تبلیغات
مهندسی حفاری نفت و گاز - نگهداشت فشار مخزن
 
درباره وبلاگ


بی تردید صنعت حفاری هیجان انگیزترین و پرمخاطره ترین بخش از داستان پرفراز و نشیب نفت است . برای هر فردی که در این صنعت وارد شده دارا بودن آمیزه ای از دانشهای گوناگون، تجربه و مدیریت ضروریست .
این وبلاگ که از سال 1389 آغاز به کار کرده گام کوچکیست در جهت اعتلای کارشناسان ، دانشجویان و دست اندرکاران این بخش مهم از صنعت و اقتصاد کشور.



لطفا نظرات و پیشنهادات و انتقادات خود را از طریق ایمیل یا ارسال نظر در وبلاگ به مدیریت منتقل فرمایید .


لوگوی وبلاگ : نمایی از تنگ سروک در استان کهگیلویه و بویراحمد است.

استفاده از مطالب با ذکر منبع بلامانع است.


منصور کریمیان ، مهندس ناظر عملیات حفاری ، معاونت فنی شرکت ملی مناطق نفتخیز جنوب
شماره تماس جهت هرگونه راهنمایی : 09127619949


مدیر وبلاگ : منصور كریمیان
نویسندگان
نظرسنجی
وبلاگ سروک چه میزان از نیازهای علمی-عملیاتی شما را فراهم کرده است؟






آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
مهندسی حفاری نفت و گاز
تلاشی برای ارتقای علمی و عملی صنعت حفاری نفت و گاز
صفحه نخست             تماس با مدیر           پست الکترونیک               RSS                  ATOM
چهارشنبه 25 اسفند 1389 :: نویسنده : منصور كریمیان

نگهداشت فشار مخزن PRESSURE  MAINTENACE

با تولید نفت به مقدار محدود و كنترل شده از مخازنی كهع دارای رانش آبی یا كلاهك گازی بزرگ هستند عموماً منجر به تولید نفت بیشتر می‌شود.  در مخازن دارای رانش ضعیف آبی یا كلاهك گازی اگر ضعف سیستم به علت كم تراوایی مخزن باشد در این صورت فشار مخزن را می‌توان با كاستن از میزان تولید و كنترل دقیق تولید گاز وآب، در حد نسبتاً بالایی نگهداشت.  اگر اعمال كنترل‌های فوق امكان پذیر نباشد، در این صورت تقویت رانش‌های طبیعی بهترین انتخاب جهت تكمیل بهینه می‌باشد كه منجر به بازیافت بیشتر هیدروكربور می‌گردد.  چاه‌های تزریق گاز و تزریق آب كمك شایانی به بازیافت بیشتر هیدروكربور می‌كند.

نگهداشت فشار عبارت از اصلاح رانش‌های طبیعی دارای فشار غیر كافی بوسیله تزریق گاز با آب پیش از آنكه فشار مخزن كاهش محسوسی داشته باشد بنابراین ارائه اینگونه تكمیل‌ها، سطح انرژی مخزن را در حد بالایی حفظ خواهد نمود.  نگهداشت فشار مخزن ممكن است به حل مشكلات رفتاری مخزن كه ناشی از نادرست بودن محل چاه‌ها و عملیات تكمیلی ضعیف باشد كمك شایانی نماید.  نادرست بودن محل چاه‌ها ممكن است موجب كوچك شدن كلاهك گازی و هجوم آب لایه‌های آبدار یا گازی به منطقه نفتی گردد.

اهداف اصلی از اجرای عملیات نگهداشت فشار مخزن عبارتند از راندن گاز یا آب بدرون بخش نفتی مخزن و حركت دادن و جایگزینی فیزیكی آنها به جای نفت در خلل و فرج سنگ مخزن و سوق دادن نفت به سمت چاه‌های حفر شده.  تزریق گاز یا آب سیستم‌های رانش فعال مخزن را یاری داده و تقویت می‌كند و بویژه جایگزین رانش طبیعی گاز محلول می‌شود.  دیگر فواید عملیات نگهداشت فشار مخزن عبارتند از كمك به فرآیندهای جابه‌جایی در مخزن مثل حفظ نفت در حالت اشباع از گاز، تا با گاهش گرانروی نفت بتواند راحت‌تر تولید شود و نیز بالا نگهداشتن فشار مخزن تا سریعتر و آسانتر از مخزن وارد چاه شود.

