ماهنامه اکتشاف و تولید نفت و گاز
پیاپی 110 (اسفند 1392)

بی شک در آینده، سال 1392 را به عنوان نقطه عطفی در تاریخ صنعت نفت یاد خواهیم کرد. در حقیقت خلق حماسه سیاسی در انتخابات ریاست جمهوری توسط ملت ایارن و روی کارآمدن دولت تدبیر و امید، بار دیگر زمینه افزایش اقتدار ایران اسلامی را مهیا کرد. تعامل موثر ایران با کشورهای مختلف جهان و ارتقاء جایگاه کشورمان در مجامع بین المللی از جمله برنامه های محوری دولت جدید است. اتخاذ این رویکرد توسط دولت، سبب تمایز نقش صنعت نفت بیش از سایر یخش های اقتصادی کشور گردید؛ تا جایی که صنعت نفت خود را به عنوان خط مقدم دیپلماسی اقتصادی کشور مطرح کرده و رئیس محترم جمهور جناب آقای روحانی نیز وزارت نفت و شرکت ملی نفت ایران را به عنوان نخستین وزارتخانه جهت بازدید انتخاب کردند. در همین راستا نیز سال گذشته اقدامات مهمی در صنعت نفت پایه گذاری شد. برخی از مهم ترین این اقدامات که قطعا می توان از آنها به عنوان مبنایی جهت اقدامات مهم پیش رو در سال های آینده یاد کرد عبارتند از...

منابع طبیعی مشترک منابعی هستند که در حالت طبیعی و بدون دخالت انسان از مرزهای زمینی یا دریایی یک کشور عبور می کنند و وارد قلمرو کشوری دیگر می شوند. اگرچه حقوق بین الملل حق حاکمیت دولت ها بر منابع طبیعی واقع در فلات قاره را به رسمیت شناخته است، اما در خصوص منابع طبیعی مشترک بین دو یا چند دولت، خلاء حقوقی قابل توجهی وجود دارد. باوجود این، رویه دولت ها و مراجع بین المللی و دکترین حقوقی، حاکی از وجود یک قاعده حقوقی کلی بر مبنای همکاری دولت های ذیربط در بهره برداری از این منابع است. رویه دولت های ساحلی خلیج فارس نیز حاکی از تثبیت قاعده همکاری است. با وجود میادین متعدد نفت و گاز مشترک بین ایران و همسایگان در خلیج فارس، به دلایل مختلف، بهره برداری از آن ها به صورت یک جانبه صورت می گیرد که در جهت منافع اقتصادی ایران نیست

میادین فوق عظیم نفتی نقش بسیار مهمی در تولید نفت جهان دارند؛ به طوری که بیش از 20 درصد نفت جهان توسط 14 میدان نفتی بزرگ تامین میشود. میانگین عمر میادین فوق عظیم بیش از 52 سال است. اغلب این میادین وارد نیمه دوم عمر خود شده اند و در اکثر آنها نشانه هایی مثل افزایش نرخ کاهش تولید، افت فشار میدان و افزایش نسبت آب و گاز همراه نفت مشاهده می شود. در این نوشتار از طریق بررسی وضعیت تولید نفت میادین عظیم و فوق عظیم نفتی دنیا، عرضه آتی نفت جهان بررسی شده است. بر اساس نتایج این مقاله به جز میدان رمیله عراق، میادین شیبه و سفانیه عربستان و میدان زقوم امارات سایر میادین فوق عظیم نفتی دوره اوج تولید خود را پشت سر گذارده اند. البته نرخ کاهش تولید در این میادین متفاوت است. نرخ کاهش تولید در میادین دریایی بیش از میادین خشکی است. همچنین نرخ کاهش تولید میادین نفتی مناطق غیراوپک (دریای شمال، روسیه و آمریکا) در مقایسه با میادین حوزه اوپک بیشتر است که مهمترین دلیل آن نرخ تخلیه زیاد میادین حوزه غیراوپک در دهه های گذشته است. بر این اساس پیش بینی می شود هر چند در آینده سهم میادین فوق عظیم در تامین نفت جهان بیش از این کاهش خواهد یافت اما سهم اوپک در تامین نفت مرسوم جهانی روندی افزایشی خواهد داشت.

