي‌نامند. در نتيجه تا وقتي كه عملا گازي در مخزن تزريق نمي‌شود، آثار ريزش ثقلي افزايش مي‌يابد؛ در غير اين صورت گاز ايجاد شده در درون سنگ، نفوذ‌پذيري سنگ را كاهش مي‌دهد.
ه) وجود شكافها باعث يكنواخت‌تر شدن فشار آب يا گاز يا نفت در مخازن شكاف‌دار مي‌شود، لذا سطوح آب و نفت يا گاز و نفت يكنواخت‌تر خواهد شد.
و) فرآيند اشاعه «گاز در گاز» يا «نفت در نفت» و يا «گاز در نفت» موجب به تعادل رسيدن ترموديناميكي هر چه سريعتر سيالات موجود در مخزن مي‌شود. به همين دليل است كه در جريان شبيه‌سازي اين مخازن، فرآيندهاي «همرفت- اشاعه» (Convection- Diffusion) را نمي‌توان ناديده گرفت.
با توجه به مزيت‌هاي فوق، مخازن شكاف‌دار با نفوذ‌پذيري كم را مي‌توان از نظر تجاري، با سرعت زياد و هزينه‌اي نسبتا پايين‌تر از مخازن تك تخلخلي با همان مشخصات تخليه كرد.
مخازن شكاف‌دار داراي معايب زير نيز هستند:
الف) وجود گسستگي‌هاي افقي باز يا بسته، تاثير فرايند ريزش ثقلي بين گاز و نفت  يا نفت و آب را در مقايسه با مخازن تك تخلخلي كاهش مي‌دهد.
اين امر در مقايسه با مخازن تك تخلخلي نشان مي‌دهد كه بازيافت نفت با يك ضخامت نفتي مساوي از يك بلوك نفتي در مخزن شكاف‌دار بازيافتي كمتر از مخازن تك تخلخلي پيوسته دارد.  اين امر به دليل وجود «ارتفاع ناحيه نگهدارنده» (Threshold- Hieght) و «خصوصيت موئينگي سنگ مخزن» (Capillary Pressure) است. در واقع در مخازن شكاف‌دار، ضخامت كل سنگ مخزن در جهت عمودي به قطعات يا بلوكهاي جدا از هم تقسيم مي‌شود و اين بلوكها به طور مشابه يا با خصوصياتي متفاوت تكرار مي‌شوند. در صورتي كه در مخازن تك تخلخلي در وضعيت فوق اين‌گونه قطعات جدا از هم وجود ندارد. لذا ميزان نفت قابل استحصال در مخازن تك تخلخلي بيش از مخازن شكافدار بوده در حاليكه سرعت استحصال نفت در مخازن شكاف‌دار نسبت به مخازن تك تخلخلي در شرايط مساوي بالاتر است.
بعضي افراد به دليل عدم شناخت مكانيسم بازيافت نفت در مخازن شكاف‌دار استنباط نادرستي دارند و تصور مي‌كنند كه در مخازن شكاف‌دار همواره يك فشار «موئينگي پيوسته» درون بافتي وجود دارد. توليد از مخازن شكاف‌دار در كشورهاي مختلف نشان مي‌دهد كه در بهره‌برداري دراز مدت از آنها، فرآيند «موئينگي پيوسته» در اين گونه مخازن قابل توجه نيست؛ براي مثال، اگر فشار موئينگي درون بافتي پيوسته‌اي در ميادين هفتكل يا آغاجاري وجود مي‌داشت ميزان بازيافت نفت از ‌انها به وسيله گاز به 60 درصد مي‌رسيد، در حالي كه ضريب بازيافت نفت در ميدان هفتكل در بخش گازي آن با حدود 28 درصد و در آغاجاري به 35 درصد مي‌رسد.
ب) كاربرد روش امتزاجي جهت بالا بردن ضريب بازيافت نفت در مخازن شكاف‌دار، مستلزم استفاده از حجم زيادي كندانسه است كه اين امر از نظر اقتصادي توجيه پذير نيست.
بنابراين نتيجه مي‌گيريم كه فرايند جابه‌جايي نفت از طريق گاز يا آب در مخازن شكاف‌دار و تك تخلخلي مشابه يكديگر است، با اين تفاوت كه بازيافت نفت در مخازن شكاف‌دار به دليل شكستگي سنگ مخزن و كوتاه شدن ارتفاع بلوكهاي ماتريسي كمتر از مخازن تك تخلخلي است.

