ماهنامه اکتشاف و تولید نفت و گاز
پیاپی 189 (امرداد 1400)

زون تولیدی بخشی از مخزن را شامل می شود که شرایط مخزنی و پتروفیزیکی قابل قبولی از لحاظ تولیدی و اقتصادی داشته باشد. در این مطالعه با به کارگیری داده های تفسیر شده ی نمودارهای چاه پیمایی و آنالیز مغزه ی یکی از چاه های سازند سروک در یکی از میادین فروافتادگی دزفول، به تعیین زون های تولیدی با استفاده از روش حد برش و چهار روش خوشه سازی مختلف پرداخته شده است. در روش حد برش که روش مرسوم در تعیین زون های تولیدی است از چهار پارامتر پتروفیزیکی برای اعمال حدود برش استفاده شد که شامل تخلخل موثر، حجم شیل، اشباع موثر آب و تراوایی می شوند و برای تخلخل موثر مقادیر بالاتر از 5درصد، برای حجم شیل مقادیر کمتر از 30درصد، برای اشباع موثر آب مقادیر کمتر از 50درصد و برای تراوایی، مقادیر بالاتر از 1/0 میلی دارسی در نظر گرفته شدند. در روش خوشه سازی از چهار روش MRGC، AHC، SOM و DYNCLUST استفاده شد که داده های ورودی مشابه داده های استفاده شده در روش حد برش است. با در نظر گرفتن زون های تولیدی تفکیک شده توسط روش های خوشه سازی مشاهده شد که به ترتیب روش های SOM و DYNCLUST دارای بالاترین قدرت تفکیک زون های تولیدی در مقایسه با روش حد برش هستند و روش های AHC و MRGC دقت کمتری نسبت به این دو روش دارند. در نتیجه می توان برای تعیین دقیق زون های تولیدی علاوه بر به کارگیری روش حد برش، با درجه ی اطمینان مناسبی از روش های SOM وDYNCLUST  استفاده کرده و به عنوان روش های قابل استفاده در کنار استفاده از روش حد برش معرفی کرد.زون تولیدی بخشی از مخزن را شامل می شود که شرایط مخزنی و پتروفیزیکی قابل قبولی از لحاظ تولیدی و اقتصادی داشته باشد. در این مطالعه با به کارگیری داده های تفسیر شده ی نمودارهای چاه پیمایی و آنالیز مغزه ی یکی از چاه های سازند سروک در یکی از میادین فروافتادگی دزفول، به تعیین زون های تولیدی با استفاده از روش حد برش و چهار روش خوشه سازی مختلف پرداخته شده است. در روش حد برش که روش مرسوم در تعیین زون های تولیدی است از چهار پارامتر پتروفیزیکی برای اعمال حدود برش استفاده شد که شامل تخلخل موثر، حجم شیل، اشباع موثر آب و تراوایی می شوند و برای تخلخل موثر مقادیر بالاتر از 5درصد، برای حجم شیل مقادیر کمتر از 30درصد، برای اشباع موثر آب مقادیر کمتر از 50درصد و برای تراوایی، مقادیر بالاتر از 1/0 میلی دارسی در نظر گرفته شدند. در روش خوشه سازی از چهار روش MRGC، AHC، SOM و DYNCLUST استفاده شد که داده های ورودی مشابه داده های استفاده شده در روش حد برش است. با در نظر گرفتن زون های تولیدی تفکیک شده توسط روش های خوشه سازی مشاهده شد که به ترتیب روش های SOM و DYNCLUST دارای بالاترین قدرت تفکیک زون های تولیدی در مقایسه با روش حد برش هستند و روش های AHC و MRGC دقت کمتری نسبت به این دو روش دارند. در نتیجه می توان برای تعیین دقیق زون های تولیدی علاوه بر به کارگیری روش حد برش، با درجه ی اطمینان مناسبی از روش های SOM وDYNCLUST  استفاده کرده و به عنوان روش های قابل استفاده در کنار استفاده از روش حد برش معرفی کرد.

