یكی از مسائلی كه با توجه به كاهش فشار و نوع نادر مخازن نفت كشور (كربناته شكافدار و ساختارهای نفت سنگین) باید مورد توجه قرار گیرد، انتخاب روش صحیح ازدیاد برداشت است. یكی از این روشها، روش حرارتی است. در این تحلیل برخی از ابعاد این روش را بررسی خواهیم كرد:
از مهمترین راههای ازدیاد برداشت از مخازن نفت، استفاده از روشهای حرارتی است. در این روشها با استفاده از انرژی حرارتی، برخی از خصوصیات سنگ و سیال را تغییر میدهند و خروج نفت از مخزن را تسهیل میكنند.
به طور كلی، روشهای حرارتی ازدیاد برداشت را میتوان به دو دسته تقسیم كرد.
1- ایجاد حرارت در مخزن با سوزاندن بخشی از نفت: این عمل با تزریق گاز دارای اكسیژن، حفر چاههای تزریقی معین و ایجاد یك جبهه آتش پیشرونده صورت میگیرد. البته برای ایجاد این حرارت روشهای متفاوتی پیشنهاد شده است؛ ولی تنها در روشهایی كه از گاز اكسیژندار استفاده میشود، جبهة آتش در یك جهت حركت میكند و میتوان به نتیجة مطلوب رسید.
2- تولید حرارت در خارج مخزن و تزریق سیال گرم به عنوان عامل جابهجا كننده: این روش شامل تزریق بخار و آب به صورت مرحلهای و متناوب (تزریق چرخشی یا متناوب) و یا تزریق بخار بهطور ممتد میباشد.
افزایش درجه حرارت، بر روی خواص فیزیكی سیالات و همچنین تاثیرات متقابل سنگ و سیال، اثرمیگذارد. مكانیزمهای اصلی ناشی از این تأثیرات كه به تولید نفت منجر میشوند، عبارتند از:
1- كاهش ویسكوزیته خصوصاً در مورد نفتهای سنگین
2- میزان ترشوندگی سنگ تغییر پیدا میكند؛ تمایل به ترشوندگی توسط آب در درجه حرارت بالا افزایش مییابد.
3- كشش سطحی بین نفت و آب با افزایش درجه حرارت كاهش پیدا میكند.
4- انبساط حرارتی باعث میشود كه سیال موجود در خلل و فرج سنگ به بیرون تراوش پیدا كند؛ در این حالت، چون انبساط حرارتی نفت خصوصاً نفتهای سبك كمتر از آب است، در ابتدا نفت خارج میشود.
این روش در چاههایی به كار برده میشود كه دارای نفت سنگین با ویسكوزیته بالا هستند. از این روش كه در اواخر دهه پنجاه میلادی كاربرد زیادی داشته است، بیشتر در كالیفرنیا و ونزوئلا استفاده میشود؛ زیرا در این مناطق نفت سنگین بیشتری نسبت به سایر نقاط دنیا زیادی وجود دارد.
عاملی كه در روش تزریق بخار باید كنترل شود، سرعت تزریق است؛ سرعت تزریق باید به صورتی باشد كه فرصت كافی برای تبادل حرارتی بخار و نفت وجود داشته باشد تا شیب دمائی درون نفت ایجاد گردد. علاوه بر آن، باید به فاصله بین مخزن و تاسیسات تولید بخار برای محاسبه درجه سیال تزریقی به مخزن و میزان خوردگی در مسیر بخار تزریقی توجه داشت.
روش چرخشی: در این روش، ابتدا مقداری بخار و سپس، آب بههمراه پلیمر به مخزن تزریق میشود. مجدداً بخار آب تزریق میشود و بههمین ترتیب فرایند ادامه پیدا میكند. از این روش در سال 1959 در ونزوئلا استفاده میشد و در سال 1968 با استفاده این روش در كالیفرنیا حدود 130000بشكه نفت برداشت گردید.
روش تزریق بخار: در این روش، بخار آب به طور ممتد به مخزن تزریق میگردد و هم نیروی حرارتی و هم نیروی رانش به وسیله بخار آب ایجاد میگردد. تاكنون در آمریكا نزدیك به 50درصد نفت مخازن به این روش استخراج گردیده است.
شرایط لازم برای تزریق بخار آب:
در یك بررسی آماری كه در مورد مخازن نفتی در سرتاسر جهان انجام شده، شرایط لازم برای استفاده از روش حرارتی به صورت ذیل گزارش شده است. البته وجود این شرایط به معنی كفایت این شروط نیست و ازدیاد برداشت به عوامل دیگری از جمله عوامل اقتصادی، زیستمحیطی وغیره نیز وابسته است.