1. چرا ضريب بازيافت نفت از مخازن ايران در مقايسه با نقاط ديگر جهان پائين‌تر است؟
قبل از ورود به اين بحث لازم است مكانيسم‌هاي جابه‌جايي نفت را به دو روش زير مورد بررسي قرار دهيم.
الف- «جابه‌جايي نفت به طرف جلو» يا به عبارت بهتر «جابه‌جايي با استفاده از فشار»
ب- جابه‌جايي از طريق «ريزش ثقلي» يا به عبارت بهتر «جابه‌جايي به صورت طبيعي» كه بر اثر اختلاف وزن مخصوص بين مايع تزريقي و نفت ايجاد مي‌شود. اين فرايند در يك سيستم متخلخل مرتفع به صورت فيزيكي اندازه‌گيري شده و به لحاظ نظري نيز مشخص شده است كه اختلاف فاحشي بين بازيافت نفت در دو روش فوق‌الذكر وجود دارد.
بازيافت نفت با روش كندتر «ريزش ثقلي» از بازيافت نفت با روش سريع «جابه‌جايي روبه جلو» بيشتر است.
اما در اوايل دوره توليد، روش بازيافت نفت از طريق جابه‌جايي سريع رو به جلو از روش جريان نفت از طريق ريزش ثقلي، عملكرد بهتري دارد. براساس ميزان تزريق، بازيافت نفت از طريق ريزش ثقلي مي‌تواند تا دو برابر روش جابه‌جايي رو به جلو يا «استفاده از فشار» (Long Core)  باشد.
از مجموعه بررسيها چنين بر مي‌آيد كه بازيافت نفت در مخازن تك تخلخلي اصولا تابعي است از نفوذپذيري سنگ مخزن، سرعت جابه‌جايي، فشار موئينگي و ميزان «سيال دوستي» (Wettability) سنگ مخزن. در صورتي كه ساير عوامل فوق ثابت فرض شوند، ميزان نفت اشباع شده باقيمانده تابعي از سرعت جابه جايي نفت خواهد بود. در اين صورت در حالت جابه‌جايي از طريق ريزش ثقلي، ميزان نفت باقيمانده كمتر و در حالت جابه‌جايي با فشار يا روبه‌جلو، ميزان نفت باقيمانده بيشتر خواهد بود. قابل ذكر است كه در مخازن شكاف‌دار، شكستگي‌ها به مثابه محدوده يا اضلاح بلوكها عمل مي‌كند و به همين دليل فرآيند جابه‌جايي رو به جلوي نفت در چنين سيستمي به جز در حوزه‌هاي خيلي نزديك به چاه‌هاي تزريقي كار‌آمد نيست.
فرآِيند سريع جابه‌جايي نفت به طرف جلو، همراه با فشار موئينگي چندان قابل توجه نيست، زيرا نيروهاي «گرانروي» (Viscosity) در حال حركت از نيروهاي ناشي از فشار موئينگي بيشتر است. اين در حالي است كه در فرآيند جابه‌جايي براساس ريزش ثقلي، به علت آهسته بودن جابه‌جايي، فشار موئينگي نقش بارزي در نگهداري نفت در بلوكها ايفا مي‌كند. از طرف ديگر، سرعت بالاي تزريق در سيستم‌ تك تخلخلي موجب مي‌شود كه سيال تزريقي از بخش مياني خلل و فرج‌هاي كوچك عبور نموده و لذا نفت قابل ملاحظه‌اي بر جاي مي‌گذارد.
براي مقايسه عوامل كاهش بازيافت نفت از مخازن ايران با مخازني كه داراي بازيافت بالاتري هستند لزوما بايد اين مخازن را تحت شرايط يكسان مقايسه كرد. به عبارت ديگر، ناچاريم پرتقال را با پرتقال و سيب را با سيب مقايسه كنيم، نه اينكه سيب را با پرتقال.
به عنوان مثال ما نمي‌توانيم ميدان نفتي «لالي» (در دامنه كوه‌هاي زاگرس) ايران را با 10 درصد بازيافت با مخزن «ليك ويو» (Lakeview)  واقع در امريكا با 77 درصد بازيافت مقايسه كنيم. مخزن لالي مخزني سنگ آهكي شكاف‌دار با ميانگين نفوذ‌پذيري 1/0  ملي دارسي با فشار موئينگي بالا و عمدتا «نفت دوست» است، در صورتي كه مخزن ليك ويو مخزني تك تخلخلي از جنس سنگ ماسه‌اي با نفوذپذيري 2000 ميلي دارسي و با فشار موئينگي بسيار پائين و «آب دوست» است. اگر مخزن لالي در امريكا كشف و از آن بهره‌برداري مي‌شد حتي 10 درصد نفت آن را بهره‌برداري نمي‌كردند زيرا آنها با استفاده از روش سريع در بهره‌برداري، اين ميدان را بسيار كمتر از آنچه كه مي‌توانست توليد كند به اتمام مي‌رساندند.
مثال مناسب ديگر مقايسه مخزن شكاف‌دار «اسپرابري» (Spraberry) در امريكا با ميانگين نفوذپذيري 1/0 ملي دارسي با ميدان نفتي هفتكل در ايران است. اين دو ميدان داراي نفوذپذيري تقريبا يكسان هستند، اما ميزان نسبي توليد روزانه از ميدان نفتي هفتكل به مراتب پايين‌تر از ميدان اسپرابري در ابتدا بهره‌برداري مي‌باشد.
ضريب بازيافت نفت به صورت طبيعي در هفتكل حدود 22 درصد است در صورتي كه ضريب بازيافت طبيعي نفت در ميدان اسپرابري كمتر از 8 درصد بوده است، ولي آنها بيش از 3000 حلقه چاه در اين ميدان حفر كردند، در حالي كه ميزان نفت درجا در اين ميدان 2 ميليارد بشكه و ميزان نفت درجا در ميدان هفتكل حدود 7 ميليارد بشكه است و حال آن كه تنها حدود 40 حلقه چاه در آن حفر شده است. پس از يك دوره كوتاه برداشت نفت به صورت طبيعي از ميدان اسپرابري، براي مدت طولاني آب و متعاقب آن براي مدت كوتاهي CO2 تزريق شد، در نتيجه كل بازيافت نفت از مخزن فوق تا كنون حدود 12 درصد بوده است.
در صورتي كه فشار ميدان نفتي هفتكل را به حد اوليه آن در تاج مخزن يعني  (PSI 1420  (Pound Per Square Inch رسانده شود، ضريب بازيافت نفت اين مخزن به بيش از 27 درصد مي‌رسد. از سوي ديگر اگر مي‌توانستيم فشار مخزن هفتكل را به حد اوليه فشار مخزن اسپرابري يعني معادل PSI 2250 افزايش دهيم، ضريب بازيافت نفت مخزن فوق به حدود 35 درصد مي‌توانست برسد.
تفاوت اصلي بازيافت نفت در ميدان‌هاي هفتكل و اسپرابري نشان دهنده آن است كه ميدان هفتكل اولا با سرمايه‌گذاري بسيار پايين‌تر به نحو بهتر و صحيح‌تري بهره‌برداري شده است و ثانيا تخليه سريع از مخازن شكاف‌دار، همواره افت شديدي در بازيافت نفت به دنبال دارد.
نمونه‌هاي بالا نشانگر آن است كه مخازن ايران با حداكثر ضريب بازدهي، تحت شرايط تخليه طبيعي قرار داشته‌اند و نبايد آنها را با مخازني كه از ويژگي‌هاي ديگر برخوردارند مقايسه كرد. در حقيقت ضريب بازيافت نفت در مخازن مشابه در كشور امريكا يا هر جاي دگير، فاصله بسيار زيادي با ضريب بازيافت نفت در ايران دارد، چنان كه به به نمونه‌اي از آن در مورد هفتكل اشاره شد. بنابراين ضريب بازيافت نفت در ايران را نبايد با هيچ جاي ديگر جهان كه داراي خصوصيات مخزني متفاوت و داراي طبيعت توليدي خاص خود است و يا از ويژگي‌هاي ديگري برخوردارند مقايسه كرد.
با وجود اين، در مطالعه تطبيقي ضرايب بازيافت نفت از مخازن شكاف‌دار ايران با مخازن مشابه در ساير نقاط جهان بايد به موارد زير توجه كرد:  
الف- كشورهايي كه داراي مخازامن شكاف‌دار از جنس سنگ آهك هستند (مشابه آنچه در ايران وجود دارد) غالبا در تملك شركتهاي دولتي است، مانند كشورهاي مكزيك، عراق،عمان، ليبي و سوريه. اين كشورها اطلاعات كافي در مورد ذخاير نفتي خود منتشر نمي‌كنند، به ويژه در مورد ضريب بازيافت نفت از آنها.
ب- مخازن نفت كشورهاي فوق عموما شكاف‌دار است، اما براي مثال مخازن نفتي كشور مكزيك غالبا داراي فشار بسيار بالاتري از «فشار نقطه اشباع» است و بخش عمده‌اي از بازيافت نفت ناشي از جريان انبساط سيال در سنگ مخزن است، در صورتي كه بيشتر ميدانهاي نفتي ايران از ابتدا در حدود فشار نقطه اشباع هستند و از انبساط سيال بسيار كمي برخوردارند.
بنابراين براي مقايسه ضرايب بازيافت نفت از مخازن مكزيك با مخازن ايران در شرايط تقريبا يكسان، بايد ميزان بازيافت نفت را از فشار نقطه اشباع تا پايان طول عمر مخزن محاسبه و مقايسه كرد.
ج- بعضي از مخازن كشورهاي فوق‌الذكر، حاوي غارهاي بزرگ است مانند ميدان‌ نفتي كركوك در عراق و يا قوار در عربستان و بعضي ديگر حاوي «حفره‌هاي كوچك» مانند بسياري از ذخاير نفتي مكزيك. ضريب بازيافت نفت از اين مخازن به دليل وجود غارهاي بزرگ نفتي يا حوزه‌ها به مراتب بيش از ذخاير مشابه آن در ايران است.
د- حدود 15 مخزن شكاف‌داردر قسمت شمال شرقي سوريه وجود دارد كه داراي نفت تقريبا سنگين و فشار كم است. اين مخازن به وسيله متخصصين شوري سابق و بدون تجربه كافي مورد بهره‌برداري قرار گرفته بود. ميزان بازدهي اين مخازن كمتر از 16 درصد گزارش شده است كه نسبت به موارد مشابه آن در ايران پايين‌تر است.
ه- در بسياري از نشريات نفتي به ميزان «توليد- فشار» مخازن مختلف اشاره مي‌شود، ولي هيچ‌گاه از بازيافت نهايي در اين مخازن ذكري به ميان نمي‌آِيد. اين گونه نشريات معمولا به ميزان نفتي كه در مدت زماني معين استخراج مي‌شود تكيه مي‌كنند، بنابراين مرجع مستند و كافي در زمينه مقايسه مخازن وجود ندارد.
از توضيحات بالا پيچيدگي تا حدودي روشن مي‌شود. به هر حال براساس اطلاعات منتشر شده موجود در مورد مخازني كه تا حدودي مشابه مخازن ايران هستند مي‌توانيم از روشهاي درجه‌بندي استفاده كنيم تا تخمين بهتري از ضريب بازيافت به دست آوريم. در ذيل به چند نمونه ديگر از اين موارد اشاره مي‌كنيم.

