سایت شخصی صادق سلمانی

ولتست، یادگیری ماشین، پایتون، فرازآوری مصنوعی

سایت شخصی صادق سلمانی

ولتست، یادگیری ماشین، پایتون، فرازآوری مصنوعی

سایت شخصی صادق سلمانی

مطالبی که در این سایت نوشته می‌شود به منزله تخصص من در آن‌ها نمی‌باشد، بلکه صرفاً آغازی است در مسیری طولانی برای یادگیری بهتر و عمیق‌تر.

آخرین نظرات

۲۰ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «مخازن گاز میعانی» ثبت شده است

اگر بخواهم به صورت خیلی ساده توضیح بدهم، در چاه‌آزمایی مخازن را به دو دسته کلی تقسیم می‌کنیم:

  1. مخازن همگن (Homogeneous) 
  2. مخازن ناهمگن (Heterogeneous)

مخازن ناهمگن هم به چند دسته تقسیم می‌شوند که معمول‌ترین آن‌ها عبارتند از:

  • مخازن تخلخل دوگانه
  • مخازن تراوایی دوگانه
  • مخازن ترکیبی
قبلاً در این پست توضیح داده‌ام که دو پارامتر مهم در تحلیل مخازن گاز میعانی وجود دارد که عبارتند از: اثر اینرسی و اثر کوپلینک مثبت.
بحث من در اینجا مرتبط با مخازن گاز میعانی (Gas Condensate Reservoirs) هست. مخازن گاز میعانی نوعی از مخازن ترکیبی هستند. در این مخازن، با تولید از مخزن به تدریج در اطراف چاه میعانات تشکیل می‌شود و باعث ایجاد یک حلقه از میعانات در اطراف چاه می‌گردد. این حلقه دارای خواصی متفات از بقیه مخزن است و به همین جهت به این مخازن، مخازن ترکیبی گفته می‌شود. در شکل زیر یک مخزن ترکیبی نشان داده شده است که دارای چهار ناحیه می‌باشد.

در تفسیر داده‌های مخازن گاز میعانی چند نمودار بسیار مهم وجود دارد که اگر شما هر مقاله مرتبط با مخازن گاز میعانی را مطالعه کنید، این نمودارها را در آن‌ها خواهید دید:

1) پروفایل اشباع میعانات بر حسب فاصله از چاه: این نمودار به طور کلی چهار بخش دارد که در شکل زیر نمایش داده شده است. یکی از قسمت‌های مهم آن نیز مربوط به velocity stripping zone می‌باشد.


ناحیه 4: در این ناحیه فقط گاز تک فاز مخزن وجود دارد (همان گاز اولیه مخزن).

ناحیه 3: در این ناحیه میعانات شروع به تشکیل می‌کنند ولی هنوز اشباع آن‌ها کمتر از اشباع بحرانی است. بنابراین در این ناحیه گاز + میعانات غیرمتحرک وجود دارد.

ناحیه 2: در این ناحیه اشباع میعانات بیشتر از اشباع بحرانی شده است و به همین دلیل علاوه بر گاز، میعانات نیز حرکت می‌کنند.

ناحیه 1: در این ناحیه گاز و میعانات متحرک هستند و این ناحیه به دلیل اثر عدد موئینگی بوجود می‌آید. دقت داشته باشید که این ناحیه لزوماً در همه چاه‌ها وجود نخواهد داشت.

2) نمودار فشار و مشتق فشار در مخازن ترکیبی (یا مخازن گاز میعانی): این نمودار بر حسب اینکه رفتار مخزن چگونه بوده است، ممکن است دو ناحیه‌ای، سه ناحیه‌ای و یا چهار ناحیه‌ای باشد. خط‌های افقی و تثبیت شده (stabilized line) نشان دهنده هر کدام از این نواحی می‌باشند. این خطوط افقی بیانگر تراوایی در هر کدام از نواحی می‌باشند. بنابراین تعیین محل دقیق آن‌ها اهمیت بسیار زیادی در محاسبه تراوایی این نواحی دارد.



3) نمودار اشباع میعانات بر حسب فاصله از چاه: با گذشت زمان و افزایش تولید از مخزن، میزان میعانات تشکیل شده نیز افزایش می‌یابد و نمودار اشباع به سمت بالا می‌رود. این نمودار توسط شبیه‌سازی در اکلیپس بدست می‌آید و شما ابتدا باید مدل تک چاه را ساخته، آن را اجرا کرده و خروجی آن را به صورت زیر مشاهده کنید.



یکی از بهترین مقاله‌ها برای یادگیری مباحث «چاه‌آزمایی در مخازن گاز میعانی» این مقاله می‌باشد. کلاً برای تسلط بر مخازن گاز میعانی مقالات پروفسور گرینگارتن، دکتر عبدالنبی هاشمی، Mott و Henderson را نگاهی بکنید.