گوگرد عنصری1 در میدان های عمیق گاز ترش که فشار گاز بالاست در حالت فاز گاز یا فاز مایع وجود دارد. پیدایش گوگرد عنصری در مخازن گاز ترش بستگی به شرایط اولیه زمین شناسی و تحولات بعدی آن و تشکیل سازند و فعل و انفعالات شیمیایی مواد فسیلی دارد. دراین گونه مخازن، گوگرد عنصری به صورت اشباع و یا نیمه اشباع در گاز ترش وجود دارد و دراثر تغییراتی که در شرایط مخزن در طی تولید گاز از مخزن ایجاد می شود، می تواند به صورت جامد در مسیر تولید گاز، آزاد گردد. گوگرد عنصری ممکن است در بخشی از مسیر جریان گاز در لایه های سازند و یا در مسیر چاه ته نشین شود. این موضوع میتواند علاوه بر ایجاد خوردگی های شدید، تولید مخزن را کاهش داده و یا حتی متوقف کند. رفتار جریانی فاز جامد گوگرد عنصری آزاد شده با رفتار جریانی گاز تفاوت دارد و این تفاوت موجب ته نشینی گوگرد، گرفتگی مسیر جریان گاز و درنهایت قطع جریان گاز می گردد. در این مقاله برخی نتایج مطالعات تئوریک، تحلیلی، آزمایشگاهی و تجربی در خصوص گوگرد عنصری که توسط موسسات، مراکز تحقیقات و شرکت های تولیدکننده گاز ترش به دست آمده است، به همراه مفاهیم مربوط به مهندسی مخازن ترش گازی و تجزیه و تحلیل رفتار مخزن به طور جمع بندی شده و خلاصه ارائه می شود.

در این تحقیق تجزیه زیستی هیدروکربن های نفتی توسط گونه های میکروبی موجود در خاک آلوده به مواد نفتی به منظور بررسی قابلیت این دسته از میکروارگانیسم ها در راستای حذف آلاینده های نفتی مورد مطالعه قرار میگیرد. خاک آلوده به مواد نفتی از پالایشگاه کرمانشاه جمع آوری شده و تلقیح میکروارگانیسم ها در سه مرحله کشت در محیط جامد، غنی سازی و کشت در محیط آبی انجام می شود. حذف هیدروکربن های نفتی در شرایط هوازی در یک رآکتور بیولوژیکی محتوی میکروارگانیسم های کشت شده انجام می گردد. رآکتور با ظرفیت 36 لیتر به دو بخش هوازی و ته نشینی تقسیم شده و بر اساس سیستم لجن فعال کار می کند. باکتری های تلقیح شده که عمدتا شامل دو گونه باسیلوس و سودوموناس هستند قادرند از هیدروکربن های نفتی به عنوان منبع کربن و انرژی استفاده کنند. همچنین تاثیر عواملی نظیر دما، PH، مواد مغذی و زمان ماند بر عملکرد رآکتور مورد بررسی قرار می گیرد. تجزیه زیستی هیدروکربن های نفتی توسط باکتری های تلقیح شده منجر به کاهش قابل ملاحظه سطح هیدروکربن های نفتی در پسآب خروجی می گردد.

تشکیل رسوبات آلی و معدنی در جریان تولید نفت خام همواره یکی از مهم ترین و متداول ترین مشکلات موجود در صنعت نفت بوده که در مراحل مختلف تولید از سازند تا مخازن ذخیره نفت و صادرات می تواند منجر به قطع جریان و بروز مشکلات مختلف گردد. روش های مختلفی برای رفع مشکل رسوب وجود دارد که از آن جمله می توان به روش های مکانیکی، روش های شیمیایی و روش های حرارتی اشاره کرد. متداول ترین این روش ها جهت رفع رسوبات درون چاهی در روش های شیمیایی، استفاده از حلال و در روش های مکانیکی، حفاری رسوب با لوله مغزی سیار یا حفاری مجدد است. روش های حاضر جهت پیشگیری از رسوب بر مبنای تزریق مداوم مواد شیمیایی در سیال تولیدی هستند. از آنجا که ابتدایی ترین مرحله در بروز این مشکل، تشکیل رسوب درون ستون چاه های نفت بوده و سایر روش های پیشگیری کارایی چندانی در داخل چاه ندارند در این زمینه نیاز به روشی نوین احساس می شود که در مقاله حاضر یکی از این روش ها بررسی شده است.