یکی از رایج ترین مشکلات در عملیات حفاری که هزینه های حفاری را به خصوص در هنگام استفاده از تجهیزات گران قیمت مثل موتورهای درون چاهی، افزایش می دهد، مشکل گیر لوله ها است. قبل از وقوع گیر رشته ی حفاری، ممکن است علایم هشداردهنده ای از جمله محدودیت در حرکت رشته ی حفاری دیده شود. شدت گیر می تواند از جزیی تا شدید متغیر بوده و گیر شدید می تواند در نهایت منجر به یک عملیات کنارگذر شود. در این مقاله سعی بر آن شده تا با تحلیل نتایج ارایه شده در گزارش های عملیاتی یکی از چاه های میدان نفتی درود و آنالیز سیالات مورد استفاده در هنگام حفاری در حفره ی 4/1 12 این چاه، علل بروز سه تلاش ناموفق جهت حفاری شیل های ریزشی این حفره از چاه، تشریح شده و راهکارهایی عملیاتی، جهت پیشگیری و یا کاهش مشکلات مشابه ارایه شود. همچنین با آنالیز هزینه ها، افزایش هزینه های ناشی از این تلاش های ناموفق نیز به دست آمد. سازند کژدمی از جمله مهم ترین سازندهای حاوی شیل های ریزشی در داخل کشور است که در ناپایداری دیواره ی چاه حفاری شده در این مطالعه، نقش بسزایی داشت. از مهم ترین دستاوردهای این مطالعه می توان به نقش مخرب نفوذ فیلترات سیال حفاری به داخل سازندهای شیلی و ناپایداری دیواره ی چاه اشاره کرد. مشکلاتی که باعث شده تا 60درصد هزینه های کل حفاری چاه موردنظر، به این حفره (4/1 12) تعلق گیرد. به دلیل عملکرد ضعیف سیال "Pure Bore" (نسل جدیدی از گل های پایه ی آبی پلمیری طبیعی دوست دار محیط زیست) در حفاری سازند شیلی کژدمی موجود در میدان نفتی درود، استفاده از آنها در این میدان توصیه نمی شود.

آسفالتین یکی از رسوبات جامدی است که صنعت نفت با آن مواجه است و در بین سایر رسوبات، مشکلات نسبتا بیشتری را برای صنعت به وجود آورده است. این ماده ی سنگین که قطبی ترین برش نفت خام شناخته می شود، می تواند مخازن زیرزمینی، چاه ها، خطوط لوله و حتی فرآیندهای پالایش را تحت تاثیر قرار دهد. رفتار کلوییدی آسفالتین، نبود اطلاعات درباره ی ساختار و جرم مولکولی آن و نیز پیچیدگی فرآیندهایی چون کلوخه شدن و رسوب و ته نشینی آسفالتین، این پدیده را پیچیده و جالب کرده است. پارامتر حلالیت یک ابزار برای پیش بینی خواص آسفالتین است. این پارامتر فیزیکی که در واقع بیانگر چگالی انرژی چسبندگی یک ماده است، در ارزیابی سازگاری و چسبندگی و قابلیت پخش مواد در هم مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق پارامتر حلالیت آسفالتین رسوب داده شده از سه نمونه ی سرچاهی نفت خام مربوط به یکی از مخازن ایران با استفاده از روش هنسن به دست آمده است. اساس محاسبه ی این پارامتر، ارزیابی حلالیت آسفالتین در تعداد 20 حلال آزمایشگاهی است که با کمک دستگاه اسپکتروفوتومتر سنجیده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مولفه ی انتشار پارامتر حلالیت بین 18.5923 MPa0.5 تا 18.8273 MPa0.5 و مولفه ی قطبی پارامتر حلالیت بین 3.6251MPa0.5 تا 3.9001 MPa0.5 و مولفه ی پیوند هیدروژنی پارامتر حلالیت بین 3.3917 MPa0.5 تا 3.7462 MPa0.5 است. همچنین مقادیر پارامتر حلالیت کلی یا هیلدبراند برای این سه نمونه آسفالتین در محدوده ی 19.3399 MPa0.5 تا 19.5561 MPa0.5 است.

