ماهنامه اکتشاف و تولید نفت و گاز
پیاپی 144 (تیر 1396)

اهداف به کارگیری فن آوری چاه های هوشمند با توجه به نحوه و نوع پیاده سازی آن می تواند شامل کاهش هزینه های تداخل در تولید، تاخیر در تولید آب/گاز، افزایش بازیافت، بهبود تولید/عملکرد تزریق سیال، مدیریت همزمان تولید و تزریق، مدیریت ریسک های تحت الارضی، بهبود عملکرد تولید از چند لایه و/یا کاهش تعداد چاه های مورد نیاز برای توسعه ی میدان از طریق تولید همزمان از چند ناحیه ی مخزنی با فشارهای متفاوت باشد. نصب تجهیزات هوشمندی ممکن است جهت رسیدن به اهداف چندگانه نیز انجام شود. این اهداف ممکن است ملزومات متفاوتی برای عملکرد سخت افزارهای نصب شده نیاز داشته باشند؛ گاهی اوقات ممکن است عملکردها با هم در یک راستا نباشند (مثلا لازم باشد تولید نفت را بیشینه و همزمان تولید گاز یا آب را کمینه کرد). بنابراین در بهبود عملکرد، انتخاب تابع هدف بسیار مهم و کلیدی است.
در این مقاله با توجه به شرایط طراحی چاه کاربردهای فن آوری مخازن هوشمند در میادین نفت و گاز شناسایی خواهد شد. در ادامه، نحوه ی توسعه ی سیستم چاه های هوشمند ارائه و سپس متغیرهای اساسی و عمومی غربال گری تشریح خواهد شد. در انتها نیز موارد قابل بررسی در مخازن ماسه سنگی تشریح می شود.

بیش از ده سال از زمان تدوین سند چشم انداز بیست ساله می گذرد. در این سند و سند مرتبط با چشم انداز در بخش نفت و گاز، از لحاظ فن آوری تصویر مطلوب آینده ی صنعت نفت و گاز قرارگرفتن در جایگاه اول دیده شده که برای دست یابی به این جایگاه اطلاع از فرآیندها و مدل های انتقال فن آوری لازم و ضروری است. در مدل های انتقال فن آوری، مرحله ی اول تعیین نیازهای آنست که باید به شیوه ی علمی استخراج و تعیین شود. راه تعیین این نیازها و اولویت ها تدوین استراتژی توسعه ی فن آوری است. در این مقاله ضمن مرور ادبیات انتقال فن آوری و تعاریف، اولین بخش انتقال فن آوری و پیش نیازهای آن بررسی شده و نکاتی در این باره شرح داده خواهد شد.

هدف از انجام پژوهش حاضر بررسی تاثیر ریسک های استراتژیک بازار نفت بر قراردادهای آنست. برای رسیدن به اهداف تحقیق از تئوری TEFCEL ابراهیمی (2012) استفاده شده است. با توجه به هدف مورد نظر، این تحقیق از نوع کاربردی است و بر اساس نوع داده های مورد استفاده، در زمره ی تحقیقات کمی محسوب می شود. جامعه ی آماری تحقیق نیز همه ی متخصصان شرکت ملی نفت ایران از جمله مدیران، کارشناسان و روسای واحدهای ستادی با مدرک تحصیلی لیسانس و بالاتر هستند که شامل 3559 نفر است. با مراجعه به فرمول کوکران 347 نفر به عنوان نمونه ی آماری و به روش تصادفی ساده انتخاب شدند. ابزار گردآوری داده ها نیز پرسش نامه ی محقق است که روایی آن توسط کارشناسان و اساتید تایید شده و پایایی آن به کمک ضریب آلفای کرونباخ قبول گردیده است. برای تجزیه و تحلیل داده ها از آمار توصیفی و آمار استنباطی (آزمون دوجمله ای) استفاده شده است.
نتایج تحقیق نشان می دهد که ریسک های استراتژیک بازار نفت بر قراردادهای فروش آن تاثیری معنی دار دارند. همچنین یافته ها حاکی از آنست که تاثیر ریسک های فنی، اقتصادی، مالی، و همچنین ریسک های بازرگانی، قراردادی، محیطی و ریسک های حقوقی بازار نفت نیز بر قراردادهای فروش نفت خام معنی دار هستند.