چرخه رسوبی فارس یک واحد زمین ساختی-چینه شناسی هم زمان با کوه زایی آلپ است که در یک دریای پسرونده به سمت جنوب غربی نهشته شده و تغییرات سنی آن از میوسن پیشین تا پیلیوسن است. این چرخه در بر گیرنده سازندهای گروه فارس(گچساران، میشان و آغازجاری) می باشد که نشانگر یک فاز پسروی است. ضخامت تقریبی ردیف های مورد نظر در لرستان و سکوی فارس 3000متر است ولی در فروافتادگی دزفول و پس خشکی بندر عباس به حدود6000 متر می رسد. طی دوره نئوژن رسوبات گروه فارس متشکل از ماسه سنگ، مارن، سنگ آهک و رسوبات تبخیری به طور هم شیب روی آهک های آسماری (الیگوسن-میوسن) تشکیل شده اند. در این قسمت موارد بازنگری سازندهای آغازجاری و میشان بررسی می شود.

بهینه سازی تولید به عنوان روشی برای افزایش بهره دهی چاه ها و دستیابی به حداکثر پتانسیل عملیاتی تولید چاه های یک میدان از طریق کاهش افت فشارهای مسیر تولید و یا به کارگیری روش های فرازآوری مصنوعی، ازجمله شیوه های تثبیت و یا افزایش تولید میادین نفتی است که معمولا در ابتدای دوره کاهش تولید میدان و در زمان کاهش فشار جریانی چاه ها به کار گرفته می شود. در این مطالعه، یکی از چاه های تولیدی نفت موجود در یکی از میادین نفتی کشور که به دلیل روند سریع افت فشار مخزن دارای مشکل افت فشار جریانی سرچاهی است، مورد مطالعه قرار می گیرد. بدین ترتیب که پس از بررسی شرایط جریانی کنونی چاه، سناریوهای مختلف بهینه سازی تولید شامل بهینه سازی رشته تکمیلی، نصب پمپ چند فازی1، فرازآوری مصنوعی با گاز2 و پمپ الکتریکی شناور3 برای این چاه شبیه سازی و طراحی می شود. سپس، شرایط تولید آتی چاه با درنظر گرفتن افت فشار ته چاهی و برش آب برای مدت 5 سال پیش بینی می گردد. نهایتا از طریق انجام ارزیابی اقتصادی و مقایسه ارزش خالص فعلی پروژه برای هر سناریو، اقتصادی ترین سناریو پیشنهاد می شود. براساس نتایج این مطالعه، اجرای هر یک از سناریوهای پمپ دوفازی، فرازآوری با گاز و پمپ الکتریکی شناور، علاوه بر افزایش تولید و فشار سرچاهی، زمان تداوم تولید چاه را از 1 سال(شرایط کنونی) به ترتیب به 4، 4 و 5 سال افزایش خواهد داد. نتایج ارزیابی اقتصادی نشان می دهد، اجرای سناریوهای بهینه سازی رشته تکمیلی، پمپ دوفازی، فرازآوری با گاز و پمپ الکتریکی شناور، موجب افزایش ارزش خالص فعلی پروژه از 15 میلیون دلار به ترتیب به 23، 123، 141 و 163 میلیون دلار ظرف مدت 5 سال خواهد شد.

خواص ویژه سنگ مخزن شامل تراوایی نسبی و فشار مویینه، از مهم ترین داده های مورد نیاز برای شبیه سازی و پیشبینی عملکرد مخازن هیدروکربنی محسوب می شود. برای تخمین این ویژگی ها، روش های مختلفی پیشنهاد شده است که هر کدام، کاربردها و محدودیت های مشخصی دارد. در این مقاله با تکیه بر روش سیلابزنی در حالت ناپایا، خواص ویژه سنگ مخزن با کمک روش عددی تطبیق تاریخچه و روش تحلیلی JBN محاسبه و مقایسه می شوند. نتایج این بررسی ها نشان می دهد که علیرغم سرعت و سادگی روش تحلیلی، این روش علاوه بر محدودیت های خاص خود، به وجود مقادیر اندکی خطا در داده های ورودی بسیار حساس بوده و عملا از تخمین دقیق نمودارهای تراوایی نسبی دوفازی تحت شرایط آزمایشگاهی متداول ناتوان است. در حالی که روش عددی تطابق تاریخچه پایداری بیشتری داشته و نتایج مطمئن تری تولید می کند.