و اما در ادامه نمودار مشتق فشار مربوط به چند چاه واقعی از مخازن گاز میعانی ایران را می آورم تا در عمل نیز با این نمودارها آشنا شوید.


الف) نمودار مشتق فشار برای یکی از مخازن گاز میعانی جنوب ایران: مدل 3 ناحیه‌ای با داده‌ها منطبق شده است.


ب) نمودار مشتق فشار برای یکی از مخازن گاز میعانی جنوب ایران: مدل 2 ناحیه‌ای با داده‌ها منطبق شده است.


پی نوشت: برای مشاهده تمام پست های سایت در مورد مخازن گاز میعانی به این لینک مراجعه کنید.

یکی از نرم‌افزارهای بسیار خوب برای آنالیز داده‌های چاه‌آزمایی نرم‌افزار سفیر هست که من آموزش ویدئویی آن را تهیه کرده‌ام و در سایت نیز قرار داده‌ام. برای تهیه این محصول می‌توانید به لینک زیر مراجعه کنید:

آموزش ویدئویی نرم‌افزار سفیر

در صورتی که در تفسیر داده‌های چاه‌آزمایی در نرم‌افزار سفیر مشکلی داشتید، لینک زیر را مطالعه کنید:

اجرای پروژه های چاه آزمایی


کانال سایت در تلگرام


لینک دانلود فایل PDF این مطلب:
دریافت
حجم: 457 کیلوبایت

۰ نظر ۲۵ فروردين ۹۶ ، ۱۲:۵۱
صادق سلمانی

پروفسور گرینگارتن (Alain Gringarten) در حال حاضر استاد دانشگاه امپریال کالج لندن هست، جایی که مدیریت مرکز مطالعات نفت را نیز بر عهده دارد. مرکز مطالعات نفت بر تحقیق و آموزش در چارچوب مهندسی نفت متمرکز است.

دکتر گرینگارتن یک متخصص مشهور در تجزیه و تحلیل داده های چاه آزمایی و نویسنده مقالات بسیاری در این زمینه می باشد. ایشان در بسیاری از مطالعات مشاوره ای حضور داشته و دوره های آموزشی بسیاری در زمینه تفسیر داده های چاه آزمایی در سرتاسر جهان برگزار کرده است. او همچنین در تعدادی از دانشگاه ها نیز در مقطع کارشناسی ارشد تدریس کرده اند که عبارتند از: دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، دانشگاه استنفورد و موسسه IFP فرانسه.

تحصیلات ایشان:

  • مقطع کارشناسی ارشد (1969): مهندسی نفت - دانشگاه استنفورد
  • مقطع دکترا (1971): مهندسی نفت - دانشگاه استنفورد
او همچنین عضو انجمن مهندسان نفت (SPE) نیز می باشد.

قبل از اینکه پروفسور گرینگارتن در سال 1971 به دانشگاه امپریال کالج لندن بپیوندد، 25 سال تجربه کار در صنعت نفت را داشته اند.

از سال 1983 تا 1997 او تجربه کار در شرکت های نرم افزاری، اکتشاف و تولید (آمریکا و آسیا)، مدیریت ارشد و معاونت اجرایی را داشته اند. 

از سال 1978 تا 1983 توسط شرکت شلومبرژه استخدام شد. او مسئول توسعه و اجرای چاه آزمایی در سرتاسر جهان بود و همچنین مسئول آزمایشگاه PVT در این شرکت (فرانسه) بود. سپس به عنوان مدیر مهندسی در شرکت شلمبرژه (هوستون) خدمت کرد.

از سال 1973 تا 1978 از مدیر پروژه یکی از شرکت ها در فرانسه بود و روی موضوعاتی مانند زمین گرمایی، ذخیره سازی زیر زمینی گرما، آب های زیر زمینی در آبده های شکافدار و دفع زباله های رادیواکتیو کار می کرد. 

از سال 1970 تا 1972 محقق موسسه Miller (دانشگاه کالیفرنیا در برکلی) بود که در زمینه تحقیقات علوم پایه کار می کردند.

در طول سال های 1973 تا 1978، دکتر گرینگارتن یک متخصص برای یک برنامه تحقیقاتی بود که در زمینه انرژی زمین گرمایی کار می کردند. همچنین مشاور آزمایشگاه Lawrence Berkeley در دانشگاه کالیفرنیا بود که در زمینه زمین گرمایی و دفع زباله های رادیواکتیو کار می کردند. او همچنین نماینده دولت فرانسه برای کمیته CCMS ناتو بود. 


گرینگارتن سهم عمده ای در پیشرفت های علم چاه آزمایی دارد. او یک سری منحنی های الگو نیز با نام خود دارد (Gringarten type curves). او تحقیقات فراوانی بر روی ولتست در مخازن گاز میعانی انجام داده است و در سال های اخیر تمرکز زیادی بر روی مبحث دیکانولوشن گذاشته اند. یکی از اخرین مقالات ایشان هم در مورد دیکانولوشن در مخازن شیلی می باشد.

