ماهنامه اکتشاف و تولید نفت و گاز
پیاپی 132 (خرداد 1395)

نفت به عنوان یکی از منابع استراتژیک نقش مهمی در اقتصاد کشورهای حوزه ی خلیج فارس و عضو اوپک دارد. در این تحقیق وضعیت تولید نفت خام در این کشورها شامل عراق، امارات متحد هی عربی، قطر، عربستان سعودی و کویت بررسی شده است. سپس با جمع آوری داده های آماری تولید نفت این کشورها در فاصله سال های 2013 - 1962 و با استفاده از الگوهای سری زمانی ARIMA مناسب ترین الگو برای پیش بینی تولید این کشورها تعیین شد. نتایج تحقیق نشان داد که عراق، امارات، قطر، عربستان سعودی وکویت در تولید نفت به ترتیب الگوهای سری زمانی ( ARIMA(0.2.4) ، ARIMA(2.1.2 ARIMA(1.1.0) و ( ARIMAA(0.1.1)، ARIMA(0.1.1 ، را دارند. مقادیر پیش بینی شده نشان داد که در سال های آتی تولید نفت در قطر و عراق روندی کاهشی، در عربستان روندی نسبتا ثابت و در کویت و امارات روندی افزایشی خواهد داشت.

تحولات اخیر حوزه ی نفت نشان می دهد که دوره ی تولید بدون دردسر نفت خام به پایان رسیده است. شرایط حاکم بر جهان و تغییرات رخ داده سبب تغییرات قیمت نفت خام شده است. پیش بینی عرضه و تقاضای نفت خام می توانند کمک شایانی برای برنامه ریزی تولید، استخراج نفت و قیمت گذاری آن باشند. نفت از جمله کالاهای نادری است که سنگ بنای انجام بیشتر فعالیت های اقتصادی و بسیاری از علوم کاربردی است. در دنیای صنعتی امروز، تولید و مصرف نفت و فرآورده های آن؛ چه به صورت کالاهای واسطه و چه به صورت کالاهای نهایی به یک ضرورت و نیاز اساسی تبدیل شده است. بدین ترتیب تغییرات غیرمتعارف در قیمت این کالا نه تنها در بازارهای بین المللی سبب افزایش قیمت تولید سایر کالاها و خدماتشده؛ بلکه بعضا سبب تغییر مزیت های تولیدی در بازارهای داخلی و بین المللی نیز می شود. در این مقاله یک مدل پیش بینی مبتنی بر یادگیری ماشین برای پیش بینی سهم ارزش افزوده ی بخش نفت در تولید ناخالص ارائه شده است. نتیجه نشان می دهد که این مدل برای پیش بینی سهم ارزش افزوده ی بخش نفت درتولید ناخالص داخلی مفید بوده، دقت پیش بینی بسیار زیاد خواهد بود و این مدل می تواند در پیش بینی رشد اقتصادی کشور که بسیار به بخش نفت وابسته است تاثیرگذار باشد.

چاه آزمایی فرآیندی است که زمینه را برای کسب اطلاعات در مورد مخزن فراهم می کند. چاه آزمایی که از کلیدهای اصلی توصیف صحیح مخزن به حساب می آید را می توان از جنبه های مختلف بررسی کرد. از مهمترین جنبه های بررسی چاه آزمایی، بخش مدیریت است. از سوی دیگر چاه آزمایی در ایران چالش ها و مشکلات مختلفی دارد. در این مقاله چالش های مدیریتی چاه آزمایی در ایران که از طریق مصاحبه با متخصصان صنعت و مطالعه ی منابع علمی حاصل شده بررسی گردیده است. از مهمترین چالش ها نبود بخش تخصصی چاه آزمایی در شرکت ها، ضعف در تعامل بین افراد یا شرکت ها، ضعف در نظارت و مبحث محرمانگی اطلاعات است. برای هر یک از این چالش ها پیشنهادها و راه حل هایی ارائه شده که از جمله مهم ترین آنها توجه بیشتر به نیروی انسانی، بازنگری قراردادها و تخصیص بهینه و متوازن منابع به بخش های مختلف است. همچنین ورود شرکت های معتبر بین المللی به صنعت نفت کشور، ایجاد بانک اطلاعاتی جامع، استفاده از درس آموخته ها و حضور شرکت های داخلی در مجامع علمی بین المللی نیز می تواند در حل چالش های چاه آزمایی موثر باشد.