 

 

مشخصه چاه‌های در حال تولید نفت

مشخصه اصلی چاه‌های تولیدی نفت عبارتند از: فشار، نسبت گاز به نفت (GAS IOL RATIO) و روند تولید آب (WATER PRODUCTION TREND) هر یك از سه عامل فوق در بهره‌برداری گازی و پیشروی آن و قرار گرفتن در محدوده تولید می‌شود كه تعاملاً منجر به بالا رفتن نسبت گاز تولیدی در نفت می‌گردد به گو.نه‌ای كه تولید نفت را محدود و در نهایت قطع می‌كند در مخازنی با رانش آب نیز در اثر تولید نفت آب بلافاصله جایگزین نفت شده و به صورت مخروطی در قاعده زیرین چاه بالا می‌آید تا در محدوده تولید قرار گیرد به مومازات پیروی آب در نفت WATER CUT رخ داده و مرتباً درصد آب بالا رفته تا به حداكثر رسیده و منجر به بستن چاه شود چنین حالتی ابتدا برای چاه‌های تولید كننده از بخش پایینی و حاشیه‌ای مخزن و در نهایت برای چاه‌های مركزی كه در ستیغ مخزن قرار دارند رخ می‌دهد.

 

 

روند تغییرات فشار PRESSURE TRENDS

كاهش فشار چاه بر اثر تولید منجر به كاهش دبی چاه می‌شود و در نهایت به مرزی می‌رسد كه فشار هیدرواستاتیك نفت موجود در چاه بر فشار مخزن غالب شده و چاه از تولید ساقط شود.  در بعضی موارد با مكش یا GASLIFT یا پمپ‌های درون چاهی می‌توان سالیان دیگری چاه را تولیدی نمود اما باید توجه نمودكه اجرای این عملیات هزینه آور است پس نحوه تكمیل و نحوه بهره برداری عوامل بسیار حیاتی در عمر مخزن و چاه محسوب می‌شوند.  گاه با حذف قسمت‌های زیرین و كاهش عمق چاه مشكل برای مدتی حل می‌شود اما این روش شرایط استثنایی دارد كه ضخامت زیاد لایه تولیدی مهمترین عامل می‌باشد.

چگونگی انتشار فشار در سرتاسر مخزن و اینكه چه عواملی موجب تغییرات آن می‌شوند اهمست زیادی دارد عمق چاه و وزن ستون سیال تولیدی و چگونگی بهره‌برداری از مخزن فشار سطحی چاه را رقم می‌زنند جریان در اطراف چاه به گونه‌ای است كه هر چه به چاه نزدیك می‌شود سرعت بیشتری می‌یابد به گونه‌ای كه در محدوده تكمیل بیشتری سرعت را پیدا نموده و به ماكزیمم خود می‌رسد این جریان را می‌توان به جریان سیال در یك قیف تشبیه نمود كه هر چه سیال به دهانه خروجی قیف نزدیك می‌شود سرعت فزاینده تری می‌یابد پس بیشترین سرعت و افت فشار در محدوده تكمیل در دهانه چاه رخ می‌دهد.

بعلت آنكه جریانات مخزن از تمام جهات به چاه وارد می‌شوند جریان در چاه از نوع شعاعی (RADIAL FLOW) می‌باشد.  برای داشتن فشار مناسب یك چاه، فشار مخزن باید آنقدر باشد كه بتواند هم افت فشار هیدرولیك ستون سیال چاه و هم افت فشار را در حوضچه فشار یا محدوده چاه جبران نماید.  چنانچه سرعت خصوصیات سنگ مخزن و درجه اشباع سیالات در سرتاسر مخزن یكنواخت و همگن باشد در اینصورت تركیب حوضچه فشار در محدوده‌هایی كه دارای خصوصیات سنگی و انشار سیال مختلف هستند بر هم خواهد خورد.  عملیات انگیزش چاه‌هایی كه در سازنده‌های متراكم تكمیل شده‌اند به نظر می‌رسد كه قویاً موجب افزایش تراوایی سنگ مخزن تا مسافتی از ستون چاه می‌گردد روش‌های انگیزش چاه شامل عملیاتی از قبیل مشبك كاری، اسید كاری و HYDRULIC FRAC می‌باشد.

 

 

تولید گاز در مخازن نفتی

نوع رانش یك مخزن مستقیماً بر این امر متكی است كه آیا انرژی مخزن می‌تواند فشار ته چاه را در سطح بالای نگه دارد یا نه.  در حالت رانش مخزن با گاز محلول فشار ممكن است در اثر تداوم و استمرار تولید خیلی زود تخلیه شود.  به همین علت هدر رفتن گاز می‌تواند خیلی سریع مخزن را به ورطه عدم تولید بكشاند.