دانلود کلیپی کوتاه از دکتر گرینگارتن

پی نوشت: در تصویر بالای صفحه، فرد سمت راست دکتر گرینگارتن و فرد سمت چپ دکتر عباس فیروزآبادی هستند.

۰ نظر ۰۴ آبان ۹۵ ، ۱۵:۰۴
صادق سلمانی


به دلیل علاقه ای که به ولتست و مخازن گاز میعانی دارم، پروژه ارشد خودم را در همین رابطه و در راستای کار با نرم افزار تعریف کردم. در ابتدا تصور میکردم که چون باید با نرم افزار کار کنم، نیاز زیادی به مرور مقالات وجود ندارد و باید تمرکز را بر روی تحلیل داده ها بگذارم. ولی این یک اشتباه محض است. اتفاقاً کسانی که قرار است با استفاده از نرم افزار، بر روی داده های واقعی میادین نفت و گاز ایران کار کنند حتما باید مقالات زیادی را مطالعه کنند؛ مخصوصاً مقالات مطالعه موردی (case study).

با هر مقاله ای که مطالعه می کنید، یک سری نمودار و چالش های جدیدی را می بینید و اگر مقالات بیشتری را بخوانید، بعد از مدتی متوجه می شوید که یک دایرة المعارف از حالت های خاص موضوع مورد علاقه خودتان هستید و با یک نگاه به نمودار می توانید مشکل آن را حدس بزنید. پس تا حد امکان مقاله بخوانید. این کار را هم قبل از کار با نرم افزار و هم در حین اینکه دارید با داده ها کار می کنید ادامه دهید. به مرور دید بهتری پیدا خواهید کرد.

۰ نظر ۱۰ مهر ۹۵ ، ۱۱:۴۲
صادق سلمانی


مقدمه: یکی از مهمترین موضوعاتی که هر مهندس مخزنی باید بر اون تسلط داشته باشه، «موازنه مواد در مخزن» هست. اگر گرایشتون مهندسی مخزن هست حتما مطالعاتی را در این زمینه داشته باشید تا دید بهتری نسبت به مخزن پیدا کنید.


روش موازنه مواد یکی از ابزارهای پایه‌ای مهندسی مخزن برای بررسی و پیش‌بینی عملکرد مخزن است. در این روش از داده‌های تولید استفاده می‌شود.

معادلات موازنه مواد در مخازن گاز میعانی دارای کاردبردهای فراوانی هستند که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

  1. تعیین گاز درجای اولیه مخزن (Initial Gas in Place)
  2. محاسبه میزان آب ورودی به مخزن (Water Influx)
  3. برآورد فشار اولیه مخزن
  4. پیش‌بینی عملکرد و بهره‌دهی چاه‌ها
در این میان بهره‌دهی چاه در توسعه مخازن گاز میعانی با نفوذپذیری متوسط و پایین، موضوع مهمی است. اما پیش‌بینی دقیق بهره‌دهی چاه به دلیل نیاز به درک فرایندهای پیچیده‌ای که در نواحی نزدیک به چاه اتفاق می‌افتد، کار دشواری است. زمانی که فشار چاه به زیر نقطه شبنم می‌افتد یک ناحیه با اشباع بالای مایع در اطراف چاه بوجود می‌آید که موجب اختلال در جریان گاز و کاهش بهره‌دهی چاه می‌شود. ضروری است که این اثر انسداد میعانی در محاسبه بهره‌دهی چاه لحاظ شود زیرا قسمت عمده‌ای از افت فشار در چاه میعانی در نزدیکی چاه اتفاق می‌افتد.

محاسبه بهره‌دهی در مدل‌های شبیه‌سازی در مقیاس میدان نیز به دلیل نیاز به مدلسازی پدیده‌های کوپلینگ مثبت و اینرسی در ناحیه نزدیک چاه، کار سختی می‌باشد. در شبیه‌سازی کامل میدان برای محاسبه بهره‌دهی چاه میعانی سه رویکرد زیر وجود دارد:

  • استفاده از محاسبات تک‌چاهی برای برآورد ضرایب پوسته
  • ریز کردن موضعی گره‌ها (Local Grid Refinement) در مدل
  • روش‌های شبه‌فشار
دو رویکرد اول مبتنی بر شبیه‌سازی مخزن هستند اما روش‌های شبه‌فشار مبتنی بر استفاده از محاسبات موازنه مواد می‌باشند. دقیق‌ترین روش محاسبه بهره‌دهی چاه گاز میعانی شبیه‌سازی عددی ریزگره است (چه به صورت مدل‌های تک‌چاه با گره‌های ریز در اطراف چاه و چه به صورت مدل‌های کامل میدان با استفاده از ریز کردن موضعی گره‌ها در اطراف چاه). مدل ریزگره اجازه خواهد داد که اثرات سرعت‌های بالا مدلسازی شوند. امروزه اغلب شبیه‌سازی‌های تجاری گزینه‌هایی را برای به حساب آوردن اثرات جریان غیردارسی و افزایش تحرک‌پذیری در عدد موئینگی بالا دارا هستند. اگرچه شبیه‌سازی عددی برای پیش‌بینی رفتار مخزن با جزئیات و دقت بالا، مناسب است اما مواردی هم وجود دارد که مدلسازی تا این حد توجیه ندارد و محاسبات مهندسی ساده‌تر کافی و مناسب هستند.

