up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله مخازن نفت PDF
QR code - مخازن نفت

مخازن نفت

بررسي مخازن نفتي و گازي

انجام يک عمليات نمودارگيري موفق به چندين فاکتور مهم بستگي دارد. مهمترين آنها نمونه گرفته شده از سيال سازند، بدون هيچ آلودگي و مخلوط شدگي با مواد ديگر، و آزمايش آن در آزمايشگاه و در شرايط مخزني است.
۱) قسمت اول: انجام يک عمليات نمودارگيري موفق به چندين فاکتور مهم بستگي دارد. مهمترين آنها نمونه گرفته شده از سيال سازنده بدون هيچ آلودگي و مخلوط شدگي با مواد ديگر، و آزمايش آن در آزمايشگاه و در شرايط مخزني است.
بدست آوردن اين شرايط ايده آل (بودن آلودگي و آزمايش در شرايط مخزني) بطور صد در صد غير ممکن بوده، بنابراين با استفاده از پردازش هايي همچون تصحيح (correction) و مقايسه (correlation) نتيجه اي قابل قبول و همراه با درصدي خطا بدست مي آيد.
در ابتدا اکثر ابزارهاي نمونه گيري ها بدليل روش کردن مسائل اساسي اوليه مخزن مانند ترکيب و گرانروي سيال، با وجود احتمال خطا در محاسبات، مورد قبول بوده و در اکثر موارد به عنوان اصليترين آزمايش، مورد تاييد بودند.
اما امروزه به دليل بالا رفتن قيمت هاي ريسک در اندازگيري ها، از متخصصين خواسته مي شود که پاسخ هاي دقيق تر و کاربردي تري نسبت به گذشته در اختيار شرکت ها قرار دهند.
بهترين روش براي بدست آوردن مرغوبترين نمونه از داخل مخزن، استفاده از ظرف نمونه گير درون مخزني و گرفتن نمونه سيال در داخل مخزن مي باشد البته با فرض اينکه بيشتر سيال گرفته شده، سيال سازند مورد نظر است. اين روش با استفاده از حسگرهاي نشان دهنده مقدار آلودگي و مخلوط شدگي سيال سازند مورد نظر با بقيه سيالات موجود در حفر آنالوس (Annulus) دقيقتر شد.
مدت هاست که حد قابل قبول آلودگي (contamination) سيال گرفته شده از مخزن ۱۰ درصد بوده که اين مقدار در چاه هاي مشکل دار، بيشتر مي شود.
همچنين به دليلي که اندازه گيري بصورت چاه باز (بدون حفاظ يا لوله جدار) مي باشد هر چه زمان اندازگيري بيشتر باشد، احتمال گير کردن ابزار بالا رفته و اين سبب بالا رفتن هزينه حفاري خواهد شد. همان طور که مي دانيد هزينه حفاري بصورت روزانه محاسبه شده و هر روز حداقل ۲۰ ميليون تومان هزينه دارد.
شرکت هاليبرتون از MRILab خود براي اندازگيري هاي مسقيم نفت برداشت شده از مخازن که بوسيله دستگاهي بنام RDT و يا Reservoir Description Tool از مخزن گرفته مي شود، استفاده مي کند. اين دستگاه همچنين اطلاعات مربوط به خواص سيالي مانند اندازه نسبت گاز به نفت و گرانروي سيال را نشان مي دهد.
مدير بخش نمودارگيري چاه باز شرکت هاليبرتون در رابطه با MRILab شرکت گفت که اين دستگاه در حال ارتقا يافتن است و براي رسيدن به مراحل تکميلي به زمان و مطالعه و آزمايش بيشتري نيازمند است.
MRILab در بالاي نمونه گير استفاده مي شود. RDT سيال سازند را از آن خارج کرده و بسمت MRILab پمپ مي کند. اين دستگاه به سيستم NMR مجهز مي باشد که بوسيله آن مي توان آلودگي هاي سيال گرفته شده را بررسي کرد. زمانيکه اندازه آلودگي به حد مجاز رسيد، شيرهاي مربوطه را براي گرفتن نمونه باز مي کنند. به علت شرايط سازند و کيک گل (mud cake) نمونه صد در صد خالص بدست نمي آيد ولي در صورت استفاده از پمپ با اندازه مناسب، آلودگي ۷ تا ۵ درصد کم مي شود. NMR با استفاده از انديکس ها T۱، T۲، هيدورژون و ويسکازيته، آلودگي نمونه بدست مي آيد.
در لحظه اي که نمونه گرفته شده از لحاظ آلودگي هاي احتمالي تاييد شد، براي جلوگيري از تغيير حالت سيال (از مايع به گاز) بعد از آزمايشات لازمه در مورد نمونه نفتي آنرا در شرايط بالاي فشار حباب (کمترني فشاري که سيال در حالت مايع باقي مي ماند) و در مورد نمونه گازي آنرا بالاتر از فشار حباب (کمترين فشاري که قطرات نفت تشکيل مي شود) قرار داده مي شود.
اين نمونه ها بصورتي که بعد از بيرون آرودن از چاه، حمل نقل بوسيله چرخ بال، و ۳ ماه زمان لازم براي آزمايش، تغيير و مشکلي براي آنها پيش نيايد.
براي جابجايي سيالات از سازند به بطري هاي مخصوص، شرکت هاليبرتون روش هاي متعددي را استفاده مي کند. در سال گذشته روشي بنام straddle packer که بتواند با starndard dual probe کار کند، را معرفي کرد.
ب) قسمت دوم: شرکت Atlas Baker ابزاري بنام RCI و يا reservoir Characterization Instrument را براي نمونه برداري از مخزن، اندازگيري فشار مخزن و نگهداري نمونه در فشار مخزني را معرفي کرده است. اين شرکت به چنين خدماتي را RESolution مي خواند.
به گفته آقاي مايکل شاماي، مدير بخش خط توليد شرکت RESolution عصر جديد اندازگيري دورن مخزني است. اين روش، نمونه هايي با کيفيت بالا و فشار نزديک به مخزن را ارائه داده و با توجه به قيمت هاي ريسک، روش بسيار ايده آل براي بکارگيري در محاسبات توسعه اي و توليدي مخزن مي باشد.