الگوی حقوقی برداشت از مخازن مشترک هیدروکربنی به دلیل مالکیت همزمان دو یا چند کشور مستقل بر این مخازن از اهمیت به سزایی برخوردار است. این الگو هم متاثر از ملاحظات فنی لازم برای بهره برداری از مخازن مشترک هیدروکربنی است و هم متاثر از ملاحظات حقوقی. ملاحظات حقوقی خود متاثر از اراده ی سیاسی کشورهای صاحب مخزن برای اجرایی کردن ملاحظات فنی است. ابتدایی ترین اصلی که باید در بهره برداری از میادین مشترک مورد توجه قرار گیرد، مدیریت صیانتی مخزن است که اجرای آن در مخازن مشترک نیازمند تلاش و خواست تمامی دولت های صاحب مخزن بوده و باید با هماهنگی همه ی صاحبان مخزن به اجرا درآید. بنابراین تمامی ملاحظات حقوقی الگوی حقوقی برداشت از این مخازن باید به نحوی در راستای تحقق اصل مدیریت صیانتی از مخزن مشترک تنظیم گردد. از سوی دیگر ممکن است عبور منابع طبیعی نفت یا گاز از خطوط تحدید حدود دریایی و زمینی موجب بروز اختلافات بین المللی و تهدید صلح و ثبات گردد.

هدف از انجام این مطالعه مقایسه ی خصوصیات مواد آلی میادین کوه سیاه، زیره و دارنگ (واقع در ناحیه ی فارس ساحلی) با استفاده از متغیرهای ژئوشیمیایی است. از بین سازندهای انتخاب شده به عنوان سنگ منشاء احتمالی، سازندهای فراقان، سیاهو، زردکوه، ایل بیک، نهشته های اردویسین، نهشته های کامبرین و نهشته های اینفراکامبرین به عنوان سازندهای مورد مطالعه انتخاب شدند. مطالعات انجام شده روی نمونه ی سنگ، شامل آنالیزهای راک– اول و بیومارکرهاست. از میان سنگ های منشاء احتمالی موجود در منطقه، سازند فراقان در میدان کوه سیاه از نظر پتانسیل تولید سنگ منشاء، مناسب بوده، کروژنی از نوع دوم دارد و محیط تشکیل آنها احیایی دریایی است و نمونه های این سازند از نظر میزان بلوغ در مرحله ی کاتاژنز قرار دارند. پتانسیل سنگ منشاء سازندهای دیگر در میادین زیره و دارنگ ضعیف بوده و اغلب کروژن نوع دوم و سوم و محیط احیایی دریایی دارند. مطالعات انجام شده روی نمونه های مواد آلی میادین کوه سیاه، زیره و دارنگ نشان داد که این نمونه ها تحت تاثیر گل حفاری پایه روغنی قرار گرفته اند و آلودگی دارند (یا اینکه سیالات زایشی از سنگ مولد باعث آلودگی شده اند) و همین امر باعث می شود ،Tmax TOC و HI حد واقعی را نشان ندهند.

گستره ی مورد مطالعه در پهنه ی تکتونواستراتیگرافی لرستان؛ شمال باختری زاگرس چین خورده ی ساده و در بلوک اکتشافی کوهدشت واقع شده است. اطلاعات عمقی حاصل از ناحیه ی لرستان با استفاده از مقاطع لرزه ای، اطلاعات چاه و ترسیم مقاطع عرضی در راستای عمود بر روند ساختاری منطقه نشان دهنده ی تاثیر سطوح جدایشی بر هندسه ی چین های آنست. در این گستره با توجه به هندسه ی ساختاری چین های شکل گرفته در عمق و سطح، دو سطح جدایشی: (الف) سازند شیلی گرو به عنوان سطح جدایشی میانی و (ب) سازند فلیشی امیران به عنوان سطح جدایشی بالایی به ترتیب بر هندسه ی چین خوردگی تاقدیس های عمقی (گروه بنگستان) و تاقدیس های کوچک سطحی موثرند. ضخامت زیاد سازند امیران (بیش از 1000 متر) سبب شکل گیری دو الگوی چین خوردگی متفاوت سطحی و عمقی در بالا و پایین این سازند شده است. این تغییر ضخامت سبب چین خوردگی ناهماهنگ تاقدیس های سطحی در بالای تاقدیس های عمقی می شود. وجود ساختارهای مرتبط با سطوح جدایشی از جمله ساخت های گوش خرگوشی4 در تاقدیس های مادیان و سرکان، ساخت های موسوم به flap Structure در تاقدیس های سلطان و پاسان شمال خاوری و همچنین ساخت های متعدد دم ماهی5 که در خطوط لرزه ای گستره در سازند امیران به فراوانی مشخص شده اند، همگی شاهدی بر وجود سطح جدایشی ضخیم و قوی سازند امیران در گستره ی مورد مطالعه هستند.