روش‌های جدید محاسبه بهره‌دهی چاه‌های گاز میعانی:

  • روش Fevang و Whitson
  • روش Mott
  • روش Guehria
  • روش Xiao و همکاران
پی‌نوشت: خودم هم قراره که در روزهای آینده وقت بذارم و کمی در رابطه موازنه مواد در مخازن گاز میعانی مطالعه کنم؛ چون از یکی از مهندس‌های با تجربه و کاربلد مناطق نفت خیز جنوب شنیدم که هر مهندس مخزنی باید به این مبحث مسلط باشه.
۰ نظر ۲۱ خرداد ۹۵ ، ۱۹:۴۹
صادق سلمانی

برای سیستم‌های چندفازی، نفوذپذیری نسبی نقش مهمی در تعریف بهره‌دهی چاه ایفا می‌کند. رفتار جریان سیستم‌های گاز میعانی با توجه به وابستگی شدید نفوذپذیری نسبی در نزدیک چاه به سرعت و کشش سطحی، پیچیده‌تر است. پدیده‌های اینرسی منفی (Negative Inertia) و کوپلینگ مثبت (Positive Coupling) در ناحیه نزدیک چاه که در سرعت‌های بالای جریان رخ می‌دهند، بر روی بهره‌دهی چاه گاز میعانی تأثیر می‌گذارند. در ادامه اثر این پدیده‌ها بررسی می‌شود.


اثر اینرسی:

در نرخ‌های بالای تولید، علاوه بر مؤلفه نیروی ویسکوز حاضر در معادله دارسی، یک نیروی اینرسی نیز به شتاب ذرات سیال در گذر از فضاهای خالی بر جریان سیال عمل می‌کند. در دهانه چاه که سرعت بالاترین مقدار را دارد، نفوذپذیری نسبی ممکن است با اثرات جریان غیردارسی کاهش یابد. کاهش نفوذپذیری مؤثر در سرعت‌های بالا به علت اینرسی منفی (جریان غیردارسی) برای اولین بار توسط Forchhiemer معرفی شد. از معادله Forchhiemer برای مدل کردن جریان دارای سرعت بالا (غیر دارسی) استفاده می‌شود:

اثر کوپلینگ مثبت:

اثر کوپلینگ مثبت به بهبود نفوذپذیری نسبی با افزایش سرعت و یا کاهش کشش سطحی اشاره دارد. از لحاظ تئوری و تجربی ثابت شده است که اثر کوپلینگ مثبت به علت جریان همزمان فاز گاز و میعانات با باز و بسته شدن متناوب مسیر عبور گاز توسط میعانات در سطح حفره می‌باشد. میکرومدل جامی‌الاحمدی و همکاران نشان داد زمانی که برخی از حفره‌ها توسط میعانات پر شده بودند، گاز و میعانات هر دو از طریق حفره‌ها، جریان دارند. در برخی از نقاط، فاز میعانات به شکل یک پل در گلوگاه حفره‌ها در می‌آید و مسدود کننده راه جریان گاز است. در این مرحله، به نظر می‌رسد گاز در پشت پل میعانات به تدریج دچار ساخت فشار می‌شود تا زمانی که بر مقاومت در برابر جریان غلبه می‌کند و راه خود را از طریق پل مایع باز می‌کند.


تقابل اینرسی و کوپلینگ مثبت:

این دو پدیده مربوط به سرعت‌های بالا بوده و در خلاف جهت یکدیگر عمل می‌کنند. پدیده کوپلینگ مثبت تراوایی نسبی گاز و در نتیجه بهره‌دهی چاه را افزایش می‌دهد، در حالیکه پدیده اینرسی تراوایی نسبی گاز را کاهش می‌دهد و در نتیجه این پدیده تمایل دارد که بهره‌دهی چاه را کمتر کند. در واقع این دو اثر مخالف همواره در حال رقابت هستند.

کار تجربی انجام شده توسط Henderson و همکاران نشان می‌دهد که اثر اینرسی برای مغزه‌های 100 درصد اشباع شده با گاز غالب است. با این حال زمانی که میعانات شکل می‌گیرد، اثر اینرسی کاهش می‌یابد. آن‌ها نشان دادند که افزایش سرعت در اشباع بالای میعانات، نفوذپذیری نسبی گاز را به علت کوپلینگ مثبت بهبود می‌بخشد، اما برای اشباع کم میعانات، همین تغییر سرعت باعث کاهش نفوذپذیری نسبی گاز به علت اینرسی خواهد شد.