اندازه گیری کیفیت نفت خام یکی از مهم ترین دغدغه های صنعت نفت در تولید و صادرات است. یکی از پارامترهای کیفی مدنظر میزان نمک در نفت خام است. در این خصوص راه های متعددی وجود دارد. در این پژوهش، دستگاه سل الکتروشیمیایی3230 که بر اساس مکانیک کوانتومی عمل می کند، به عنوان یک شاخص مناسب برای اندازه گیری مولفه های موجود در سامانه ی دینامیک ترکیب نفت خام در نظر گرفته شده است. دستگاه 3230 به منظور سنجش نمک در سامانه ی دینامیک ترکیب نفت خام بر اساس هدایت سنجی ذرات امولسیون آب در ترکیب نفت خام به کار برده می شود. از این رو با در نظر گرفتن عملکرد دستگاه3230 که به منظور سنجش نمک در ترکیب نفت خام و سنجش میزان هدایت سنجی ذرات امولسیون آب در سامانه ی دینامیک ترکیب نفت به کار می رود، با استفاده از نرم افزار اکسل پیشرفته و نرم افزار متلب اثر برهم کنش و تغییرات دیگر مولفه های مهم و کاربردی سامانه ی دینامیک نفت خام از جمله وزن مخصوص ترکیب نفت خام، فشار بخار ترکیب نفت خام، درصد حجمی ذرات آب در ترکیب نفت خام، هدایت سنجی ترکیب نفت خام و میزان نمک در ترکیب نفت خام بر اساس نمودارهای رگرسیونی به دست آمده است. با توجه به انبوه داده ها و اطلاعات آزمایشگاهی از دستگاه3230ASTM D و از طریق این جامعه ی آماری داده ها، یک الگوریتم جامع بر اساس  مدل های آماری برای تحلیل ارتباط عملکرد دستگاه به منظور تخمین روابط بین متغیرهای مستقل و وابسته، مدل و شبیه سازی شده است. این روش علمی شامل تکنیک های زیادی برای مدل سازی و شبیه سازی و تحلیل متغیرهای خاص است در اینجا مولفه های سامانه ی دینامیک ترکیب نفت خام و با تمرکز بر رابطه ی بین متغیر وابسته و چند متغیر مستقل و بر اساس تحلیل رگرسیونی و معادلات حاکم بر روند تغییرات مولفه های سامانه ی ترکیب نفت خام اندازه گیری شده است. این روش علمی به صورت گسترده و با قابلیت انعطاف پذیری مناسب برای پیش بینی و شناخت ارتباط میان متغیر مستقل و وابسته و کدنویسی بهترین احتمال آماری و همچنین یافتن بهترین ضریب همبستگی، واریانس، انحراف استاندارد، پیش بینی و دیگر فاکتورهای مهم و کاربردی به منظور درک و شناخت سامانه ی دینامیک ترکیب نفت به کار رفته است. ارزیابی مدل و تعمیم آن برای مولفه های میزان هدایت سنجی در ترکیب نفت خام، میزان نمک در ترکیب نفت خام و میزان ذرات امولسیون آب در ترکیب نفت خام اندازه گیری شده است.

مطالعات جامع مخازن با به کارگیری شبیه سازها یکی از متداول ترین روش های پیش بینی عملکرد مخزن و برآورد ذخیره ی آنها است. در حال حاضر، شبیه سازهای شناخته شده ی نفت سیاه ECLIPSE، tNavigator، IMEX، INTERSECT وRETINA  در مقیاس صنعتی جهت شبیه سازی سناریوهای مختلف میادین نفتی و گازی و مقیاس دانشگاهی جهت اهداف تحقیقاتی مورد استفاده قرار می گیرند. در این خصوص، شناخت پتانسیل و نقاط قوت و ضعف این شبیه سازها در جهت انجام شبیه سازی های صحیح و نتیجه بخش در حوزه های صنعتی و تحقیقاتی، طبیعتا امری حیاتی است. هدف از این مطالعه، مقایسه ی دقت و سرعت شبیه سازی مدل میدان هفتکل توسط شبیه ساز بومی RETINA و دیگر شبیه سازهای تجاری و مقایسه ی نتایج آنها با شبیه ساز ECLIPSE به عنوان شبیه ساز مرجع است. یافته های حاصل از مقایسه ی نتایج شبیه سازها نشان می دهد که در نتایج فاز پیش بینی اختلافاتی وجود دارد که در این بین، شبیه ساز RETINA بیشترین تطابق را نسبت به سایر شبیه سازها با شبیه ساز ECLIPSE دارد. به علاوه، در اجرای موازی (Parallel Processing) با تعداد 8 هسته، کمترین زمان اجرا مربوط به شبیه ساز ECLIPSE است. مقایسه ی خروجی شبیه سازها در تعداد هسته های متفاوت نشان می دهد که یکی از مزایای شبیه ساز RETINA بر خلاف سایر شبیه سازها عدم وابستگی دقت نتایج به تعداد هسته ها می باشد. لذا می توان گفت که در اجرای موازی با شبیه سازهایی که با تغییر تعداد هسته ها، نتایج شبیه سازی تغییر می کنند (مانند ECLIPSE)، علاوه بر زمان اجرا باید دقت شبیه سازی را نیز به عنوان پارامترهای مهم در انتخاب تعداد هسته های شبیه سازی در نظر گرفت.

رابطه ی مالی میان دولت و شرکت ملی نفت، از یک سو مهم ترین ابزار دولت به منظور سیاست گذاری و اعمال خواسته های خود بر شرکت ملی نفت است و از سوی دیگر از اصلی ترین عوامل تاثیرگذار در حرکت این شرکت به سمت شرکتی با عملکرد تجاری برشمرده می شود. نظر به این جایگاه، در این مقاله رابطه ی مالی میان دولت و شرکت ملی نفت ایران بررسی شده و تلاش می شود به این سوال پاسخ داده شود که آیا رابطه ی مالی کنونی می تواند موجب بهبود عملکرد شرکت ملی نفت شود؟ در غیراین صورت رابطه ی مالی مناسب با توجه به محدودیت های کنونی چه مدل رابطه ای است؟بر این اساس، مشکلات رابطه ی مالی کنونی را می توان به دو دسته تقسیم بندی کرد. مشکلاتی مانند سهم بالای دولت، کمبود منابع برای سرمایه گذاری و عدم انگیزه برای ایجاد ارزش افزوده، مشکلات ناشی از رژیم مالی و عدم تفکیک نظام یارانه ی انرژی، نقش دستگاه اجرایی در پرداخت سهم ذی نفعان، پیچیدگی و تغییرات سالانه و سود سهام و مالیات صوری از مشکلات ناشی از حکمرانی و مدیریت نامطلوب رابطه ی مالی کنونی به شمار می رود.در ادامه به وسیله ی یک چارچوب 4گانه، بایدهای یک رابطه ی مالی کارآمد تشریح شد. در گام انتهایی نیز بر اساس شاخص های احصا شده، روش پرداخت «فی متغیر بر اساس خط پایه و تولید واقعی» از میان روش های مختلف موجود، برای رابطه ی مالی میان دولت و شرکت ملی نفت ایران پیشنهاد شده است.

با توجه به نیاز روزافزون به نفت و گاز و به تبع آن تولید حجم بالایی از پسماند در مرحله ی حفاری و اکتشاف این صنعت، مدیریت پسماند به جهت کنترل مضرات ناشی از این صنعت، بسیار حایزاهمیت است. مدیریت صحیح پسماند با به حداقل رساندن میزان ضایعات یا به بیانی دیگر جلوگیری از تولید آلودگی آغاز می شود. پیشگیری از تولید آلودگی به شیوه های عملیاتی می گویند که منجر به حذف، تغییر یا کاهش حجم پسماند جهت تخلیه به زمین، هوا و یا آب می شود. مدیریت پسماند با مراحلی از جمله استفاده ی مجدد، بازیافت، پاک سازی و در نهایت دفع طی می شود. ملاحظات ژیومکانیکی در مدیریت پسماند در دو مرحله نقش بسیار پررنگی دارد، اولین کاربرد آن در به حداقل رساندن پسماند تولیدی با استفاده از حفاری جهت دار و کاربرد دیگر آن در دفع پسماندها با روش تزریق در لایه های زیرزمینی1 یا تزریق مجدد کنده های حفاری2 است. در حفاری جهت دار داشتن اطلاعات ژیومکانیکی منطقه کمک بسزایی در به دست آوردن آزیموت و جهت بهینه ی حفاری می کند. یکی از روش های دفع ایمن از منظر زیست محیطی، تزریق پسماندها در لایه های زیرزمینی است، این روش به شرط اجرای صحیح، یکی از روش های اقتصادی و ایمن دفع پسماند قلمداد می شود. در این روش دفع، مطالعات ژیومکانیکی از جمله تنش منطقه، گسل های موجود، جنس، ضخامت و موقعیت لایه های زیرزمینی انجام می شود که علاوه بر تشخیص جهت پیشروی و حجم شکاف های ایجاد شده، قابلیت اجرا یا عدم اجرای این روش را نیز مشخص می کند. عوامل دیگر تاثیرگذار بر این روش شامل نحوه ی تزریق (فضای حلقوی یا چاه تزریقی)، طراحی دوغاب تزریق در حالت ایستا و دینامیک، خصوصیات منطقه ی تزریق، سازند موردنظر، عمق تزریق، فشار شکستگی و نحوه ی کنترل گسترش شکست است. در این تحقیق به بررسی هر کدام از این عوامل و تاثیر تغییرات ریولوژی مایع تزریقی از جمله ویسکوزیته، غلظت جامدات و میزان تزریق پرداخته شده است و در آخر نتایج اجرایی شدن این روش در میدان نفتی آزادگان شمالی که در یکی از برترین تالاب های جهان به نام هورالعظیم واقع شده، بیان می شود.