به علت نسبت تحرک بالای بین گاز و اغلب نفت های خام در شرایط مخزن، سیلابزنی با گاز دارای راندمان جاروبی پایینی است. نیاز به کنترل تحرک گاز در طی سیلابزنی با گاز منجر به مطالعه تزریق فوم شد که شامل تزریق همزمان گاز و ماده فعال سطحی، تزریق متناوب گاز و ماده فعال سطحی و یا تزریق فوم پیش آماده است. با توجه به شرایط مخزن، نوع تزریق متفاوت خواهد بود. با اینحال، تزریق هم زمان ماده فعال سطحی و گاز، بیشتر مورد علاقه محققان قرار گرفته است. در این مقاله، به بررسی جریان همزمان گاز و ماده فعال سطحی در محیط متخلخل پرداخته شده و نتایج آزمایشگاهی و میدانی به دست آمده از سیلابزنی با فوم ذکر گردیده است. بررسی موجود، منبع مفیدی برای مهندسان و محققان علاقه مند به جریان فوم در محیط متخلخل است و زمینه ای را برای تحقیقات آزمایشگاهی و میدانی پروژه های سیلابزنی با فوم فراهم می آورد.

باتوجه به اهمیت و پیچیدگی تعبیر و تفسیر مخازن کربناته در ایران و همچنین وجود انواع شکستگی های باز و بسته ناشی از فعالیت های تکتونیکی، لزوم ارائه روش های نوین مدل سازی شکستگی های مختلف در مخازن کربناته احساس می شود. دراین مقاله هدف اصلی تعیین مدل سه بعدی زمین شناسی مخزن ایلام در یکی از مخازن نفتی واقع در جنوب ایران است که با نتایج آزمایش چاه (well testing) همخوانی داشته و در نهایت به عنوان داده ورودی به نرم افزارهای شبیه سازی مخازن، بتواند باعث افزایش دقت و صحت نتایج مرتبط با تولید آتی مخزن گردد. در این تحقیق روشی کاربردی جهت تعیین هرچه بهتر خواص و مشخصات شکستگی های موجود در مخزن ایلام به صورت مطالعه جامع توسط نرم افزارهای FracPerm، Pansystem، Geolog معرفی می گردد، به طوریکه مجموعه ای از اطلاعات از قبیل داده های مرتبط با پتروگرافی، ارزیابی های پتروفیزیکی توسط نگارهای مرسوم و تصویری (FMI/OBMI/UBI) و آزمایش چاه در 4 حلقه از چاه های این میدان مورد ارزیابی قرار گرفته و درنهایت، با استفاده از نگارهای تصویری، مدل DFN (شبکه ای از شکاف های گسسته) و توزیع تراوایی توسط نرم افزار Fracperm تهیه شده است که به خوبی نتایج حاصله از آزمایش های سرچاهی را تایید می کند.

امروزه تنها عملکرد گل حفاری معیار انتخاب آن نیست. بلکه علاوه بر عملکرد عواملی نظیر زمین شناسی منطقه، طراحی چاه، هزینه، آثار زیست محیطی، استحکام سنگ، فشار و دمای چاه، میزان تولید، آسیب سازندی و... نیز در انتخاب گل حفاری مهم تلقی می شوند. بنابراین باید تمام جوانب کاربردی گل، به ویژه کمیت های مخزنی که در صیانت از مخازن، تولید آینده و روش های ازدیاد برداشت بسیار موثرند نیز بررسی شوند. هدف این تحقیق بررسی اثر انواع مختلف گل حفاری بر نرخ تولید و شاخص بهره دهی چاه های میدان منصوری است. برای دستیابی به این هدف تعدادی چاه که با انواع گل حفر شده اند در چهار گروه مختلف (که از نظر مخزنی و زمین شناسی مشابه هستند) انتخاب گردیده و با استفاده از اطلاعات میدانی بهره برداری و چاه آزمایی،کمیت های مخزنی مورد نظر این چاه ها محاسبه و بررسی شد. نتایج نشان دهنده ارتباط خوبی بین داده های تولیدی مخزن است. همچنین نتایج داده های چاه آزمایی بیانگر اثر مناسب گل گلایکولی و گل روغنی بر کمیت های مخزنی در مقایسه با انواع دیگر گل می باشد.

سازند آسماری به سن الیگو-میوسن در برش چینه شناسی تنگبن در شمال غرب بهبهان با ضخامت150متر شامل آهک های خیلی ضخیم تا ضخیم لایه است. بر اساس مشاهدات صحرایی و بررسی مقاطع نازک میکروسکوپی، تعداد 7میکروفاسیس در توالی آهکی این سازند شناسایی گردیدکه در 4کمربند رخساره ایلاگون،سد، بخش محدود شده(رمپ داخلی) و رمپ میانی نهشته شده اند. روند گسترش میکروفاسیس هاحاکی از آن است که سازند آسماری در این برش در یک رمپ هموکلینال تشکیل شده است. فرایندهای دیاژنزی دریایی، جوی و تدفینی، نهشته های سازند آسماری در این برش را تحت تاثیر قرار داده اند.