منابع:

1. کتاب "مهندسی مخازن گاز میعانی" / تالیف: دکتر وطنی، دکتر صدایی و مهندس شیدایی مهر

2. کتاب "مهندسی مخازن گاز میعانی" / تالیف: دکتر خاکسار و مهندس محمدی

۰ نظر ۲۰ خرداد ۹۵ ، ۱۴:۲۰
صادق سلمانی

وقتی میانگین مسیر آزاد (mean free path) گاز بزرگ‌تر از قطر منافذی باشد که از آن عبور می‌کند، انرژی جنبشی تصادفی گاز موجب تسریع حرکت و جنبش مولکول‌های گاز در داخل منافذ یا لغزش مولکول‌های گاز بر روی دیواره منافذ می‌شود. این لغزش (Slippage) باعث می‌شود که مولکول‌های گاز با سرعت بیشتری در جهت انتقال خود، حرکت کنند. این پدیده را اثر کلینکنبرگ (Klinkenberg Effect) می‌نامند و باعث می‌شود نفوذپذیری بدست آمده توسط گاز، بزرگ تر از نفوذپذیری مطلق نمونه باشد.

نکته: میانگین مسیر آزاد گاز با افزایش فشار کاهش می‌یابد و زمانی که گاز در فشار بی‌نهایت مایع می شود، از بین می‌رود.

نکته: میانگین مسیر آزاد گاز تابعی از سایز مولکول های گاز و همچنین دانسیته گاز می باشد.

کلینکنبرگ نشان داد که فاز سیال جریانی مورد استفاده در آزمایشات اندازه‌گیری نفوذپذیری بر نتایج آزمایشات تأثیرگذار می‌باشد، به طوریکه نفوذپذیری اندازه‌گیری شده بوسیله جریان هوا با نفوذپذیری اندازه‌گیری شده بوسیله جریان یک مایع متفاوت خواهد بود. این محقق نشان داد که نفوذپذیری اندازه‌گیری شده یک مغزه با استفاده از جریان هوا همیشه مقداری بزرگتر از نفوذپذیری اندازه‌گیری شده همان مغزه با استفاده از جریان مایع می‌باشد. کلینکنبرگ به این نتیجه رسید که این تفاوت در مقدار نفوذپذیری اندازه‌گیری شده به دلیل متفاوت بودن مقدار سرعت سیالات در دیواره‌های مجراها (خلل و فرج) می‌باشد، زیرا سرعت مایعات در نزدیکی دیواره‌های خلل و فرج ناچیز و در حد صفر ولی سرعت گازها غیرصفر می‌باشد. به عبارتی دیگر، سرعت گازها بر روی سطح دیواره‌های خلل و فرج به صورت لغزشی می‌باشد. وجود این لغزش بر روی سطوح دیواره‌های خلل و فرج موجب می‌شود که در یک اختلاف فشار مشخص و یکسان، دبی جریانی گازها بیشتر از دبی جریان مایعات گردد. کلینکنبرگ همچنین دریافت که برای یک محیط متخلخل مشخص، با افزایش فشار متوسط، نفوذپذیری اندازه‌گیری شده کاهش خواهد یافت.

با کاهش فشار متوسط >> میانگین مسیر آزاد گاز بزرگتر از قطر منافذ می شود >> لغزش گاز بر روی دیواره های خلل و فرج >> اثر کلینکنبرگ

نکته: فشار متوسط به عنوان میانگین فشار ورودی و خروجی تعریف می‌شود.

همان‌گونه که در شکل زیر نشان داده شده است، اگر نفوذپذیری اندازه‌گیری شده بوسیله جریان گاز بر حسب معکوس فشار متوسط رسم شود، یک خط راست بدست خواهد آمد. چنانچه این خط راست تا نقطه فشار متوسط بی‌نهایت امتداد داده شود، نفوذپذیری مایع یا همان نفوذپذیری مطلق حاصل خواهد شد.


کلینکنبرگ معتقد بود که شیب خط (C) تابعی از عوامل زیر است:

  • نفوذپذیری مطلق
  • نوع گازی که در آزمایشات اندازه‌گیری نفوذپذیری به کار می‌رود
  • میانگین شعاع موئینگی سنگ


اگر فشار متوسط جریان گاز یا مایع زیاد باشد:

  • جریان دارسی مشاهده می شود
  • سرعت جریان در دیواره های خلل و فرج برابر صفر است (مانند شکل زیر)
                                                     


اگر فشار متوسط جریان سیال کم باشد:
  • جریان غیردارسی مشاهده می شود
  • سرعت جریان در دیواره های خلل و فرج غیرصفر می باشد (مانند شکل زیر)