1-1 ميدان نفتي فهود (عمان)

اين ميدان از جنس سنگ ‌آهك با فشار كم و داراي نفت سبك است، شبيه آنچه در هفتكل وجود دارد. فرق اصلي اين دو مخزن، ارتفاع بلوكهاي آنها و نفوذ‌پذيري سنگ مخزن است. در مخزن هفتكل ارتفاع بلوكهاي ماتريسي حدود 10 پا و نفوذ پا و نفوذپذيري 2/0 ميلي دارسي است، در حالي كه در ميدان‌ نفتي فهود ارتفاع بلوكها بيش از 200 فوت و نفوذ پذيري حدود 10 ميلي دارسي است. ميزان نفت اشباع باقيمانده در بخش گازي سنگ مخزن كه به وسيله روش «نمودارگيري خاص» اندازه‌گيري شده در چاههاي ميدان نفتي فهود، حدود 40 درصد و در ميدان هفتكل حدود 70 درصد است.
دليل اين اختلاف زياد، اختلاف بين اندازه‌ بلوكها و شاخص منحني فشار موئينگي است كه چندين سال قبل از اندازه‌گيري‌هاي ميدان نفتي فهود براي مخزن هفتكل ترسيم شده بود. شاخص فشار موئينگي اين دو ميدان كاملا مشابه و هر دو داراي Sorg حدود 40 درصد است.
با وجودي كه در ميدان هفتكل، ميزان نفوذپذيري حدود 50 بار كمتر از ميدان فهود است عملكرد هر دو ميدان رفتار مشابهي را نشان مي‌دهند، در حالي كه اين عملكرد بايد تا حدودي كمتر از ميدان‌ فهود باشد. دليل عمده‌ اين امر آن است كه نفت توليدي از ميدان هفتكل با سرعت كمتري از ميدان فهود صورت گرفته است.
از سال 1972 تا 1987 در ميدان نفتي فهود، توليد نفت همراه با تزريق آب انجام مي‌گرفته است. اين آب تزريقي در بازيافت نفت از سنگ‌ مخزن، تاثير بسيار كمي داشته و بخش زيادي از آب تزريقي از چاههاي مجاور استخراج شده است. از اين رو تزريق آب به درون چاههاي اين ميدان پس از 15 سال متوقف شده است.