سازند سروک با سن آلبین پسین–تورونین پیشین و ضخامت میانگین 640 متر به عنوان یکی از سازندهای گروه بنگستان در حوضه ی زاگرس و مخزن اصلی در میدان نفتی مورد مطالعه است. این سازند در مرز پایینی خود سازند کژدمی را به صورت تدریجی می پوشاند؛ در حالی که مرز بالایی آن با سازند ایلام به صورت ناپیوستگی فرسایشی است. ناهمگنی های افقی و عمودی قابل توجه و چشمگیری در لایه های مخزنی این سازند مشاهده می شود که مسبب تغییرات اصلی در ویژگی ها و خصوصیات مخزنی آنست. در این مقاله، ارزیابی و سنجش خواص مخزنی و ساختار مدل رسوبی بر پایه ی مطالعات گروه سنگی، طبقه بندی محیط های رسوبی، تفاسیر پتروفیزیکی انجام شده است. تعداد پنج نوع رخساره ای در سازند سروک با خواص سنگی مجزا شناسایی شده اند. سپس اجزاء مربوط به رخساره های اصلی و واحدهای رسوبی مرتبط با آن توسط اقتباس از لاگ های دیرینه (پالئولوگ)، داده های رخساره ای و داده ی فسیل مرتبط با آن تفسیر شده اند که در ارتباط با تغییرات شرایط رسوبی هستند.

تاکنون روش های مختلف ژئوفیزیکی جهت اکتشاف ذخایر هیدروکربنی استفاده شده که از میان آنها روش های متداول لرزه ای محبوبیت ویژه ای دارند. اگرچه روش های لرزه ای رایج مزایای زیادی دارند اما برخی محدودیت ها ژئوفیزیکدانان را واداشت تا روش های جدیدتری از جمله روش لرزه ای با چشمه ی طبیعی را مدنظر قرار دهند. در این روش از امواج منتشره در زمین استفاده می شود که در عبور از مخازن هیدروکربنی باعث تحریک آنها شده و سیگنال های با فرکانس کم 6-1 هرتز که خاصیت ذاتی هیدروکربن ها هستند تشدید شده و به صورت یک ناهنجاری طیفی نمایان می شوند. بنابراین انرژی این امواج به طور چشمگیری در بالای مخازن هیدروکربن افزایش می یابد و به عنوان نشانگر مستقیم مخزن قابل توجه و بررسی است. در این مقاله نشانگر طیفی V/H که برابر نسبت دامنه ی مولفه ی قائم به افقی در فرکانس های مختلف است بررسی شده است. مطالعات مختلف نشان می دهد که آنالیز طیفی در فرکانس کم برای تعیین موقعیت هیدروکربن قابل استفاده است. در مطالعات لرزه ای با چشمه ی طبیعی تنها نوفه های ناشی از میکروترمورهای هیدروکربنی قابل استفاده است و سایر نوفه ها یا سیگنال های لرزه ای گذرا باید حذف شوند. در این مطالعه در ابتدا نوفه های گذرا را از داده های خام به روش STA/ LTA حذف می شود سپس فیلتر باند پهن را در بازه ی 10-1 هرتز اعمال می کنیم و داده ها با استفاده از تبدیل فوریه از حوزه ی زمان به حوزه ی فرکانس برده می شوند. در نهایت در این مطالعه نتایج روش V/H را جهت انتخاب بهترین موقعیت هیدروکربن در ایستگاه های مختلف با یکدیگر مقایسه می کنیم. نتیجه نشان می دهد که نسبت طیفی V/H نشانگر مناسبی برای پی جویی مخازن هیدروکربنی است.

مته های الماسی پلی کریستال که به مته های PDC 3 معروف هستند به گستردگی و با موفقیت در همه جای دنیا استفاده شده اند. از عوامل مقبولیت آنها می توان به عمر زیاد و سرعت قابل قبول آنها اشاره کرد. این مته ها نسبت به ضربه حساس هستند و در سازندهای بسیار سخت (مثل لایه های کربناته ی سخت حاوی چرت و پیریت) عملکرد ضعیفی دارند. همچنین دندانه های آنها به دلیل ساختاری، گشتاور زیادی دارند و به سرعت آسیب می بینند. نوع جدیدی از مته های PDC با دندانه های الماسه CDE 4 نام دارند. وجه تمایز این مته ها در مقایسه با سایر انواع مته ی PDC ساختار دندانه های آنهاست که الماسی مخروطی شکل است. وجود این دندانه های مخروطی، ویژگی های جدیدی را به مته PDC می دهد و سبب عملکرد بهتر آن به خصوص در سازندهای سخت می شود؛ از جمله اینکه ساختار مخروطی شکل دندانه ها در مقابل ساییدگی و ضربه های وارده به مته مقاومت بیشتری دارند و سبب افزایش عمر مته و نیاز کمتر به تعویض آن در سازندهای سخت و افزایش سرعت میانگین حفاری در این سازندها می شود. دندانه های مخروطی شکل همچنین، گشتاور کمتری روی مته دارند که به مته اجازه می دهد بهتر زاویه سازی کند و باعث بهبود عملکرد مته در حفاری های جهت دار می شود. از دیگر مزایای این نوع مته ارتعاشات کمتر رشته ی حفاری و ایجاد خرده های حفاری بزرگ تر است. در این مطالعه، مته های CDE و نحوه ی عملکرد آنها بررسی شده است.

