اطلاعیه

Collapse
هیچ اطلاعیه ای هنوز ایجاد نشده است .
X
  • فیلتر
  • زمان
  • نمایش
پاک کردن همه
new posts

  • چاه آزمايي well test

    به محض حفر يك چاه در درون مخزن و آغاز استخراج سيال درون آن، تغييراتي در پارامتر*هاي مخزني مانند فشار، حجم سيال درون مخزن، گرانروي سيال و... ايجاد مي*شود. تغيير پارامتر*هاي مخزن باعث تغيير رفتار مخزن مانند چگونگي فاز*هاي سيال(مايع و گاز) درون مخزن، در نتيجه چگونگي فازهاي سيال استخراج شده، ميزان دبي و... مي*شود.
    بنابراين با گذشت زمان و ادامه*ي برداشت از مخزن، رفتار مخزن تغيير مي*كند. در واقع پارامترهاي مخزن به نوعي تابع زمان هستند. عمليات چاه آزمايي (Well Testing) تجزيه و تحليل رفتار مخزن و چاه بر اساس زمان است؛ نتايج حاصل از آن مي*تواند تأثير زيادي در تشخيص مقادير واقعي پارامترهاي مخزني داشته باشد، از اين رو چاه آزمايي يكي از مهم*ترين ابزار*هاي مهندسان براي شناخت مخزن نفت محسوب مي*شود. به دست آوردن مقدار واقعي اين تغييرات نقش عمده*اي در ايجاد يك مدل دقيق و به روز از مخزن دارد.
    در سال*هاي 1950، چاه آزمايي به عنوان ابزاري براي شناخت رفتار واقعي مخزن در قبال تغييرات ايجاد شده*ي درون چاه، وارد مهندسي نفت شد. مخزن نفت محيطي ناشناخته و بسيار ناهمگن است كه تشخيص دقيق آن عملاً امكان پذير نيست. با توجه به ويژگي*هاي كلي مخزن، مدل*هاي رياضي اوليه*اي براي تفسير رفتار مخزن و چگونگي حركت سيال در درون محيط*هاي متخلخل مختلف از جمله محيط متخلخل مخازن شكافدار، وجود دارد. اين مدل*ها كه اصطلاحاً مدل*هاي ايده*آل گفته مي*شوند، تا اندازه*اي توانايي پيش*بيني رفتار واقعي مخزن را دارند. پارامتر*هاي مدل را بايد پس از تطبيق با رفتار مخزن اصلاح كنند، تا رفتار مدل، رفتار واقعي مخزن را نشان دهد.
    پس از انجام هرتست، روي مخزن واقعي، اطلاعات فشار و زمان را روي نمودارهايي (مختصات لگاريتمي، شبه لگاريتمي يا دكارتي) پياده كرده و آن را بر اساس نمودار*هاي مدل*هاي اوليه تفسيرمي*كنند و اطلاعاتي مانند نوع رژيم جريان(خطي، شعاعي، كره*اي)، مساحت مخزن و... غيره را به*دست آورند.

    درحدود سال*هاي 1970به بعد، محققين با ارائه كردن نمودارهاي مدل (Type curves) فشار در برابر زمان، به تشخيص حالت*هاي كلي شكل مخزن پرداختند كه در تفسير نمودارهاي چاه*آزمايي نقش بسيار زياد و مهمي دارند.
    نمودار*هاي مدل نسبت به روش قبلي، جزئي تر و دقيق*تر بوده و حالت*هاي بيشتري را نشان مي*دهند، از اين رو براي مهندس نفت اين امكان ايجاد مي*شود كه با اخذ اطلاعات مخزن و پياده كردن داده*هاي مربوط به آزمايش روي نمودار، نمودار بدست آمده از مخزن واقعي را با نمودارهاي مدل
    (Type curves) منطبق كرده و براساس آن پارامترهاي ديگر مهندسي مخزن (نفوذ*پذيري، ضريب پوسته و....) را به دست *آورد، و يا درحالت عدم انطباق كامل با نمودار*هاي مدل، برخي از پارامترهاي نمودار مدل را تغيير داده تا بهترين نمودار بيان*كننده*ي حالت واقعي مخزن را شناسايي كند.
    پس از اين براي افزايش دقت، روش استفاده از نمودارهاي مشتق ( نمودار مشتق فشار در برابر زمان ) ارائه شد. در واقع نمودار*هاي مشتق نيز يك نوع نمودار مدل هستند كه محاسبات مهندسي بر اساس آن*ها بيشتر، در تأييد و تكميل نتايج بدست آمده از نمودارهاي مدل(Type curves) معمولي بكارمي*رود. امروزه روش*هاي مدرن*تري درحال گسترش مي*باشند كه Deconvolution ناميده مي*شوند.