2-1. ميدان نفتي «ابكتون» (مكزيك)

اين ميدان نفتي شكاف‌دار از نوع سنگ آهكي با بافت حفره‌اي است و سنگ مخزن آن نفوذپذيري بالاتري نسبت به سنگ مخزن ميدان هفتكل دارد. ميزان ذخيره نفت درهر دو مخزن مشابه است. سنگ مخزن اين ميدان نيز از نوع نفت دوست بوده و ميزان ذخيره نفت آن هم نزديك به ميدان هفتكل است.
نفت توليدي از ميدان ابكتون تحت فشار زياد آب و عمدتا از لايه‌هاي بالايي مخزن به دست مي‌آيد. ضريب بازيافت نفت از سنگ‌ مخزن حدود 20 درصد تخمين زده مي‌شود.
بازيافت نفت از حفره‌هاي درون بلوكها همراه با نفت داخل بلوكها كه داراي نفوذ‌پذيري كمي هستند حاصل مي‌شود.
به نظر مي‌رسد در اين ميدان تخلخل حفره‌هاي داخل بلوكهاي ماتريسي حدود 5 درصد تخلخل سنگ مخزن باشد، لذا با توجه به بازدهي تقريبا كامل جابه‌جايي نفت درون حفره‌ها، متوسط جابه‌جايي نفت موجود در بلوكهاي ماتريسي حدود 8/15 درصد محاسبه شده است. اين ميزان كمي كمتر از راندمان 17 درصدي است كه براي مخزن هفتكل در نظر گرفته شده است. در نتيجه ميزان بازيافت نفت از طريق آب در مخزن هفتكل كمي‌ بيش از مخزن ابكتون است. علت اين امر، سرعت بهره‌برداري از مخزن هفتكل است كه به مراتب آهسته‌تر از مخزن ابكتون بوده است.

3-1. ميدان نفتي «اسپرابري» (آمريكا)

ميدان نفتي اسپرابري، ميداني است شكاف‌دار كه در سال 1950 كشف شد. فشار اين ميدان PSI 2250 و مانگين نفوذپذيري ماتريس حدود 1/0 ميلي دارسي يعني نزديك به نفوذپذيري مخزن هفتكل با نفوذپذيري 2/0  ميلي دارسي است.
بهره‌برداري از ميدان اسپرابري به وسيله دست‌اندكاران مختلفي صورت گرفت. آنها قصد داشتند تا جايي كه ممكن است هر چه سريع‌تر از اين مخزن بهره‌برداري كنند، با اميد به اينكه ميزان بازيافت نفت آن از ميدان نفتي هفتكل بيشتر باشد.
در خلال سه سال از شروع بهره‌برداري، نزديك به 3000 چاه در اين ميدان حفر شد ولي فقط حدود 8 درصد نفت در جاي مخزن استخراج شد، زيرا متعاقب آن در مدت كوتاهي فشار مخزن به حدود PSI 500 كاهش يافت. از آن پس آب به مخزن تزريق شد ولي اين امر با بازيافت نفت بسيار كم همراه بود. سپس گاز CO2 به مخزن تزريق كردند، اما باز هم بازيافت نفت ناچيز بود.
علي‌رغم تمام كوششهاي كه تا كنون به عمل آمده است جمع نفت بازيافتي از اين مخزن حدود 12 درصد مي‌باشد. در حالي كه مخزن هفتكل با فشار اوليه PSI 1420 با حجم نفت در جاي سه برابر ميدان اسپرابري، با حدود 40 حلقه چاه، تخليه شده است. ضريب بازيافت طبيعي اين ميدان حدود 22 درصد بالغ مي‌شود. پس از تزريق گاز در سال 1976 اكنون تخمين زده مي‌شود كه ضريب بازيافت نهايي نفت از ميدان هفتكل به حدود 28 درصد افزايش خواهد يافت. اگر فشار مخزن هفتكل مي‌توانست به حد فشار مخزن اسپرابري يعني PSI 2250 برسد، ميزان بازيافت نفت از آن تا حدود 35 درصد افزايش مي‌يافت.
دليل اصلي چنين اختلاف زيادي در بازيافت نفت، استفاده كامل از فرآيند ريزش ثقلي و سرعت پايين توليد از اين مخزن بوده است.

4-1. بررسي‌هاي آزمايشگاهي

ضريب بازيافت نفت از يك قطعه سنگ آهك 160 سانتيمتر با نفوذپذيري يك ميلي دارسي، تحت فشار و حرارت مخزن، همراه با فشارهاي مختلف تزريق گاز نشان داد كه حداقل ضريب بازيافت نفت بين 60 تا 70 درصد است؛ يعني غالبا ميزان نفت اشباع باقيمانده در يك نمونه سنگ آهك نفت دوست، بين 30 تا 40 درصد تغيير مي‌كند. اين يك تجربه منحصر به فرد آزمايشگاهي است كه از يك سنگ مخزن نفت دوست، با نفوذپري بسيار پايين صورت گرفته است. نتيجه اين آزمايش تاييد مي‌كند كه ميزان نفت اشباع شده باقيمانده در ميدانهاي هفتكل و آغاجاري متناسب با ارتفاع بلوكهاي سنگ آهك و فشار موئينگي آنهاست.
به طور كلي مي‌توان نتيجه گيري كرد كه ضريب بازيافت نفت از بلوكهاي ماتريسي مخازن شكاف‌دار ايران با نفوذپذيري بسيار كم و تحت جريان ريزش ثقلي، بسيار بالاتراز نفت توليدي از مخازن مشابه آن در كشورهاي ديگر است.