منابع: 
1-کتاب طارق احمد
2- کتاب "آزمایشگاه خواص سنگ و سیال مخزن"، نوشته احمد فریدونی، محمدتقی رضایی و مسعود فریدونی - با همکاری دکتر عباس هلالی زاده
۳ نظر ۰۹ خرداد ۹۵ ، ۲۰:۳۹
صادق سلمانی

نمونه‌گیری ته‌چاهی (Bottom-hole Sampling)

نمونه‌های ته‌چاهی معمولاً در زمان حفاری چاه‌های اکتشافی و توصیفی در میادین در حال توسعه گرفته می‌شوند. نمونه‌های ته‌چاهی یا در زمان انجام تست ساق مته (DST) که چاه به صورت موقت جریان می‌یابد انجام می‌شود یا با فرستادن ابزارهای سیم (Wire-line Tools) به درون چاه اجرا می‌شود.

مهم‌ترین ابزارهایی که امروزه در صنعت نفت برای نمونه‌گیری سیال ته‌چاهی استفاده می‌شوند عبارتند از:

  • ابزار RFT یا همان Repeat Formation Tester
  • ابزار MDT یا همان Modular Dynamics Formation Tester
  • ابزار XPT یا همان Express Pressure Test

نمونه‌ای از ابزار MDT در زیر نشان داده شده است:


                   


این ابزارها که در واقع هر یک از آن ها نوع پیشرفته دیگری است، شامل ادواتی هستند که ایتدا به دیواره چاه می‌چسبند سپس یک میله کاوشگر (Probe) تا اندازه محدودی در سازند فرو می‌رود و به مانند یک سرنگ از یک نقطه مشخص سیال مخزن را نمونه‌گیری می‌کند. مهم‌ترین عامل در موفقیت بدست آوردن یک نمونه شاخص، تک فازی نگه داشتن سیال در خلال نمونه گیری و انتقال آن است. این کار را می‌توان با کنترل دقیق و حفظ فشار نمونه‌گیری در بالای فشار نقطه شبنم و نزدیک به شرایط مخزن تا بیشترین حد ممکن و حذف فرایند انتقال و جابجایی طولانی و نادرست نمونه در سطح، انجام داد.

تمیزسازی سیال نمونه‌گیری شده برای از بین بردن آلاینده‌های محلول در آن از قبیل گل حفاری پایه روغنی و مواد بازدارنده تشکیل هیدرات، ضروری می‌باشد. زمانی که فشار مخزن زیر نقطه شبنم یا نزدیک به آن باشد، بدست آوردن نمونه ته‌چاهی اگر غیرممکن نباشد، کار بسیار دشواری خواهد بود.


منبع: کتاب «مهندسی مخازن گاز میعانی»، نوشته دکتر وطنی، دکتر صدایی و مهندس شیدایی مهر

برای کسب اطلاعات بیشتر به این کتاب مراجعه کنید.

۰ نظر ۰۴ خرداد ۹۵ ، ۱۳:۵۶
صادق سلمانی

از نظر ریاضی پیچیدگی استفاده از یک معادله حالت (EOS) در شبیه‌سازی ترکیبی (مثلاً اکلیپس300) به مراتب بیشتر از استفاده از یک مدل نفت سیاه ساده است و این پیچیدگی منجر به سرعت پایین (زمان لازم برای حل معادلات flash بسیار زیاد و در حد زمان لازم برای حل معادلات جریان می‌باشد) اجرای شبیه‌ساز ترکیبی (Compositional simulator) در مقایسه با شبیه‌ساز نفت سیاه (black oil simulator) خواهد شد. لذا استفاده از تعداد بهینه و اقتصادی اجزاء در شبیه‌سازی ترکیبی با به کار بردن شبه‌جز (Pseudo Component) ضروری به نظر می‌رسد.

تعداد اجزاء استفاده شده برای شبیه‌سازی یک سیال به دو عامل موانع محاسباتی و سطح دلخواه دقت مورد نظر از EOS، بستگی دارد. تعادلی بین این دو عامل برای تعیین تعداد نهایی اجزاء برای حل مسأله، نیاز است. 

آنالیز اولیه ترکیب سیال معمولاً شامل 13 تا 20 جز و گاهی اوقات بیشتر خواهد بود. برای رسیدن به بهترین نتایج، استفاده از دستورالعمل‌های مرحله به مرحله موجود برای ساختن شبه‌جز پیشنهاد می‌شود که بوسیله آن‌ها ویژگی‌های مختلف شبه‌جز به طور مداوم توسعه می‌یابد. هدف از هر شبه‌جز هرچه نزدیک‌تر نگه داشتن پیش‌بینی PVT به آنالیز کامل اولیه است.