در اغلب مخازن ماسه سنگی تولید ریز دانه های سازندی حین تولید به مشکلی اساسی تبدیل شده است. این ذرات می توانند تراوایی مخزن را به شدت کاهش دهند یا در صورت تولید شدن باعث خوردگی تجهیزات سطحی گردند. جابه جایی این ذرات می تواند ناشی از عوامل شیمیایی مثل درجه ی شوری و pH باشد یا در اثر نیروی هیدرودینامیکی سیال تولیدی انجام گیرد. یکی از روش های کارآمد برای مقابله با مهاجرت این ریزدانه ها، استفاده از نانوذرات جهت تثبیت ذرات سازندی در منشا تولیدشان است. هدف این مقاله، بررسی تاثیر تزریق نانوسیال در کنترل مهاجرت ریز دانه های سازندی با منشا شیمیایی در محیط متخلخل مصنوعی است که تاکنون بررسی و مطالعه نشده است. گفتنی است در آزمایش های مورد نظر، نانوذرات اکسید سیلیسیم به کار رفته و ترکیب هیدروکربن های دکان و پارافین به عنوان نفت استفاده شده اند. همچنین تاثیر غلظت نانوسیال تزریقی در کنترل مهاجرت ذرات بررسی شده است. در تمامی مراحل ذکر شده، بازیافت نفت اندازه گیری خواهد شد.
نتایج آزمایش های اولیه نشان می دهد که نانوذرات اکسید سیلسیم توانایی زیادی در کنترل مهاجرت ذرات ریزسازندی دارند. با استفاده از نانوذرات اکسید سیلیسیم، مقدار افت فشار در طول مغزه کاهش چشمگیری یافت که نشان از کاهش مهاجرت ذرات ریز داشت. همچنین غلظت بهینه ی نانوذره برابر 1/0 درصد وزنی تعیین شد. نتایج حاصل از آزمایش های AFM نشان داد که نانوسیال اکسید سیلیسیم با جذب روی سطح شیشه به شدت سبب تغییر زبری سطح شیشه شده است. در نتیجه مکانیزم اصلی و غالب کنترل مهاجرت ذرات ریز توسط نانوسیال اکسید سیلیسیم، افزایش زبری سطح مغزه متخلخل معرفی گردید.

هدف این مقاله توصیف فن آوری آنالیز دیجیتال مغزه به عنوان ابزاری مفید و عملی در صنعت نفت برای پیش بینی نفوذپذیری نسبی است. بنابراین مراحل اصلی این فن آوری شامل تصویربرداری از محیط متخلخل، آنالیز تصاویر دوبعدی و ساخت مدل محیط متخلخل سه بعدی، مدل سازی جریان سیال در مقیاس حفره با مدل سازی مستقیم یا مدل شبکه ی حفره و تفاوت آنها با یکدیگر، افزایش مقیاس خصوصیات جریان چندفازی حاصل از مدل سازی در مقیاس حفره به مقیاس های بزرگ تر و اعتبارسنجی و آزمایش قدرت پیش بینی حاصل از آنالیز دیجیتال مغزه شرح داده خواهد شد.

امروزه مساله ی دفع پسآب و آب زائد، از مهم ترین موضوعات صنایع مختلف از جمله صنعت نفت به خصوص در واحدهای نمک زدایی است. در واحدهای مذکور ضمن رعایت الزامات زیست محیطی دفع آب زائد لازم است نفت از آب همراه آن به خوبی تفکیک گردد که علاوه بر صرفه ی اقتصادی و حفاظت از محیط زیست باعث افزایش طول عمر چاه های دفعی می گردد. در واحدهای عملیاتی مذکور تدابیر متعددی از جمله جداکننده ی دوار، جداکننده ی ذرات، مخازن کف گیر2 دیده شده، که اگرچه تاثیر به سزایی در نیل به اهداف دفع پسآب داشته اما موفقیت خوبی نداشته است. در این پژوهش راه حل هایی جهت بهبود جداسازی نفت از آب ارائه شده؛ مثلا در واحدهایی که فاقد مخزن کف گیر هستند با استفاده از تعبیه ی لوله ی مشبک تغییراتی در مخازن جمع آوری آب زائد اعمال شده که انتظار می رود شرایط موجود را بهبود بخشد. برخی راه حل های تکمیلی در خصوص جداسازی کامل نفت از آب نیز وجود دارد؛ از جمله القاء میدان مغناطیسی که اگرچه در مراحل تست آزمایشگاهی موفقیت آمیز بوده اما با توجه به تنگناهای موجود در آزمایش میدانی بحث نشده و در ادامه ی مقاله به صورت گذرا بدان اشاره شده است.