در یك مخزن دارای كلاهك گازی نیز چاه نفتی كه در مرز گاز و نفت تكمیل شده همراه با انبساط كلاهك گازی بر اثر تولید، خیلی زود GOR  بالا رفته و محدوده تولید مورد یورش كالهك گازی قرار می‌گیرد و باید توجه نمود كه تمایل گاز جهت تولید بسیار بالاتر از نفت می‌باشد، گرچه در اینحالت فشار سر چاه افزایش چشم‌گیری می‌یابد اما خود بهترین نشانه برای بستن چاه و اقدام جهت تعمیر چاه می‌باشد.

 

 

تولید آب در مخازن نفتی

در مورد مخازنی كه WATER DRIVE هستند تولید آب به همراه نفت باعث افت فشار سر چاه شده و كم شدن ضخامت لایه نفتی را باعث می‌شود كه در ؟آینده چاه نیاز به سیستم‌های تكمیل فرازآوری یا پمپ‌های درون چاهی را می‌طلبد.  بر اثر تولید بی‌رویه از این چاه‌ها آب بصورت مخروطی از زیر چاه بالا آمده و خیلی سریع در محدوده تولید قرار می‌گیرد تمایل آب جهت صعود به اعماق بالاتر به علت نیروی مویینگی كمتر نسبت به نفت باعث می‌شود كه آب خیلی سریع جایگزین افت تولیدی شود.  در مخازن با كلاهك گازی نیز چنانچه محدوده تولید به قسمت آبی نزدیك باشد این پدیده رخ داده و خیلی سریع چاه تمایل بیشتری جهت تولید آب می‌یابد.  مشكلات فوق را با تكمیل‌های بهینه و محدود كردن میزان تولید می‌توان تا حد قابل قبولی حل نمود و سرعت بروز این حوادث را تقلیل داد.

 

 

مشخصات چاه‌های تولیدی گاز

همانگونه كه می‌دانید تولید گاز می‌تواند از مخازن گازی یا نفتی انجام شود كه این تولید ممكن است همراه نفت (ASSOCIATED GAS) یا گاز خالص و بدون نفت
 
(NON ASSOCIATED GAS) باشد.  از نظر مفهومی چاه گازی، چاهی است كه فقط گاز تولید می‌كند و ممكن است خیلی از چاه‌های نفتی دارای GOR بالای باشند و از نظر اقتصادی جزء چاه‌های گازی دسته بندی‌شوند.

تولید گاز كلاهك مخزن همراه با نفت می‌تواند بطور جدی موجب كاهش بازیافت نفت شود با كم شدن حجم كلاهك گازی، نفت بدرون محدوده كالهك حركت نموده و مقادیر زیادی نفت توسط قسمت‌های خشك مخزن جذب شده و هرگز بازیافت نخواهند شد.  روشن است كه ارزش نفت هرزرفته در كلاهك گازی بسیار بیشتر از گازی است كه تولید می‌شود و پر واضح است كه سیستم بهینه تكمیل به سمتی سوق می‌یابد كه مخزن وارد این محدوده نشود.

مشخصه اصلی چاه‌های تولید گاز شامل فشار، تولید چگالیده (CONDENSATE PRODUTION) و روند تولید آب می‌باشد.

 

 

روند تغییرات فشار در مخازن گازی

فشار مخزن در روند تولید یك چاه عامل كنترل كننده‌ای است و هرگونه كاهش فشار منجر به كاهش تولید می‌گردد.  فشار مخزن در مراحل نهایی تخلیه مخزن قابل ملاحظه‌ترین عامل می‌باشد.  دلایل متعددی جهت افت فشار در مخازن گازی وجود دارد برای یك میزان تولید معین فشار در مخازن كوچك تر خیلی سریع پایین می‌آید با این حال درست مانند مخازن نفتی جریان یافتن آب از یك لایه ماسه سنگی خارج از محدوده گازی بدرون گاز می‌تواند به حفظ فشار در محدوده گازده مخزن كمك شایانی نماید.  در مخازن گازی كه زیر محدوده گازی لایه‌های بزرگ و به هم مرتبط آب قرار گرفته می‌توان انتظار داشت كه گاز با میزان بالاتری تولید شود چرا كه انبساط و پیشروی آب درمخزن سیستم تولید مخزن را به رانش طبیعی نوع آبی تبدیل می‌كند و فشار مخزن حفظ می‌گردد اما در مخازن تخلیه شونده‌ای كه رانش آب آنها از یك جریان آب محدود تغذیه می‌شود ممكن است میزان آب موجود برای حفظ فشار و سقف تولید در سطوح مطلوب كافی نباشد.