2. مناسب‌ترين فرآيند بازيافت نفت از مخازن تك تخلخلي و شكاف‌دار چيست؟
در پاسخ به اين سوال نه تنها بايد كاربرد ابزارهاي مختلف مورد  استفاده موجود در اين زمينه را بشناسيم بلكه بايد گزارشهاي تهيه شده و مطالعات انجام شده در مورد ميدانهاي مختلف نفتي و همچنين مطالعات آزمايشگاهي براي اندازه‌گيري ميزان نفت اشباع باقي مانده از نمونه گيريهاي مختلف را نيز مورد بررسي قرار دهيم. به عبارت ديگر:
الف) تحقيق و ارزيابي مخازن جهان كه بهترين توليد نفت را بر اثر تزريق گاز يا آب يا هر سيال ديگر داشته اند.
ب) مطالعات آزمايشگاهي درباره ميزان نفت اشباع باقيمانده بر اثر جابه‌جايي آب يا گاز يا هر سايل ديگر و ارزيابي آنها.
در اين زمينه در سال 1989 يك پروژه آزمايشگاهي توسط «موسسه نفت فرانسه» I.F.P  آغاز شد. اساس اين كار آزمايشگاهي بر مبناي مشاهدات عيني از ضريب بازيافت نفت از چندين مخزن نفتي، همراه با تزريق آب يا گاز در آنها بود. بافت سنگ اين مخازن تقريبا يكنواخت و توليد نفت از آنها به آرامي و تحت شرايط تزريق آب از لايه‌هاي پائين يا گاز از لايه‌هاي بالايي مخزن صورت مي‌گرفت. با اين آزمايشها مشخص شد كه كدام روش تزريقي بر ديگري ترجيح دارد و از آن مي‌توان به عنوان يك اصل در كشورهاي نفت خيز جهان استفاده كرد.
موسسه نفت فرانسه و محققان ديگر، اندازه‌گيري‌هاي مختلف فشار موئينگي نفت را بر روي نمونه‌هاي سنگ مخزن انجام دادند. اين مطالعات در مجموع نشان داد كه در مخازن تك تخلخلي آب دوست، ميزان نفت اشباع شده باقيمانده ناشي از تزريق گاز به مراتب پايين‌تر از ميزان نفت اشباع شده باقيمانده بر اثر تزريق آب است.
اين كشف مهم در دهم اوت سال 1999 توسط موسسه نفت فرانسه به نام سعيدي به عنوان كاشف اصلي و لانژرون به عنوان دستيار به ثبت رسيد (ثبت امريكا به شماره 5،937،363)

1-2. تاريخچه مختصر بررسيهاي ميداني

تاريخچه مختصر بررسيهاي ميداني كه منجر به كشف اين مفهوم پايه‌اي شد به شرح زير است:

1-1-2. ميدان نفتي «زلتون» (ناصر)

اين ميدان‌ در دهه پنجاه ميلادي توسط شركت «اكسان» در ليبي كشف شد. اين مخزن از جنس سنگ آهك با بافت تقريبا يكسان و نفوذپذيري دو دارسي است. جنس نفت آن از نوع سبك است و توسط «آب‌راني» طبيعي از لايه‌هاي پايين شروع شده و از سالهاي پيش تا كنون ادامه دارد. توليد نفت اين ميدان سالها به ميزان 700 هزار بشكه در روز ادامه داشت.  در حال حاضر اين مخزن با توليد حدود 30 هزار بشكه نفت در روز همراه با بيش از يك ميليون بشكه آب بهره‌برداري مي‌شود. ميزان نفت توليد شده از اين ميدان حدود 52 درصد نفت در جاي اوليه آن است. اين مخزن به عنوان نمونه‌اي بارز در جابه‌جايي نفت توسط آب محسوب مي‌شود و همه شرايط مناسب را براي جابه‌جايي كامل آب با نفت داراست. حداكثر ضريب بازيافت نفت از اين مخزن حدود 55 درصد با بهره‌برداري 99 درصد آب و يك درصد نفت پيش‌بيني مي‌شود كه بالاترين رقم ممكن جابه‌جايي آب با نفت است.

2-1-2. ميدان نفتي «قوار» (Ghawar)

اين ميدان به عنوان بزرگ‌ترين ميدان نفتي جهان توسط شركت «آرامكو» در عربستان كشف شد. طول اين ميدان 250 كيلومتر از سنگ‌ آهك با نفوذپذيري حدود يك دارسي در قسمت شمالي ميدان و حدود 100 ميلي دارسي در قسمت جنوبي آن است.
اكنون توليد نفت از اين ميدان، تحت فشار ثابت حدود 4000PSI به كمك تزريق روزانه 5 ميليون بشكه آب از بخش پايين مخزن به طرزي دقيق طراحي شده است. حداكثر بازيافت نفت از اين ميدان عظيم، با نفوذپذيري بسيار عالي، بين 50 تا 55 درصد است. البته بايد توجه داشت كه وجود كانالهاي عريض و مرتفع در بخشي از اين مخزن (اين كانال‌ها را اصطلاحا Super K مي‌گويند)  با ضريب بازيافت 100 درصد، در بالا بردن ضريب بازيافت اين ميدان موثر است.

3-1-2. ميدان نفتي «انتظار» (Intezar)

اين ميدان توسط شركت «اكسيدنتال» در دهه شصت ميلادي در ليبي كشف شد. سنگ مخزن اين ميدان از نوع سنگ آهكي با درجه نفوذپذيري حدود 200 ميلي دارسي است كه حاوي نفت سبك است و به وسيله «آب‌راني» طبيعي مخزن، نفت توليد مي‌شود. از سال 1980 تا چند سال پيش روزانه 100 ميليون پاي مكعب گاز به اين ميدان تزريق مي‌شد. مطالعات انجام شده بر روي اين مخازن نشان مي‌دهد كه ميزان بازيافت نفت از بخش آب‌رساني مخزن حدود 50 تا 55 و ميزان بازيافت نفت از بخش گازي آن حدود 70 تا 75 درصد مي‌باشد. به عبارت ديگر بازيافت نفت به وسيله گاز بين 15 تا 25 درصد بيش از آب است.

4-1-2. ميدان نفتي «ليك ويو» (Lakeview Pool)

اين ميدان در ايالت كاليفرنياي آمريكا قرار داد و در سال 1910 كشف شد و در سال 1934 به توليد رسيد. سنگ مخزن آن از نوع سنگ ماسه‌اي و ميزان آب اشباع اوليه آن حدود 25 درصد است. ميزان نفوذپذيري آن حدود 2 دارسي است. توليد نفت اين ميدان تحت جريان ريزش ثقلي و بدون تزريق گاز صورت گرفته است.
فشار اوليه مخزن از حدود PSI 1600 به حدود PSI200 كاهش پيدا كرده ولي ضريب بازيافت به بيش از 77 درصد افزايش يافته است. ضريب بازيافت اين ميدان شبيه ميدان انتظار ليبي است . ميزان نفت در جاي اين مخزن حدود 60 ميليون بشكه بوده و حدود 250 حلقه چاه در آن حفر شده است و لذا ميزان نفت در جاي اين مخزن به نحو دقيقي شناخته شده است.