شرکت قبل از هر قرارداد تمامي مواردي را که ممکن است براي نمونه برداري مشکل ساز باشد، را برطرف کرده و در اين جريان سفارش دهنده را از کامل و کم خطا بودن اندازگيري مطمئن مي سازد. روش اصلي شرکت مطلع ساختن سفارش دهنده از تمامي فرايند عملياتي، و تمامي کاره بوده که با توجه به آنها متخصصين امر بتوانند محاسبات دقيقتري را ارائه دهند.
بعد از گرفتن نمونه هاي کافي از مخزن، آنها را به آزمايشگاه هاي مخصوصي براي اعمال آزمايشات معروف به آزمايش نفت خام (crude assay) ارسال مي گردند. در آنجا نفت را به درون ستون تقطير کوچکي براي تجزيه نفت به اجزاي تشکيل دهنده آن مي فرستند. در آنجا دقيقا گفته مي شود که از نفت درون مخزني چقدر گاز، چقدر بنزين و چقدر ديگر محصولات جانبي مي توان گرفت. در حقيقت ارزش واقعي مخزن مشخص مي گردد.
در اين مرحله همچنين مقادير مواد سنگيني همچون جيوه، سلنيوم، باريم و همچنين گاز ترش کننده هيدروکسيد گوگرد تعيين مي شوند. اين موارد در پالايش نفت مهم بوده و در اصل روش پالايش و مواد مورد استفاده در پالايش و در نتيجه هزينه تمام شده نفت پاليده شده را تعيين مي کنند.
با انجام آزمايش RESolution فقط در يک مرحله تمامي اطلاعات مخزني موارد مخزني مورد نياز بدست مي آيد. اطلاعات بدست آمده از اين آزمايش مقدار هزينه پالايش و مقدار سود خالص را براي توليد کننده تعيين مي کند.
براي انجام مدل سازي اوليه و داشتن اطلاعات همچون تخلخل، تراوايي و قطر ناحيه نفت ده، قبل از اندازگيري بوسيله دستگاه RESolution اطلاعات مربوط به LWD (نمودارگيري در حين حفاري) بررسي مي شود. در صورت عدم وجود اطلاعات LWD با توجه به ناحيه حفاري و تطابق آن بر اساس نوع سنگ مخزن، سازند و عمق حفاري، اطلاعات اوليه مورد نياز محاسبه مي شود.
دستگاه RCI داراي ۲ Packer بوده که در هنگام نمونه گيري در بالا و پايين ناحيه مورد نظر قرار مي گيرند. دو Packer از نظر ديناميکي و کارکرد متفاوت مي باشند. با توجه به ارزش زمان در حفاري، تمام سعي شرکت کم کردن زمان لازم براي تنظيم شدن ابزار و نمونه گيري درون چاه مي باشد.
در کنار عمليات، اندازگيري دقيقي از فشار سازند صورت مي گيرد، که به دقت دستگاه اندازگيري، عمق، و محاسبات لازمه بستگي دارد. اين محاسبات به FRA و يا Formation Rate Analysis معروفند که تست فشار جريان دارسي درون مخزني را به ما مي دهند.
استفاده از محاسبات دارسي، روش قابل قبول براي اندازگيري هاي جريان درون مخزني مي باشد. در صورتيکه شما جرياني مطابق با قانون دارسي در سازند داشته باشيد، اندازيگري هاي مربوط به تست فشار و يا mobility سيال شما در شرايط مناسبي مي باشد. اما در صورت عدم وجود جريان دارسي، با انجام تعداد دفعات آزمايش مي توان به جواب نزديک به عدد مورد نظر دست يافت.
يکي ديگر از جنبه هاي اندازگيري تست فشار، دماي درون مخزني مي باشد. متصدي بايد از عدم تاثير تغييرات دما از يک چاه به چاه ديگر مطمئن شود تا اطلاعات يدست آمده از آزمايش، قابل قبول باشد. شرکت روش مناسبي را براي از بين بردن اين خطا ارائه داده است.
با استفاده از مدل هاي قبل از نمونه گيري، دستگاه RESolution قادر است که فشار نمونه و گرانروي آنرا را در حين عمليات محاسبه کند. اين آزمايش PVTMOD مي باشد.
دو فاکتور بدست آمده (گرانروي و فشار سيال) فاز نمونه گرفته شده را از سازند تعيين مي کنند. با کنترل کردن نرخ توليد پمپ، مي توان نمونه يک فازي را بدست آورد.
شرکت دو مخزن تک فازي را ارائه داده است. تک فاز I که اندازه نرخ توليد آن ۱۳۰۰۰ psi و دماي ۲۵۰ درجه فارنهايت و مخزن تک فاز II که ۲۵۰۰۰ psi و دماي ۳۵۰ درجه فارنهايت را تامين مي کند. اين مخازن با استفاده از نيروژن در فشار بالاي فشار نرمال نگهداري مي شوند.
در سطح زمين وسيله اي به نام CDR و يا Continous Data Recoder فشار و دماي مخازن از زمان خازج شدن از دستگاه RCI تا هنگامي که در آزمايشگاه مورد آناليز قرار مي گيرند، ثبت مي کند.
براي اندازگيري خلوص سيال در هنگام نمونه گيري، در کنار RCI ابزاري مجهز به بخش نوري بنام SampleView بکار مي رود. اين وسيله چگالي نوري، ايندکس انکسار نور و فلوئورسانس نفت را محاسبه مي کند.
جبنه قابل توجه RCI قابليت استفاده آن در شرايط گوناگون درون چاهي آن مي باشد. در صورت نداشتن اطلاعاتي در رابطه با نوع سيال درون مخزني (نفت سنگين، نفت سبک، ميعانات گازي و گاز) اين وسيله استعداد مکانيکي لازمه را براي تطبيق با شرايط را داراي مي باشد.
در هنگام نمونه گيري، در صورت تغيير فاز سيال، RCI قادر است که نرخ توليد را بدرون مخزن خود تغيير دهد.
با توجه به توضيحات بالا، با استفاده از FRA و PVTMod نوع نمونه گرفته شده از مخزن شناسايي مي شود. همچنين تغييرات تحرک (mobility) در هنگام برداشت نمونه، چگالي نوري، فلوئورسانس و ايدنکس انکساري نمونه گرفته شده و همچنين در تمام لحظات جابجايي، مقادير نسبت گار به نفت و API نيز محاسبه مي گردند. در نتيجه در پايان عمليات تمامي داده هاي مورد نياز مهندسين براي محاسبات مخزني در اختيار آنها قرار داده مي شود.