    دركشورما به دليل اهميت داشتن توليد روزانه، بستن چاه به مدت دو يا سه روز براي انجام تست تا حدود زيادي امكان*پذير نيست و يا خيلي سخت است به*همين دليل مجهز كردن چاه*ها به سيستم*هاي هوشمند (چاه هوشمند) براي ثبت فشار و زمان و دبي توليد مي*تواند تا حدودي ما را از عمليات چاه*آزمايي بي*نياز كند.
    يكي از نكات جالب درمورد چاه*آزمايي اين است كه با استفاده از اطلاعات سه متغير زمان، فشار و دبي توليدي يا دبي تزريقي، اكثر پارامترهاي مهندسي مخزن نظير نفوذپذيري، ضريب پوسته، سطح تخليه چاه (حجم مؤثر درتوليد چاه، به بيان ديگر حجمي از مخزن كه توسط هر چاه تخليه مي*شود)، نوع مخزن (ساده يا تركيبي) را به *دست مي*آورند.



    مفاهيم مورد نياز چاه آزمايي
    نفوذپذيري يا تراوايي Permeability)
    توانايي سنگ براي عبوردهي سيالي (با گران*روي مشخص و در فشار مشخص) از درون خلل و فرج خود را Permeability مي*گويند. نفوذ پذيري مطلق تنها به خصوصيات سنگ بستگي دارد، اما نفوذپذيري نسبي علاوه برخصوصيات سنگ، به خصوصيات سيال و درصد اشباع(سنگ از سيال) نيز بستگي دارد.


    پوسته:Skin
    فاصله نزديك چاه كه به دليل عواملي،خواص فيزيكي خود را از دست داده باشد. اين عوامل مي*تواند ورود آب از گل حفاري به داخل سازند يا عوارض حاصل از مشبك كاري (سوراخ كردن) و هم*چنين آزادشدن گاز نزديكي چاه، به دليل افت فشار و هم*چنين رسوب آسفالتين(نوعي نفت بسيار سنگين با گرانروي بسيار بالا) مي*تواند باشند. مقدار پوسته را با يك ضريب به اسم ضريب پوسته نشان مي*دهند.


    حركت سيال درون محيط متخلخل
    پس* از اكتشاف مخزن نظارت مهندسين مخازن آغاز شده و با بررسي ساختار فضايي مخزن شروع به عمليات حفاري در نقاط بهينه و مشخص شده*ي مخزن مي*كنند. پس از تكميل چاه، حركت سيال به سمت چاه و توليد از مخزن آغاز مي*شود.
    درك چگونگي نمودارهاي چاه*آزمايي، نيازمند شناخت كمي و كيفي حركت سيال در محيط متخلخل است. ازاين رو سه *نمونه حركت خطي(Linear)، شعاعي(Radial)، كروي(Spherical) براي سيال درون مخزن پيش*بيني شده است .


    با استفاده از روابط قانون پايستگي جرم (كه بيان مي*كند؛ جرم به*وجود نمي*آيد و از بين هم نمي*رود) و هم*چنين قانون دارسي (كه بيان*كننده ارتباط ميان سرعت خطي و گراديان فشار(آهنگ تغييرات فشار بر حسب كم و يا زياد شدن فاصله) مي*باشد)، مدل سازي رياضي حركت سيال در محيط متخلخل در هر يك از سه سيستم فوق به دست مي*آيد كه البته در به دست آوردن اين معادلات تعداد فاز(جامد، مايع، گاز) و نوع سيال موجود درمخزن نيز تأثيرگذاراست.