5-1-2. ميدان نفتي «فهود» (Fahud)

اين ميدان نفتي شكاف‌دار، بخشي از حوزه عملياتي شركت «شل» در كشور عمان است. سنگ مخزن اين ميدان از نوع آهكي است و حاوي نفت سبك است. در اين ميدان بيش از 15 سال آب تزريق مي‌شد، ولي ميزان موفقيت آن بسيار كم بود در حقيقت حجم زيادي از آب تزريق شده، از چاه‌هاي مجاور برداشت مي‌شد. به همين دليل شركت «شل» تزريق آب به اين ميدان نفتي را از سال 1987 متوقف كرد. دليل عمده پايين‌تر بودن بازيافت نفت به وسيله گاز در اين ميدان (حدود 60 درصد- در مقايسه با ميادين نفتي ليك ويوي امريكا و انتظار كشور ليبي) نفت دوست بودن سنگ مخزن اين ميدان است.

6-1-2. ميدان نفتي هفتكل (Haft Kel)

فرآيند دو گانه جابه‌جايي با آب و گاز فرآيندي جديد و منحصر به فرد بود كه براي اولين بار در تاريخ صنعت نفت جهان مهندسان شركت ملي نفت ايران در سال 1972 در ميدان نفتي هفتكل طراحي كردند و علي‌رغم مخالفت اوليه اعضاي كنسرسيوم، در سال 1976 به مرحله اجرا درآمد.
تا قبل از شروع تزريق گاز، ميزان توليد از اين ميدان حدود 14 هزار بشكه در روز بود. اين ميزان توليد پس از تشكيل ستون نفتي در مخزن، به 40 هزار بشكه در روز رسيد. ارتفاع ستون نفتي نيز از 130 پا، قبل از شروع تزريق گاز، به حدود 400 پا پس از تزريق گاز افزايش يافت. از زماني كه ستون نفتي به وضعيت پايدار خود رسيد نزديك به 200 ميليون بشكه نفت تا كنون از اين ميدان نفت استخراج شده است. بازدهي نفت ناشي از تزريق گاز، بيش از 28 درصد برآورد مي‌شود.
به طور كلي ميدان نفتي هفتكل از فشار اوليه كمي (معادن PSI 1420) برخوردار است و افزايش بازيافت نفت شامل افزايش فشار مخزن و اختلاف بين ضريب بازدهي «نفت- گاز» و «نفت- آب» مي‌شود كه در اثر تزريق گاز انجام گرفته است.
اين فرايند دو گانه جابه‌جايي نفت، ابتدا با آب و سپس توسط گاز- كه براي اولين بار در ميدان نفتي هفتكل تجربه شد- در ليبي، آمريكا، چين، اندونزي، خاورميانه و ساير كشورهاي جهان به كار گرفته شده است.
در اين فرايند كه در ميدانهاي نفتي «آب رانده شده» به كار گرفته شده است، گاز به مخزني كه آب حجم زيادي از آن را فرا گرفته تزريق مي‌شود. با تزريق گاز و افزايش فشار مخزن، ستون نازك نفت باقيمانده را تا جايي كه ممكن است به پايين مي‌راند و در نتيجه گاز، جايگزين آب و نفت مي‌شود. اين فرايند جابه‌جايي نفت با گاز نشان داد كه بدون هيچ ترديدي گاز جانشين بهتري براي آب است و استفاده از آن به بازيافت نفت بيشتري منجر مي‌شود.

7-1-2. ميدان نفتي «هنديل» (Handil)

اين مخزن از جنس سنگ ماسه‌اي در فلات قاره كشور اندونزي با ميانگين نفوذپذيري يك دارسي است. توليد از اين ميدان- چه به صورت «آب‌راني طبيعي» و چه به وسيله تزريق آب- تا سال 1995 ادامه داشت تا آنكه آب به نزديكي تاج مخزن رسيد. از آن زمان تا كنون ابتدا گاز و فعلا هوا به داخل مخزن تزريق مي‌شود تا آب همراه با نفت را به پايين براند و نفت باقيمانده از اين طريق به دست آيد. اين اقدام، تقليدي از همان فرآيند جايگزيني دوگانه است كه حدود 26 سال قبل در ايران به مورد اجراء گذارده شد.
اين پروژه پس از انجام تحقيقات آمازيشگاهي نشان داد كه از طريق فرآيند جابه‌جايي دو گانه نفت توسط آب و و سپس گاز، مي‌توان نفت بيشتري استحصال كرد. به همين دليل شركت توتال بر آن شد تا سرمايه‌گذاري قابل ملاحظه‌اي را دراين پروژه انجام دهد. در حال حاضر پس از گذشت 5 سال از شروع اين پروژه، نتايج به دست آمده در مورد اين مخزن، همان رفتاري را نشان داده است كه پيش‌بيني مي‌شد.
بنابراين، اين اصل كه تزريق گاز در مقايسه با آب در جابه‌جايي نفت، بهره‌وري بيشتري دارد تاييد شده است، يعني با تزريق گاز بخش قابل ملاحظه‌اي از نفت اشباع باقيمانده در سنگ مخزن را كه آب نتوانسته است آن را جابه‌جا كند، مي‌توان توليد كرد.