نفت مايعي غليظ و افروختني به رنگ قهوهاي سير يا سبز تيره است که در لايههاي بالايي بخشهايي از پوسته کره زمين يافت ميشود. نفت شامل آميزه پيچيدهاي از هيدر ...

اصطلاح عمومي مخزن را مي توان از نظر ساختار به دو دسته کلي مخازن با اجزاء داخلي (مثل پوسته مبدل هاي حرارتي ، ظروف همزن دار ، برج تقطير و ... ) و مخازن ...

اصطلاح عمومي مخزن را مي توان از نظر ساختار به دو دسته کلي مخازن با اجزاء داخلي (مثل پوسته مبدل هاي حرارتي ، ظروف همزن دار ، برج تقطير و ... ) و مخازن ...

مخازن اصطلاح عمومي مخزن را مي توان از نظر ساختار به دو دسته کلي مخازن با اجزاء داخلي (مثل پوسته مبدل هاي حرارتي ، ظروف همزن دار ، برج تقطير و ... ) و ...

اکتشاف نفت يکي از نقاط عطف زندگي بشر بوده است. با اين کشف مهم، آتش که همواره ارزشي ابدي و ازلي داشت از برج عاج خود پايين آمد. چون همگان به راحتي مي­ ت ...

پيش از هرگونه تحليل و تدبير، در ابتداي ورود به بحث، فرازهايي از اخبار منتشره طي چند روز گذشته، در اين يادداشت مورد توجه قرار مي گيرد. سازمان خصوصي ساز ...

منطقه اي که امروزه با منابع فراوان نفت و گازش تحت عنوان خاورميانه مي شناسيم و در عين حال قديمي ترين تمدنهاي مشرق زمين،ايران و بين النهرين نيز در آن قر ...

يکي از بهترين تعريف هايي که از مهندسي برق شده است, اين است که محور اصلي فعاليت هاي مهندسي برق, تبديل يک سيگنال به سيگنال ديگر است که البته اين سيگنال ...

دانلود نسخه PDF - مخازن نفت