    مرزهاي مخزن
    از مهم*ترين عوامل تأثيرگذار درحل مدل رياضي حركت سيال در محيط متخلخل نوع مرزهاي مخزن است.
    به ديواره*ي چاه مرز داخلي گفته مي*شود، دورترين نقطه*ي مخزن و به بيان ديگر حاشيه*ي مخزن را مرز بيروني مخزن مي*گويند.

    مرز داخلي: كه به دوصورت مي*باشد:

    -1 توليد با فشار جرياني ثابت
    در اين روش فشار را ثابت نگه مي*داريم و دبي تغيير مي*كند كه راحت*تر از روش دبي ثابت است.در اين روش از Gauge هايي استفاده مي*شود كه مي*توانند دبي برداشت را تغيير دهند. در مخازني كه خطر مخروطي شدن گاز يا آب وجود دارد، براي پيشگيري از وقوع اين خطر، بيشتر از اين روش استفاده مي*شود تا فشار مخزن تا حد زيادي حفظ شود.

    -2توليد با دبي جرياني ثابت
    در اين روش دبي جريان را با استفاده ازيك شير(choke) كه معمولا در مقابل محدوده*ي مخزن و محلي كه لوله*ي جداري(Production casing) مشبك كاري قرار مي*دهند، ثابت نگه مي*دارند.


    مرز بيروني:كه به سه صورت مي*باشد:
    چنان*كه گفته شد مرز بيروني به دورترين نقطه*ي مخزن گويند، جريان سيال در ماقبل اين مرز وجود دارد و در اين مرز جرياني نخواهيم داشت.
    مرز بيروني نيز به سه صورت توضيح داده مي*شود.

    -1 براي مخازن محدود كه حجم مشخصي دارند، در مرز بيروني افت فشار داريم.
    -2 براي مخازني كه همراه با تأمين*كننده قوي، نظير محيط آبده يا كلاهك گازي با فشار بالا هستند كه اجازه كاهش فشار را درسطح بيروني مخزن نمي*دهند، فشار درسطح بيروني را برابر با فشار اوليه مخزن مي*گيرند، به بيان ديگر افت فشار نداريم.
    -3 حالتي كه مصرف رياضي دارد، يعني آن*قدر مخزن را بزرگ فرض مي*كنيم كه با ميل كردن شعاع بيروني به سمت بي*نهايت، فشار برابر با فشار اوليه مخزن مي*شود و افت فشار نخواهيم داشت


    انواع تست*هاي رايج
    پس ازاين*كه به*طوركيفي متوجه شكل مخزن ونوع حركت سيال آن شديم بايد كمي درمورد چگونگي انواع آزمايش*هايي كه برروي چاه انجام مي*گيرد توضيح دهيم.







    انواع تست*هايي كه برروي چاه*هاي نفت انجام مي*شوند عبارتند از:


    Drawdown Test
    Multiple Flow Tests
    Reservoir Limit Test
    Build up Test
    Injection Build up or Full Off Test
    Multiple Well interferences
    Drill stem Tests

    هم*چنين تست*هاي زيربراي مخازن گازي انجام مي*گيرد:


    Back Pressure or flow after flow
    Isochronal test
    Modified Isochronal test

    امروزه از Well test moduleنرم*افزارهاي Pan-System، CMG، Eclipse براي تحليل اطلاعات حاصل از انجام تست*هاي چاه استفاده مي*شود.