معیارهای ما برای گروه‌بندی عبارتند از:

  • خواص یکسان، مانند وزن مولکولی (MW)
  • روند نمودار لگاریتمk بر حسب p یکسان باشد. (منظور از k، تعادل است)
  • عدم حساسیت آزمایش‌ها به گروه‌بندی 

مبنای اصلی ما برای گروه‌بندی این است که اجزایی که وزن مولکولی یکسانی دارند را در یک گروه قرار دهیم. مثلاً بهتر است که C7 را با C8 در یک گروه قرار دهیم و نه با C2 ؛ چون انتظار می‌رود که خواص C7 و C8 مشابه هستند ولی خواص C7 و C2 متفاوت. یکی دیگر از گروه‌بندی‌هایی که واضح است عبارت است از گروه‌بندی iC4 و nC4 در یک گروه و iC5 و nC5 در گروهی دیگر. 

استثناء: با وجود اینکه وزن مولکولی N2 (وزن مولکولی=28) نزدیک به C2 (وزن مولکولی=20) است ولی ما N2 و C1 (وزن مولکولی=16) را در یک گروه و CO2 (وزن مولکولی=44) و C2 را در گروه دیگری قرار می‌دهیم.

سوال: چرا ما CO2 و C3 (وزن مولکولی=44) را با وجود اینکه وزن مولکولی یکسانی دارند در یک گروه قرار نمی‌دهیم؟

جواب: یکی از معیارهای ما برای قرار دادن اجزای با خواص یکسان در یک گروه این است که آن اجزا وزن مولکولی یکسانی داشته باشند. ولی یک نکته در اینجا وجود دارد که عبارت است از: مولکلول‌های هیدروکربنی که وزن مولکولی یکسانی دارند، خواص یکسانی نیز خواهند داشت. ولی این اصل را نمی‌توان برای مولکول‌های غیرهیدروکربنی مانند N2 به کار برد.

تعداد شبه‌جزء‌های گروه‌بندی شده که برای شبیه‌سازی ترکیبی مورد نیاز است بستگی به فرایندی دارد که می‌خواهیم آن را شبیه‌سازی کنیم:

  • برای فرایند تخلیه، 2 تا شبه‌جز می‌تواند کافی باشد (مدل نفت سیاه).
  • برای فرایند امتزاج‌پذیری، ممکن است به بیش از 10 جزء نیاز باشد.
در کل، به نظر می‌رسد که برای توصیف رفتار فازی، 4 تا 10 جزء باید کافی باشد.

نکته: دقت کنید که نمودار فازی باید قبل و بعد از گروه‌بندی شکل یکسانی داشته باشد و این مورد را حتما چک کنید و سپس به سراغ رگراسیون بروید.


منابع:

1. جزوه PVTi and ECLIPSE300 شرکت شلمبرژه (صفحه 77)

2. منبع: کتاب «مهندسی مخازن گاز میعانی»، نوشته دکتر وطنی، دکتر صدایی و مهندس شیدایی مهر (صفحه 312)

۰ نظر ۲۴ ارديبهشت ۹۵ ، ۱۰:۲۲
صادق سلمانی

ترشوندگی سنگ مخزن به عوامل متعددی از قبیل موارد زیر بستگی دارد:

  • جنس و مواد تشکیل دهنده سنگ مخزن
  • هندسه فضاهای خالی سنگ
  • ترکیب و مقدار نفت و آب
  • دما و فشار
  • مکانیزم های زمین شناسی
  • تغییرات اشباع، فشار و ترکیب اجزا در طول تولید

برای تعیین ترشوندگی مخازن، ارزیابی خواص سنگ و سیال ضروری است. بر اساس نحوه پخش شدن سیالات بر روی سطح و زاویه تماس آن‌ها، سنگ‌های مخزن به دو دسته کلی آب-دوست (water wet) و نفت-دوست (oil wet) تقسیم می‌شوند. سنگ‌هایی که نه آب-دوست هستند و نه نفت-دوست، میانه (intermediate) یا خنثی (neutral) نامیده می‌شوند. در حالت ترشوندگی میانه کلیه قسمت‌های سطح سنگ ترجیح کم اما برابری برای آب-دوست یا نفت-دوست بودن دارند.

اندازه‌گیری ترشوندگی سنگ مخزن با استفاده از مغزه‌های گرفته شده از مخزن در آزمایشگاه انجام می‌شود و شدیداً به نحوه حمل مغزه وابسته است. مغزه‌ها باید طوری به آزمایشگاه منتقل شوند که خواص سطحی آن‌ها حفظ شود.

نکته: اغلب مخازن کربناته نفت-دوست هستند. در حالیکه در میان مخازن ماسه سنگی بررسی شده، این مخازن تقریباً به طور برابر آب-دوست یا نفت-دوست هستند.

سطح سنگ مخزن، تشکیل شده از کانی‌های زیادی با شیمی سطح و خواص جذب متفاوتی است که ممکن است سبب تغییراتی در ترشوندگی شوند. در حقیقت ممکن است اجزای نفت در قسمت‌هایی از سنگ جذب آن شوند و در قسمت‌هایی جذب نشوند. به همین دلیل مفهوم ترشوندگی جزئی (fractional wettability) یا ترشوندگی ناهمگن (heterogeneous wettability) یا نقطه‌ای (spotted wettability) توسط بسیاری از محققین پیشنهاد شده است. در این نوع ترشوندگی، قسمت‌هایی از سنگ شدیداً نفت-دوست هستند، در حالیکه قسمت‌های دیگر شدیداً آب-دوست هستند.