8-1-2. ميدان نفتي«ابكتون» (Abkatun) 

يك مخزن نفتي شكاف‌دار با «سنگ مخزن حفره‌دار» در فلات قاره مكزيك قرار دارد. مطالعه اين مخزن نشان مي‌دهد در ناحيه‌اي كه آب‌راني داشته، ميزان نفت حدود 20 درصد بوده است. چنانچه حفره‌هاي در تماس با بلوكهاي ماتريسي را در نظر نگيريم اين مقدار به 15/7 درصد كاهش خواهد يافت، كه با بخش آب‌راني ميدان كم فشار هفتكل همخواني دارد.
بايد اضافه كرد كه ميزان بازيافت نفت در ميدان نفتي هفتكل از طريق ُآب‌راني حداكثرمعادل 17 درصد نفت درجا است. اكنون برنامه‌ريزي شده است كه گاز طبيعي يا گاز ازت به اين مخزن تزريق شود تا نفت اضافي موجود در ناحيه آبي اين ميدان كه آب نتوانسته آنرا جابه‌جا نمايد، بازيافت شود:

 9-1-2. تزريق گاز به ميدانهاي «مايلزسيكس پول» (مراجعه به مقاله شماره يك)و «هاوكينز»(مقالات شماره 4،25 و 26) در امريكا، «370- LL» (مقالات 13 و 34) در ونزوئلا «لانس گريك سان دانس»(مقاله 14)، «بروك هاون»(مقاله 20) و «ويل كاكس»(مقاله 23)، «هي بيگ»(مقاله 24)، «سيدارليك»(مقاله 29) و«رالي»(مقاله35) در امريكا و «آفين سينا»(مقاله 55) در ونزوئلا
از معدود ميدانهاي قديمي به شمار مي‌روند كه در وضعيتهاي مختلف با تزريق گاز به جاي آب از نفت بازيافتي قابل توجهي برخوردار بوده‌اند.

10-1-2. «دكسترا» (مقاله شماره 12)

دكسترا در مقاله‌اي، تاريخچه چندين مخزن از جنس سنگ ماسه‌اي آب دوست را ذكر كرده‌ است كه با ريزش ثقلي بين گاز و نفت، ضريب بازيافتي بيش‌از 70 درصد داشته‌اند.
اين رقم بازيافت نفت با ارقام ذكر شده پيشين مطابقت كامل دارد.
مثال‌هاي فوق به روشني حاكي از آن است كه بهترين و بالاترين بازيافت نفت به وسيله آب از 50 يا احتمالا 55 درصد بيشتر نخواهد بود، در صورتي كه بازيافت نفت به وسيله گاز به حد 78 درصد نيز مي‌رسد. اين امر ثابت مي‌كند كه تزريق گاز در مخازن تك تخلخلي نيز، بهترين روش براي بازيافت نفت است.

پس از فرايند موفق تزريق دوگانه در ميدان نفتي هفتكل، تا كنون چندين پروژه‌ي ديگر در سطح جهان براساس اين روش انجام شده است. تزريق هوا به مخازن نفتي جابه‌جا شده توسط آب، مانند «هورس كريك» (Horse Creek) در ايالات متحده آمريكا و «يان‌لينگ» (Yan Ling) در چين، تزريق گاز و هوا به ميدان هنديل (Handil) در اندونزي و تزريق گاز به ميدان ابولبخوش در ابوظبي، مثالهاي خوبي از اين فرآيند بازيافت نفت است.

2-2. ساير تجربه‌هاي آزمايشگاهي

علاوه بر بررسي ميدانهاي فوق، چندين تجربه‌ي آزمايشگاهي به كار بردن گاز، هوا و گاز ازت به عنوان مايعات جايگزين، بر روي قطعات كوتاه و بلند سنگهاي ماسه‌اي انجام گرفته كه نتايج بعضي از آنها به شرح زير است:

1-2-2. آزمايش‌ «ترويلگر و همكاران»

اين پژوهشگران، ستوني از ماسه فشرده غيرهمگن به ارتفاع 13 پا را با آب نمك اشباع كردند و سپس هوا را با سرعتهاي مختلف در آن تزريق نمودند. آنان ابتدا با سرعتي معادل ريزش ثقلي و سپس با افزايش سرعت تزريق، آزمايشهاي مختلفي را انجام دادند. اين آزمايشها نشان داد كه جابه‌جايي سيال مذكور، تابعي از سرعت تزريق است و در صورت تزريق با سرعتي معادل ريزش ثقلي بالاترين بازده به دست مي‌آيد. ضريب بازيافت مايع از 75 درصد با سرعتي معادل ريزش ثقلي به 35 درصد در سرعت بسيار بالاي تزريق هوا (روش جابه‌جايي به طرف جلو) كاهش پيدا كرد.
ضريب بازيافت مايع با سرعتي معادل ريزش ثقلي در اين آزمايشها با آنچه در مخازن نفتي به صورت فيزيكي اتفاق مي‌افتد مشابهت دارد.

2-2-2. آزمايش «دو موره» (Dumore)

دو موره از چندين ستون ماسه فشرده يكدست به ارتفاع 5/1  پا – كه با آب و نفت اشباع شده بود- استفاده كرد. بدين ترتيب هر يك از ستونها حاوي 14درصد آب و حدود 86 درصد نفت به طور يكنواخت بودند. او سپس اين ستون را در ظرفي عمودي و تحت شرايط فشار اتمسفر قرار داد و در زمانهاي مختلف محتوي قطعات 5 سانتيمتري از آن را آزمايش كرد. نتايج نشان داد كه ميزان نفت اشباع شده باقيمانده در آن قطعات، پس از حدود 300 ساعت تقريبا به صفر تنزل يافت. اين مطالعات با استفاده از دو نوع نفت كه يكي از آنها بر روي آب- پخش (Spreading) و ديگري، غير پخش (Non- Spreading) بر روي آب بود انجام گرفت. همچنين ميزان نفت اشباع باقيمانده در حالت دوم، حدود 10 درصد بالاتر از حالت اول در همان زمان بود.