    تشريح كيفي بعضي از تست*ها


    -1 تست build up:ساخت فشار
    شرح اين تست به اين صورت است كه چاهي كه با يك دبي ثابت و مشخص توليد مي*كند را به*طوركامل مي*بندند (عملاً توليد آن را متوقف كنيم) و سپس با يك ثبت*كننده فشار، فشار ته چاه را اندازه* گرفته و آن را براساس زمان ثبت مي*كنند. با پياده كردن مقادير فشار و زمان بر روي نمودارهرنر (Horner) مي*توان نفوذپذيري، ضريب پوسته و فشار اوليه مخزن را بدست آوريم. البته لحاظ كردن زمان توليد قبل از تست نيز ضروري مي*باشد.مدت زمان بستن چاه بين 2 تا 3 روز است تا فشار در تمام قسمت*هاي مخزن تقريبا يكي شود.






    drawdown testتست كاهش فشار
    در تست drawdown عكس تست build up عمل مي*شود، به گونه*اي كه چاه بسته را با دبي ثابت براي توليد بازكرده و سپس با ثبت اطلاعات فشار و رسم نمودار داده*هاي فشار در برابر زمان و آناليز اين نمودار، مي*توان مقادير نفوذپذيري، ضريب پوسته، شكل مخزن و سطح تخليه*ي آن را به* دست آورد.اين تست معمولا بلافاصله بعد از تست Build up ،كه در طي آن چاه بسته است، انجام مي*شود.
    در چاه*آزمايي معمولي با داشتن خروجي (داده*هاي فشار) و ورودي (دبي جريان)، براي به* دست آوردن سيستم مخزن (مقصود تمام خصوصيات مخزن شامل شكل مخزن، شكافدار يا غير شكافدار بودن و...،است ) تلاش مي*شود .
    در روش Convolution ابتدا يك سيستم براي مخزن حدس مي*زنيم و با استفاده از داده*هاي ورودي، داده*هاي خروجي را به*دست مي*آوريم. اين داده*ها با داده*هاي خروجي واقعي مقايسه مي*شوند و آن*قدر سيستم را تغيير مي*دهند تا بهترين تشابه(Match) بين خروجي حاصل از محاسبه و خروجي*هاي واقعي به*دست آورند و آن سيستم را سيستم مخزن لحاظ مي*كنند.
    در روش Deconvolution سيستم مخزن را حدس نمي*زنيم اما با گزاردن محدوديت*هايي براي سيستم، خروجي*ها را به*دست آورده و بعد از مقايسه با خروجي*هاي واقعي مي*توان سيستم مخزن را به*دست آورد.

    DST تست ساق مته
    Drill stem test تست معمول و رايجي است كه بيشتر مورد استفاده*ي مهندس بهره*برداري مي*باشد. اين تست معمولاً بعد از عمليات حفاري انجام مي*شود.
    در اين تست دستگاه Drill stem را روي لوله حفاري مي*بندند. در پائين آن يك شير كنترل قراردارد كه هنگام پايين آمدن بسته است. دستگاه را به پائين چاه مي*فرستند درحالي كه فشار داخل لوله خيلي كمتر از فشار هيدروستاتيك گل مي*باشد. پس از آن*كه دستگاه درمقابل مخزن قرارگرفت Packer (جداري*اي لاستيكي كه پس از باز شدن، فضاي بين لوله و لوله*ي جداري را مسدود مي*كند) را بازكرده تا فشار ستون گل را از روي مخزن بردارند و هم*زمان شير كنترل ورودي Drill Stem را بازمي*كنند تا سيال وارد شود. پس از زماني معين ، شير را مي*بندند ودر تمام اين مدت داده*هاي فشارو زمان را ثبت مي*كنند اين عمل باز و بسته كردن شير را چندين بار انجام مي*دهند تا سيال توليدي، همان سيال مخزن شود و عملاً جواب تست بهبود يابد. درواقع مي*توان گفت DST مجموعه چند تست drawdown و Build Up پياپي مي*باشد.

    براي دست يافتن به شرح كامل مباحث و تست هاي چاه آزمايي مي توانيد به كتاب هاي زير مراجعه كنيد:

    ● C. S. Matthews and D. G. Russell, Pressure Buildup and Flow Test in Wells (1967(
    ● Robert Earlougher, Advances inWell Test Analysis (1977)
    ● John Lee, Well Testing (1982)
    ● M. A. Sabet, Well Test Analysis (1991)
    ● Roland Horn, Modern Well Test Analysis (1995 )
 

ده شركت برتر نفت جهان


ده شركت برتر نفت جهان
...
صبر کنید ..
X