منطقه مورد مطالعه جزئی از زون زاگرس چین خورده محسوب می شود و در حوالی شهرستان گیلانغرب قرار دارد. رخنمون های قیر طبیعی نشان می دهد که تحت تاثیر عوامل زمین ساختی و چینه ای، مواد نفتی از طریق درز و شکاف ها از تشکیلات زیرین به بالا راه پیدا کرده و حوضه نفتی و قیر طبیعی تشکیل داده اند. قیرهای طبیعی مورد مطالعه عمدتا در سطح ناپیوستگی ها و در زیر ژیپس های تودهای سازند گچساران یافت می شوند. نتایج حاصل از بررسی ژئوشیمیایی و تجزیه عنصری و پارامترهای فیزیکی نشان می دهد، میزان اکسیژن نمونه ها از 3 تا 38 درصد متغیر بوده و بالا بودن مقدار آن اثر نامطلوبی بر ارزش حرارتی قیردارد، زیرا با افزایش 1درصد اکسیژن، ارزش حرارتی آن 7/1 درصد کاهش می یابد. میزان کربن نمونه ها بین 40 تا 90 درصد بوده و بیانگر کیفیت مطلوب اکثر آنهاست. میزان خاکستر نمونه ها 2 تا 19 درصد است که هرچه این میزان کمتر باشد، کیفیت آن افزایش می یابد. میزان رطوبت نمونه ها حدود 2 تا 37 درصد است که هرچه این مقدار کمتر باشد، کیفیت قیر طبیعی مطلوب تر می گردد. درصد مواد فرار نمونه ها از حدود 5 تا 35 درصد متغیر است که از کیفیت بالای این نمونه ها حکایت می کند. آنالیزهای XRF نشان می دهد که میزان SiO2 و CaO برخی از نمونه ها بالاست. بالابودن SiO2 میتواند در ارتباط با ماتریکس یا زمینه باشد و میزان بالای CaO به علت تشکیل قیرهای طبیعی در میان تشکیلات گچساران(ژیپس و انیدریت) است که با بالا بودن مقدار گوگرد نمونه ها نیز مطابقت می کند.

معمولا آب سازند به عنوان یک سیال ناخواسته و بیارزش در هنگام تولید از میادین هیدروکربوری شناخته شده است؛ درصورتی که نمونه گیری و آنالیز دقیق آن می تواند اطلاعات ارزشمندی را جهت توسعه میدان به منظور بهینه سازی و طراحی تکمیل چاه ها، انتخاب جنس لوله ها و تجهیزات در اختیار متخصصان قرار دهد. همچنین، آب سازند به خاطر اینکه در طی مدت ها در تماس با خود سازند بوده است، حاوی اطلاعات ارزشمندی از لحاظ زمین شناسی، ژئوشیمی و مهندسی نفت می باشد. این اطلاعات می تواند به عنوان یک ابزار قوی در کنار اطلاعات دیگر در حل مشکلات و سوالات مربوط به مخازن مختلف مفید باشد. همچنین،از این اطلاعات می توان به عنوان داده های ورودی جهت آنالیزهای مختلف در هر دوره از عمر مخزن استفاده کرد. بنابراین، مطالعه خواص آب سازند که عمدتا وابسته به ترکیبات موجود در آب می باشد، بسیار حائز اهمیت است. در این مطالعه، آب های مختلف مانند آب شیرین، آب دریا و آب سازند، از لحاظ میزان شوری، طبقه بندی شده و عوامل مختلفی که باعث تغییر در میزان شوری آب در مناطق مختلف شده اند، مورد بررسی قرار گرفتند. یکی از روش های شناخته شده در آنالیز ترکیب شیمیایی آب سازند، استفاده از الگوهایی است که علاوه بر میزان یون ها، تاثیر ترکیب شیمیایی آب سازند را در نظر بگیرند. رایج ترین الگو در این زمینه، الگوی استیف است که در این مطالعه معرفی گردیده و اطلاعاتی که می توان از تفسیر آن استخراج نمود، به طور کامل تشریح شده است. در ادامه، اطلاعات آب های سازندی در میادین دشت آبادان مورد استفاده قرار گرفته و با استفاده از الگوی استیف آنالیز شده است. در پایان نیز مجموعه ای از نکات و قواعد سرانگشتی که در اکثر موارد می توان با استناد به آنها، اطلاعات مفیدی را در یک نگاه به دست آورد؛ بیان شده است.