3-2-2. آزمايشهاي تخليه نفت با روش گرانروي توسط انستيتو نفت فرانسه

اين آزمايشها مشابه وضعيت مخزن آغاجاري طراحي شد و سه آزمايش تخليه نفت با روش گرانروي تحت دو فشار مختلف را شامل مي‌شد. آزمايش سوم اندازه‌گيري تخليه به روش گرانروي تحت فشار PSI1000 بود و هنگامي كه اين آزمايش به نتيجه نهايي نزديك شد فشار آن به PSI 3600 افزايش داده شد.
سنگ مورد استفاده در اين آزمايشها داراي نفوذپذيري حدود 110 ميلي دارسي و ميزان اشباع آب آن حدود 15 درصد بود.
همچنين از نفت و گاز مخزن آغاجاري در نقطه‌ي اشباع PSI 1000 و فشار PSI 3600 و حرارت 158 درجه فارنهايت استفاده شد. ضريب بازيافت حاصل از آزمايش فوق به ترتيب 50 درصد و 5/62 درصد براي فشارهاي PSI 1000 و PSI 3600 بوده است.
هدف اصلي اين اندازه‌گيريها بررسي اختلاف افزايش ضريب بازيافت نفت براثر تغيير فشار از PSI 1000 به فشار اوليه مخزن، يعني PSI 3600 بود. اين آزمايشها نشان داد كه ميزان نفت اشباع شده باقيمانده معادل 4/33 تا  2/34 درصد به ترتيب براي فشارهاي PSI 1000 و PSI 3600 بوده است. احتمال دارد درصد اشباع نفت باقيمانده در اين آزمايشها كمي پايين‌تر از ميزان واقعي آنها در مخازن شكاف‌دار آهكي باشد.
براي پياده كردن نتايج فوق در مقياس واقعي مخازن نفتي- مثلا براي ميدان نفتي آغاجاري- بايد منحني نسبت به فشار موئينگي ناحيه نفتي اين ميدان را با منحني فشار موئينگي به كار برده شده در مطالعات آزمايشگاهي مقايسه كرد. البته بايد دقت شود كه ميانگين ارتفاع بلوكهاي سنگ مخزن آغاجاري حدود 15 فوت و سنگ آن غالبا از نوع نفت دوست است. استفاده از نفت اصلي مخزن در مغزه‌ها و نگهداري آن به مدت طولاني باعث تبديل شدن نمونه سنگ مخزن از آب دوست به تقريبا نفت دوست مي‌شود. به اين فرايند اصطلاحا «عمر دادن» (Aging) مي‌گويند.

4-2-2. آزمايشهاي سروش و سعيدي

در اين كار آزمايشگاهي از سنگ مخزن واقعي يكي از مخازن سنگ آهك كشور و مايعات واقعي درون آنها استفاده شد. اين مطالعات آزمايشگاهي در وضعيت فشار مخزن PSI 4200 حرارت 159 درجه فارنهايت و فشار «سربار»  PSI 6000 انجام شد و «گاز متعادل» (Equilibrium Gas- به معناي مشابه گاز حل شده در نفت)با سرعتهاي متفاوت در سنگ نمونه تزريق شد.
هنگامي كه سرعت تزريق CC 8 در ساعت به حدودCC 1 در ساعت پيدا كرد، درصد بازيافت نفت نيز از حدود 60 درصد به 75 درصد رسيد. اين اختلاف ضريب بازيافت نفت، دستاوردهاي آزمايشهاي قبلي را تاييد مي‌كند.

5-2-2. آزمايشهاي فشار موئينگي توسط انستيتو نفت فرانسه

در طول دهه هشتاد، دانش جابه‌جايي نفت به وسيله تزريق سيالات مختلف، بهبود بيشتري پيدا كرد. اين توسعه‌ي علمي، مواردي از قبيل تجزيه و تحليل بازيافت نفت از مخازن مختلف تقريبا همگنِِِِ آب‌دوست در كشورهاي مختلف جهان، در اثر جا به جايي آب يا گاز و يا انجام فرايند جابه‌جايي دو گانه در اثر ريزش ثقلي در سنگهاي در سنگهاي مخزني با نفوذپذيري كم را شامل مي‌شود.
براساس اطلاعات فوق، انستيتو نفت فرانسه پروژه‌اي را به مرحله اجراء در آورد و نشان داد كه چرا جابه‌جايي نفت توسط گاز در مقايسه با جابه‌جايي نفت توسط آب از بهره‌وري بيشتري برخوردار است.
در اين آزمايش چند نمونه از سنگ‌ مخزنها متفاوت با نفوذپذيري‌هاي مختلف انتخاب گرديد و ميزان نفت اشباع شده‌ي باقيمانده درهر يك از نمونه‌ها با روش «صفحه‌ي متخلخل» (Porous Plate) اندازه‌ گيري شد. روشهاي كاربردي با استفاده از «هوا- نفت» ، «هوا- آب» «نفت- آب» و بالاخره «جيوه- هوا» در معدودي از نمونه‌ها مورد آزمايش قرار گرفت.
اين آزمايش‌ها به روشني نشان داد كه آب باقيمانده در سيستم گاز- آب در حدود يك دوم آن در سيستم آب- نفت است. همچنين نفت باقيمانده در سيستم گاز- نفت به نسبت قابل ملاحظه‌اي پائين‌تر از نفت باقيمانده در سيستم آب- نفت مي‌باشد.

6-2-2. آزمايشهاي «بوچار» (Bouchar- اين اطلاعات آزمايش‌گاهي كه در آزمايشگاه «كانوگو» انجام شده بود به وسيله نامبرده در اختيار نگارنده قرار گرفت)

بوچار از روش گريز از مركز و با استفاده از نمونه‌اي با قابليت نفوذ‌پذيري كم، آزمايش‌هاي مشابهي را انجام داد. او در اين آزمايش‌ها علاوه بر استفاده از سيالات «آب- نفت» «آب- هوا» از «آب نمك- نفت» و «آب نمك- هوا» نيز استفاده كرد تا اثر آب نمك را در مقايسه با آب خالص نشان دهد. او به همان نتيجه‌اي رسيد كه انستيتو نفت فرانسه به آن دست يافته بود.
به هر صورت تركيب «آب نمك- نفت» و «آب نمك- هوا» به طور نسبي اشباع كمتري در مقايسه با سيستمهاي «آب- نفت» و «آب نمك- نفت» به طور نسبي اشباع كمتري در مقايسه با سيستمهاي «آب- نفت» و «آب- هوا» دارد.
اندازه‌گيري كشش سطحي بين‌ «نفت- آب» و «آب نمك- نفت» همچنين بين «آب- هوا» و «آب نمك- هوا» اختلافات بسيار ناچيزي را بين هر يك از جفتهاي فوق نشان داده است.
مي‌توان نشان داد كه باقيمانده‌ي اشباع آب يا آب نمك در(آب- نفت) و (آب‌نمك-نفت) به ترتيب دو برابربيش از(گاز-آب) و (گاز- آب‌نمك)است.
ادامه دارد....