در سال های اخیر استفاده از مدلسازی شبکه ی حفرات در شبیه سازی فرآیندهای جابه جایی در مخزن و محاسبات تراوایی نسبی کاربرد وسیعی یافته است .شبیه سازی این فرآیندها به درک بهتر آنچه در مقیاس حفره در مخزن رخ می دهد کمک خواهد کرد که نخستین مرحله برای طراحی عملیات های انجام شده روی مخزن از جمله ازدیاد برداشت نفت است. ساخت میکرو مدل ها ومشاهده ی میکروسکوپی حرکت سیال بر اثر اختلاف فشار به پیشرفت این روش کمک شایانی کرد. گام نخست در شبیه سازی فرآیندها به این روش، ایجاد مدلی از شبکه ی حفرات است که تا حد ممکن به سنگ شبیه باشد. پیچیدگی های بسیار سنگ های رسوبی به خصوص سنگ های کربناته که ناشی از دیاژنز رخ داده است سبب شده این مبحث گسترش فراوانی پیدا کند. استفاده از مباحث آماری و روش های تصویربرداری به کمک مهندسان در این بخش ارائه شده تا بتوانند ساختار سنگ را هرچه بهتر مدل سازی کنند. این مقاله نگاهی به مهم ترین تحقیقاتی که در سالیان گذشته در زمینه ی مدلسازی شبکه ی حفرات انجام شده خواهد داشت. روش های متفاوت شبیه سازی ساختار سنگ و روش های استفاده شده برای انجام محاسبات، از مباحث بررسی شده در مقاله ی حاضر است.

رشته ی تکمیلی زنده ساز روشی قدیمی برای تجهیز چاه به سامانه ی فرازآوری با گاز است که به دلیل سادگی اجرا و راهبری و هزینه ی کمتر نسبت به رشته ی تکمیلی مجهز به شیر تزریق گاز، به طور وسیعی برای چاه های قدیمی جنوب کشور استفاده شده است. البته این روش نقاط ضعف عملیاتی متعددی از جمله نیاز به فشار تزریق بیشتر، بازدهی انرژی کمتر، خوردگی لوله جداری تولیدی، عدم امکان نصب توپک و شیر ایمنی زیرسطحی 2 ، عدم امکان تغییر عمق تزریق بدون دکل و... دارد ] 1[. از سویی با افزایش توجه به حفظ ایمنی و یکپارچگی چاه ها در زمان طراحی تکمیل چاه ها در سالهای اخیر، ضرورت انجام مطالعه و ارزیابی فنی و اقتصادی رشته ی تکمیلی چاه های مجهز به فرازآوری با گاز بیش از پیش احساس می شود. در این مقاله ضمن شبیه سازی یکی از چاه های نفتی جنوب کشور با نرم افزار ،PROSPER عملکرد جریانی آینده ی چاه در سه سناریو؛ ادامه ی شرایط کنونی، فرازآوری با گاز با رشته ی تکمیلی مجهز به شیر تزریق گاز و فرازآوری با رشته ی تکمیلی زنده ساز، پیش بینی و مورد ارزیابی فنی و اقتصادی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصل صرف نظر از مسائل ایمنی و عملیاتی نوع رشته ی تکمیلی فرازآوری با گاز تفاوت قابل توجهی در عملکرد فنی چاه و نیز سودآوری میان مدت پروژه نخواهد داشت. بنابراین رشته ی تکمیلی مجهز به شیر تزریق گاز به دلیل مزایای ایمنی و عملیاتی به عنوان روش بهینه ی تکمیل معرفی شد.

معمولا در اکثر مخازن هیدروکربنی، گازهای غیرهیدروکربنی نیز همراه سیالات مخزن حضور دارند. این گازها که عمدتا شامل دی اکسیدکربن، سولفید هیدروژن و نیتروژن هستند بسته به نوع مواد آلی منشا تشکیل دهنده ی هیدروکربن، شرایط محیط رسوب گذاری و فرآیندهای به وقوع پیوسته در مخزن یا سنگ منشا، نوع و مقدار متفاوتی خواهند داشت. حضور این گازها به همراه سیالات هیدروکربنی به عنوان ناخالصی 3 درنظر گرفته شده و سبب کاهش مرغوبیت سیال مخزن می گردد. همچنین خورنده بودن و در اکثر موارد ارزش حرارتی 4 کم از دیگر مشکلات این گازها محسوب می شود. اگر چه به علت دلایل ذکر شده وجود این ترکیبات از منظر تولید و ملاحظات اقتصادی مطلوب نیست اما مطالعه و بررسی ترکیب این گازها می تواند منجر به تولید اطلاعات و نتایج ارزشمندی شود. مثلا زیاد بودن نیتروژن می تواند در اثر بلوغ بیش از حد ماده ی آلی سنگ منشا باشد یا زیاد بودن سولفید هیدروژن، نشان دهنده ی سنگ منشا دارای گوگرد یا احیای ترموشیمیایی سولفات 5 یا احیای فعالیت های باکتریایی 6 )در صورت وجود شرایط مناسب( باشند. در این نوشتار، ابتدا در خصوص فرآیندهای تولید یا مهاجرت گازهای غیرهیدروکربنی به مخزن توضیحاتی ارائه شده، سپس ترکیب گازهای غیرهیدروکربنی در مخازن منتخب بررسی و با درنظر گرفتن شرایط هرکدام از این مخازن، در مورد منشا این گازهای غیرهیدروکربنی نتیجه گیری شده است.

در تجزیه و تحلیل مقاطع لرزه ای برای تشخیص هیدروکربن و سایر منابع زیرسطحی، ضروری است مقطعی با کیفیت مناسب و تخمینی از داده های از دست رفته داشته باشیم. همچنین در مراحل مختلف پردازش داده های لرزه ای فرض بر آنست که داده ی لرزه ای به طور منظم در مکان و زمان نمونه برداری شده است. با وجود نمونه برداری منظم داده ها در زمان، در عمل به دلیل مشکلات عملیاتی، نمونه برداری منظم در امتداد مکان انجام نمی شود. با دانستن این نکته که قوی تر بودن روش پیشنهادی در تخمین داده های از دست رفته یا درون یابی مقطع قطعا منجر به یکفیت بهتر مقاطع لرزه ای و در نتیجه انجام بهتر مراحل پردازشی یا تفسیری خواهد شد و همچنین اینکه شرط مقطع باکیفیت مناسب، داشتن مقدار کمینه ی رویدادهای دگرنام شده و نوفه های تصادفی و از همه مهم تر کاهش نوفه های ناشی از هندسه ی برداشت است باید گفت که امروزه درون یابی داده های لرزه ای بسیار حائز اهمیت هستند.
در این مقاله ضمن معرفی مبانی نظری روش تصویر روی مجموعه های محدب، روش ها و الگوریتم هایی برای جبران ضعف های روش تصویر روی مجموعه های محدب معرفی می شود. مثلا جهت کاهش زمان درون یابی و همگرایی سریع ترین روش، الگوریتم بک و تبول 4 معرفی و استفاده خواهد شد. همچنین با افزودن متغیری خاص در فرمول پیاده سازی الگوریتم، این روش برای درون یابی همزمان با تضعیف نوفه ی تصادفی تعمیم داده می شود. برای درون یابی داده های لرزه ای سه مولفه ای به صورت یک جا جهت کاهش زمان و افزایش کیفیت درون یابی، به جای تبدیل فوریه ی معمولی از تبدیل فوریه ی کواترنیون استفاده می شود.
با دانستن این نکته که در صورت استفاده از تبدیل فوریه، روش مذکور تنها قادر به بازسازی رویدادهای خطی یا شبه خطی است واگر رویداد غیرخطی باشد )مانند رویدادهای بازتابی در مقطع چشمه مشترک( این روش به درستی کار نمی کند در تحقیق حاضر روش پنجره بندی پیشنهاد می شود که با اعمال آن قبل از درون یابی، درون یابی بهتر رویدادهای غیرخطی امکان پذیر است. با وجود افزایش زمان درون یابی با پنجره بندی، از طریق پردازش موازی، زمان اجرای درون یابی پنجره ها نیز کاهش می یابد. همچنین کارآیی این روش و هر یک از الگوریتم های بهبود دهنده ی آن روی داده های لرزه ای مصنوعی یا واقعی، ارزیابی و نتایج آن عرضه می شود.

در این مقاله تاثیر نرخ سرد شدن بر مقاومت به سایش فولاد هادفیلد به کار رفته در مته ی حفاری بررسی شده است. بدین منظور ابتدا دو مدل دیسکی شکل از جنس آلومینیوم تهیه شده، سپس قالب گیری به روش سیلیکات سدیم/ CO2 به صورت تغذیه ی روبسته انجام گردیده، در نهایت مذاب موردنظر توسط کوره ی القایی بدون هسته تهیه شد. پس از پایان ریخته گری، یک قطعه ی ریخته گری شده درون حمام آب خالص و قطعه ی دیگر در هوا سرد گردید. سپس در راستای بررسی ریزساختار نمونه ها از میکروسکوپ نوری، جهت بررسی سختی نمونه ها از آزمایش سختی سنجی به روش ویکرز و برای بررسی مقاومت به سایش آنها از آزمایش پین روی دیسک استفاده شد. مشاهدات میکروسکوپ نوری نشان داد که افزایش نرخ سرد شدن )سرد شدن در آب( منجر به کاهش مقدار رسوبات کاربیدی در ریزساختار فولاد هادفیلد می گردد. نتایج آزمایش سختی و سایش بیانگر کاهش سختی و مقاومت به سایش در فولاد هادفیلد مورد استفاده در مته ی حفاری در اثر افزایش نرخ سرد شدن است. با توجه به نتایج این پژوهش، بهترین مقاومت به سایش در قطعه ی ریخته گری شده ی سرد شده در هوا مشاهده گردید.

در این مقاله روش جدیدی از تصحیح برون راند نرمال 3 با عنوان تصحیح برون راند نرمال ثابت (CNMO) شرح داده می شود که بر بازتاب های نقطه ی میانی مشترک (CMP) 4 قبل از برانبارش اعمال می گردد. این روند به طور خودکار اثر کشیدگی نامطلوبی که تصحیح برون راند نرمال مرسوم به وجود می آورد را ایجاد نمی کند )کشیدگی NMO 5 (. در این روش ناحیه ی مهمی از دورافت های 6 بزرگ که به طور طبیعی در تصحیح NMO مرسوم حذف 7 می شود نگاه داشته شده و در برانبارش استفاده می گردد. این روش که قدرت تفکیک برانبارش CMP را بهبود می بخشد با استفاده از داده های مصنوعی و واقعی شرح داده می شود.