ترشوندگی مخلوط (mixed wettability): در این حالت حفرات کوچک توسط آب پر شده‌اند و آب-دوست هستند، در حالیکه حفرات درشت‌تر نفت-دوست هستند. بنابراین، نفت با یک اشباع بسیار کمی جابجا می‌شود که باعث بوجود آمدن اشباع نفت پسماند بسیار کم خواهد شد.

شرایط ترشوندگی مخلوط زمانی اتفاق می‌افتد که نفت به صورت یک فیلم مواد آلی فقط بر روی آن دسته از سطوحی که با نفت در ارتباط مستقیم هستند، رسوب کند و بر سطحی که با آب پوشیده شده‌اند، رسوب نکرده باشد.


منبع: کتاب «مهندسی مخازن گاز میعانی»، نوشته دکتر وطنی، دکتر صدایی و مهندس شیدایی مهر

برای کسب اطلاعات بیشتر به این کتاب مراجعه کنید.

۰ نظر ۲۳ ارديبهشت ۹۵ ، ۱۶:۱۲
صادق سلمانی

ترشوندگی یکی از خواصی است که ما قادر به اندازه گیری مستقیم آن در مخزن نیستم؛ یعنی اینکه نمی توانیم یک ابزاری را به داخل چاه بفرستیم و مقدار ترشوندگی را در شرایط مخزن محاسبه کنیم. در حقیقت ما فقط قادر به تخمین کیفی مقدار ترشوندگی هستیم.

ترشوندگی تأثیر زیادی بر روی نفوذپذیری نسبی، فشار موئینگی، بازدهی فرایند سیلاب زنی، ضریب بازیافت، اشباع نفت باقیمانده، اشباع آب کاهش نیافتنی، خواص الکتریکی سنگ مخزن و محاسبات نفت در جا دارد. 


تعریف ترشوندگی:

فرض کنیم که دو سیال غیر قابل امتزاج (برای مثال آب و نفت) بر روی سطح یک سنگ قرار دارند. تمایل یک سیال برای پخش شدن و یا چسبیدن بر روی سطح سنگ، در حضور سیال دیگر را ترشوندگی می نامند. ترشوندگی نقش مهمی را در تولید نفت و گاز ایفا می کند زیرا نه تنها توزیع اولیه سیالات را تعیین می کند بلکه عامل مهمی در فرایند جریان سیال در سنگ مخزن است. درجه ترشوندگی جامدات بوسیله مایعات معمولاً با توجه به زاویه تماسی که سطح مایع-مایع با جامد می سازد، اندازه گیری می شود.

در محیط متخلخل مخازن هیدروکربنی، ترشوندگی به عنوان یک عامل مهم جهت کنترل مکان، جریان و توزیع سیالات در مخزن شناخته می شود. ترشوندگی یک سیستم (که شامل آب سازندی، نفت خام و سنگ می باشد) تأثیر زیادی بر روی جریان سیال در مدت بازیافت نفت می گذارد. 

یک قطره سیال بر روی یک سطح صاف جامد می تواند شکل های مختلفی به خود بگیرد. شکل مربوط با توجه به ترشوندگی سطح، می تواند مسطح یا به شکل یک صدف باشد. شکل زیر خاصیت ترشوندگی یک سطح جامد را نشان می دهد. در صورت وجود دو سیال آب و هوا، آب فاز تر و برای هوا و جیوه، هوا فاز تر است.

معمولاً از زاویه تماس به عنوان معیاری برای تعیین ترشوندگی استفاده می شود. در حالت سیال تر، زاویه تماس (تتا) از 90 درجه کوچک تر است. اگر زاویه تماس بزرگ تر از 90 درجه باشد، سیال غیرتر خواهد بود.

در حدود 150 سال قبل Young زاویه تماس را به صورت پیامدی از تعادل استاتیک بین یک قطره مایع بر روی سطح صاف یک جامد تعریف کرد. قطره مایع به دلیل کشش سطحی (Interfacial Tension) که بر روی آن اثر می کند، شکل مشخصی به خود می گیرد. این تنش ها عبارتند از:


کشش سطحی و در نتیجه زاویه تماس به دما بستگی دارد. در دمای اتاق کشش سطحی بین آب و هوا، 0.073N/m و بین نفت و آب حدود 0.03N/m است.


منبع: کتاب «مهندسی مخازن گاز میعانی»، نوشته دکتر وطنی، دکتر صدایی و مهندس شیدایی مهر

۳ نظر ۲۳ ارديبهشت ۹۵ ، ۱۵:۴۲
صادق سلمانی