گاهی اوقات كاهش فوق‌العاده سریع فشار ته چاه معلول تراوایی كم لایه‌های ماسه سنگ در سرتاسر مخزن یا درست در فاصله نزدیكی در پیرامون چاه می‌باشد همین مسئله ممكن است در اثر صدمه دیدن سازنده و كاهش تراواكیی آن در طول عملیات حفاری، تعمیر یا بهره‌برداری رخ دهد.  آب شیرینی كه بواسطه كاهش فشار و دمای گاز در نزدیكی ستون چاه به صورت مایع چگالیده از آن جدا می‌شود ممكن است سبب كاهش تراوایی مخزن شود چرا كه برروی ذرات رس موجود در سنگ مخزن اثر تورمی (SWELLING EFFECT) خواهد داشت بلوكه شدن (BLOKAGE WATER) آب در پیرامون ستون چاه توسط آب شیرین یا آب همزاد ممكن است تا آن حد تراوایی را كاهش دهد كه تولید گاز تقریباً بطور كامل متوقف شود.  برای برطرف نمودن این حالت روش‌های انگیزش سازند با اجرای عملیاتی از قبیل مشبك كاری، اسید زدن یا شكستن سازند ممكن است مورد نیاز باشد.

 

 

تولید گاز مایع

فشار مخزن كه از یك سو عامل كنترل كننده‌ای در توان تولید یك چاه است، از سوی دیگر نیز ممكن است كه عامل كنترل كننده میزان گاز مایع باشد كه به همراه گاز از یك مخزن گازی دارای نفت چگالشی تولید می‌شود.  میزان گاز مایع بدست آمده از اینگونه مخازن بخ محض افت فشار مخزن رو به كاهش می‌نهد در حالیكه در فرآیند تولید از مخازن گاز چگالیده عادی كاهش فشار مخزن با كم شدن میزان گاز مایع ملازمت دارد كاهش یافتن فشارهای تولید همیشه همراه با كم شدن نسبت گاز- مایع نمی‌باشد.  علاوه بر آن اگر در حالیكه نسبت گاز مایع ثابت است كاهش قابل توجه‌ای در فشار و میزان بهره‌برداری چاه دیده شود احتمالاً می‌تواند ناشی از مسائل مكانیكی در درون و دیواره‌های چاه باشد.  تجمع مایعات حاصل از چگالش آب یا هیدروكربن‌ها در ماسه سنگ‌های پیرامون دیواره چاه ممكن است موجب پیدایش مسئله بلوكه شدن تراوایی گردد كه این می‌تواند جریان گاز و فشار‌های تولید را به سطح به میزان خیلی كمی كاهش دهد حال آنكه فشار مخزن در آنسوی توده آب یا گاز مایع شده مزاحم همچنان در حد بالای باشد.

 

 

تولید آب

تولید آب از یك چاه گازی می‌تواند موجب كاهش تراوایی شود.  این پدیده می‌تواند ناشی از چگالش بخار آب موجود در جریان گاز و انباشت آن در محدوده سنگ‌های مجاور دیواره چاه باشد و یا اصولاً بخاطر جریان آب طبیعی سازند رخ دهد.  نزدیكی مشبك‌ها به سطح تماس گاز آب مخزن می‌تواند بر حداكثر میزان ممكن بهره‌برداری از مخزن كاملاً تأثیر بگذارد برای مثال اگر گاز بر روی آب قرار گرفته باشد و اگر چاه در نزدیكی سطح آب تكمیل شده باشد، تولید گاز به میزان زیاد بواسطه پیدا شدن جریان مخروطی منجر به كشاندن آب بداخل چاه خواهد شد.  این پدیده نه تنها انرژی مخزن را ضایع می‌كند بلكه ممكن است منجر به كاهش جدی توان گازدهی چاه بر اثر كاهش تراوایی نسبی ماسه سنگ برای گاز و كم شدن فشار جریانی سطحی گردد كه ناشی از اجبار گاز به حمل مقادیر زیادی آب می‌باشد.

تولید آب می‌تواند بطور كامل تولید گاز را متوقف كند گاهی اوقات با مسدود كردن قسمت پایین لایه ماسه سنگی گاز دار و مشبك كردن بخش‌های بالایی ممكن است دوباره جریان گاز را تجدید نمود.  اگر این عمل امكان پذیر نباشد بستن چاه و مسدود كردن آن و تولید مخزن گاز از چاهی كه در نقطه بالاتری از ساختار زمین شناسی میدان قرار دارد ممكن است معقول‌تر باشد.





نوع مطلب : مخازن نفتی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر