ماهنامه اکتشاف و تولید نفت و گاز
پیاپی 190 (شهریور 1400)

تعیین مقدار حجمی هیدروکربن در برنامه ریزی و توسعه ی میادین نفت و گاز از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است و محاسبه ی میزان آب اشباع شدگی مخازن یکی از مهم ترین فاکتور ها است. در محاسبه ی میزان آب اشباع شدگی مخازن هیدروکربوری، معادله ی آرچی اساسی ترین رابطه است. این رابطه سه پارامتر ضریب سیمان شدگی(m)، نمای اشباع(n) و پیچاپیچی(a) دارد که پارامترهای آرچی نامیده می شوند. تغییرات اندک در هر یک از این ضرایب باعث خطای زیادی در محاسبه ی آب اشباع شدگی و در نتیجه میزان حجم هیدروکربور درجای مخزن می شود. در این مقاله سعی شده است مروری بر مطالعات پیشین روی روابط تجربی به دست آمده برای ضریب سیمان شدگی، میزان دامنه ی تغییرات ضرایب سیمان شدگی بر اساس مطالعات محققان مختلف و همچنین عوامل و پارامترهای اثرگذار روی این ضریب انجام شود. نتایج مرور بر مطالعات گذشته نشان داد که در سنگ های کربناته بر خلاف ماسه سنگ ها تنوع زیاد لیتولوژیکی از نظر نوع بافت و شکل منافذ وجود دارد و چون ضرایب آرچی نیز تحت تاثیر عوامل لیتولوژیکی، به ویژه نوع منافذ هستند، در نتیجه باید ضرایب آرچی برای انواع گونه های سنگی در یک مخزن کربناته محاسبه شوند. در ادامه مشخص شد که ثابت در نظر گرفتن مقادیر ضرایب آرچی با توجه به وابسته بودن این ضرایب به عوامل متعدد در سنگ ها صحیح نبوده و باعث بروز خطا در نتایج ارزیابی آب اشباع شدگی می شود. بنابراین استفاده از آنالیزهای عدم قطعیت در محاسبه ی آب اشباع شدگی نقش بسزایی در برآورد حجم دقیق هیدروکربور درجای مخزن دارد. در انتها نیز میزان ضریب سیمان شدگی در یکی از مخازن جنوب ایران با استفاده از نتایج آنالیز مغزه و روابط تجربی با یکدیگر مقایسه شدند و مشخص شد روابط تجربی نمی توانند در سازندهایی غیر از سازندی که این روابط برایشان تعریف شده، نتایج دقیقی ارایه دهند.

نانو مواد، مواد مهندسی شده با ابعاد 1-100 نانو متر هستند . نانوسیالات، به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد، دارای ویژگی های متمایز هستند. درصنعت حفاری این مواد عمدتا به عنوان مواد مناسب برای فرمول سازی سیال حفاری با خواص ریولوژیکی و فیلتراسیون مورد نیاز در نظر گرفته می شوند. طی سال های اخیر، چندین محقق استفاده از نانوذرات مختلف، برای فرمول سازی سیالات حفاری با خواص پیشرفته را بررسی کرده اند که می توانند در محیط های ته چاه، به ویژه در شرایط فشار بالا و دمای بالا (HP / HT) انتظارات ما را براورده کند . این مقاله به طور خلاصه پیشرفت های اخیر در زمینه استفاده از نانوذرات به عنوان مواد افزودنی در سیالات حفاری به منظور ارایه ویژگی های بهینه ریولوژیکی، فیلتراسیون و همچنین افزایش ثبات شیل و پایداری چاه را بررسی میکند. اندازه، شکل و نوع ذرات نانو، غلظت حجمی، افزودن سورفاکتانت های مختلف عواملی هستند که در این مقاله مورد بحث قرار می گیرند. نتایج به دست آمده از مطالعات مختلف نشان می دهد که نانوذرات پتانسیل زیادی برای استفاده به عنوان مواد افزودنی سیال حفاری برای غلبه بر مشکلات حفاری دارند. با این وجود، هنوز چالش هایی وجود دارد که باید برای بهره برداری کامل از توانایی چنین ذراتی مرتفع شود. و سرانجام فرصت های تحقیق در آینده را شناسایی و مورد بحث قرار می دهد.

آستری های شکافدار/مشبک شده تاکنون دارای کاربرد گسترده ای در صنعت نفت و گاز در مناطق مختلف دنیا بوده اند. علت این امر، دارا بودن برخی مزیت ها نسبت به سایر روش های تکمیل چاه در برخی مناطق بوده است، هرچند که استفاده از این ابزار دارای معایبی نیز هست. لذا این ابزار بیشتر در چاه هایی که احتمال ریزش دیواره ی حفره ی باز وجود دارد، چاه های دارای تولید شن/ماسه ی زیاد، چاه های دارای ضخامت کم لایه ی تولیدی و چاه هایی که آسیب به مخزن ناشی از سیمان کاری ممکن است به عدم تولید چاه منجر شود، کاربرد دارند . همچنین جهت استفاده از این نوع آستری ها می بایست پارامترهایی در ابتدا طراحی شوند. در این مقاله پس از بررسی مزایا و معایب، موارد کاربرد و پارامترهای طراحی این نوع آستری ها به بررسی کاربرد احتمالی این نوع آستری ها و میزان صرفه جویی ایجاد شده در صورت استفاده از آنها در دو میدان گازی ایران خواهیم پرداخت

دی اکسیدکربن، گازی گلخانه ای است که در پدیده ی گرم شدن کره ی زمین بیشترین تاثیر را دارد و یکی از روش های کاهش ورود آن به اتمسفر، تزریق آن به مخازن نفتی، به خصوص مخازن شکافدار است. در این پژوهش شبیه سازی و آنالیز حساسیت ازدیاد برداشت نفت توسط تزریق دی اکسیدکربن به مخزن شکافدار انجام شد. بدین منظور داده های یکی از میادین نفتی ایران برای شبیه سازی ترکیبی توسط نرم افزار اکلیپس300 استفاده شد. پس از آن که اثبات شد که در مخازن شکافدار، نادیده گرفتن نفوذ مولکولی موجب ایجاد خطای بالایی در تخمین ضریب بازیافت می شود، پدیده ی نفوذ مولکولی برای سایر حالت های شبیه سازی در نظر گرفته شد. آنالیز حساسیت ضریب بازیافت برای پارامترهای فشار مخزن، نرخ تزریق دی اکسیدکربن، تخلخل ماتریس، ارتفاع بلوک ماتریس و نفوذپذیری ماتریس انجام شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که نفوذ مولکولی اثر قابل توجهی بر بازیافت نفت توسط دی اکسیدکربن از مخازن شکافدار دارد به طوری که این مکانیسم موجب بازیافت بیش از 80درصد نفت ماتریس مخزن مورد مطالعه شد. بازیافت نهایی نفت در اثر تزریق دی اکسیدکربن به مخزن شکافدار برای مخازن دارای فشار بالاتر، بیشتر است. همچنین نرخ بازیافت نفت از نرخ تزریق دی اکسیدکربن تاثیر می پذیرد که به دلیل اهمیت انتقال جرم تبخیر نفت/نفوذ گاز می باشد. بلوک ماتریس مرتفع تر منجر به فرآیند ریزش ثقلی قابل توجه تر و افزایش ضریب بازیافت نفت می شود. همچنین بلوک دارای نفوذپذیری بیشتر هم موجب کنترل نرخ بازیافت نفت و افزایش آن و هم موجب افزایش ضریب بازیافت نهایی می شود. در این پژوهش، تغییر تخلخل بر ضریب بازیافت بی اثر بود

تقاضای انرژی در جهان روزبه روز افزایش می یابد، در حالی که مهم ترین منبع انرژی نفت و گاز است. صنعت نفت و گاز صنعتی پرسود و ضروری است اما در عین حال بسیار چالش برانگیز و پرریسک می باشد. اگر ریسک های این صنعت، هوشمندانه مدیریت نشود، شاهد فاجعه های زیست محیطی، اقتصادی، سلامتی و سیاسی مختلفی خواهیم بود. هدف ما استفاده از تجربیات گذشته برای کاهش ریسک های آینده است. به همین دلیل در این مقاله مهم ترین فاجعه ی زیست محیطی تاریخ آمریکا (فاجعه ی نفتی خلیج مکزیک یا Deepwater Horizon oil spill) را تحلیل کرده و دلایل وقوع این حادثه را بررسی می کنیم. حادثه ی نفتی خلیج مکزیک در اثر فوران و انفجار در سکوی نفتی متعلق به شرکت BP در آپریل 2010 اتفاق افتاد و در اثر آن حدود 800 میلیون لیتر نفت وارد دریا شده و حدود 1600 کیلومتر خط ساحلی در جنوب آمریکا آلوده شد. در آخر با درس هایی که از این فاجعه آموختیم به ارایه ی راهکارهایی برای کاهش ریسک ها و آینده ای بهتر در صنعت نفت و گاز (به خصوص فراساحلی) خواهیم پرداخت.

تزریق مواد شیمیایی بازدارنده از اصلی ترین روش های جلوگیری از تشکیل هیدرات در خطوط انتقال گاز غنی می باشد. این مواد بر حسب مکانیسم عملکردشان به بازدارنده ی ترمودینامیکی و سینتیکی (دو نوع کلی دوز پایین1 و ضدکلوخه ای شدن) طبقه بندی می شوند. در این مقاله، مشخصات، کاربردها و محدودیت های انواع بازدارنده های هیدرات مقایسه شده است. بر اساس گزارش ها، کاربرد بازدارنده های سینتیکی هنوز در مناطقی که نوسان ترکیبات جریان گاز و یا غلظت آب، زیاد باشد دارای محدودیت هایی مانند رفع مشکل غلظت بالای آب، تامین مصرف بالا، غیرقابل بازیابی و نگهداری روبرو است. از این رو، کاربرد متانول به عنوان مرسوم ترین نوع بازدارنده ی ترمودینامیکی به دلیل سهولت تامین و قیمت کمتر متداول بوده است که در این مقاله، نحوه ی تخمین میزان تزریق آن بر حسب شرایط جریان ارایه شده است. از طرف دیگر، کاربرد انواع گلایکول با وجود قیمت بالاتر از متانول پیشی گرفته است و به دلیل امکان بازیابی مجدد و ملاحظات فرآیندی دیگر، تزریق مونو اتیلن گلایکول درکنار ترکیب با بازدارنده های سینتیکی، مناسب ترین سیستم تزریق بازدارندگی هیدرات در دنیا می باشد، در حالی که تزریق متانول علاوه بر اینکه سمی است، قابل بازیافت نبوده است. همچنین، محاسبات تخمین میزان گلایکول مصرفی نیز ارایه شده است. نتایج، نشان می دهد که گلایکول در مقایسه با متانول، مزایای بیشتری دارد و با طراحی و انتخاب مناسب و تخمین میزان آب موجود در جریان گاز امکان طراحی یک سیستم در بسیاری از نقاط دنیا با دبی مناسب از تزریق گلایکول بدون تشکیل هیدرات بوده است. با توجه به بررسی پروژه ها نرخ مصرف گلایکول به ازای هر میلیون فوت مکعب گاز خروجی از واحد های شیرین سازی و نم زدایی، دو برابر مصرف متانول می باشد و فقط، بازیابی گلایکول می تواند استفاده از تزریق آن را توجیه کند.

اصطلاح پیگ رانی به منظور توصیف یک روش مکانیکی برای بازرسی خطوط لوله و حذف آلاینده ها و رسوبات درون لوله و یا زدودن مایعات تجمع یافته در قسمت های پایینی خطوط لوله ی انتقال در پستی و بلندی های زمین با استفاده از پیگ ها به کار می رود. همچنین به دلیل توانایی پیگ ها در حذف محصولات خوردگی از خط لوله، به عنوان یک عامل مثبت در کنترل خوردگی، عمل می کند. پیگ های به کار رفته در خط لوله با قطر داخلی لوله منطبق شده و دیواره ی لوله را همچنان که توسط سیالات جریانی به جلو رانده می شود، سایش داده و پاک می کند. این مقاله به مرور کلیات پیگ و عملیات پیگ رانی خطوط لوله و جنبه های جدید فناوری های اخیر در این زمینه پرداخته است، از جمله: ضرورت، ظرفیت ها، چالش ها و تازه های فناوری پیگ رانی در نگهداری و عملیات خطوط لوله ی انتقال نفت و گاز و سایر فرآورده های هیدروکربنی کشور، معرفی انواع پیگ های مورد استفاده، فاکتورهای انتخاب پیگ مناسب از لحاظ کاربرد، تمیزکاری، بازرسی و پایش خطوط لوله، مقایسه و کاربردهای پیگ های هوشمند و چگونگی کارکرد و ثبت مشکلات موجود در خطوط لوله، لخته زدایی و مطالعات شبیه سازی.با جستجو در پیشینه ی انجام این فرآیند، ایده های جدید و بهینه سازی ها به همراه فهم کامل تر چگونگی کنترل، طراحی و اجرای فرآیند پیگ رانی مورد بحث قرار گرفت. یک مطالعه ی موردی از تجربه ی میدانی در خطوط لوله ی یکی از میادین گازی جنوب کشور، مرور و مورد ارزیابی قرار گرفته و پیشرفت های حاصل شده به خواننده معرفی شده است. بدیهی است ظرفیت ها در این زمینه هنوز جذاب بوده و موردنیاز و علاقه ی پژوهشگران و صنعتگران در سال های پیش رو می باشد.