ماهنامه اکتشاف و تولید نفت و گاز
پیاپی 134 (امرداد 1395)

صنعت نفت و گاز روزبه روز در حال پیچیده تر شدن و سرشار از تغییرات، ریسک ها و عدم قطعیت هایی است که ناشی از وجود ریسک در پروژه ها هستند. بنابراین توجه به هزینه های ناشی از این ریسک ها و محاسبه ی آنها ضرورتی غیرقابل اجتناب است. بنابراین باید هزینه های ناشی از این ریسک ها که آنرا هزینه ی اقتضایی یا پیش آیندی می گویند محاسبه و به هزینه ی پایه اضافه شود تا قیمت پیشنهادی برای مناقصه به دست آید. در این مقاله به منظور تعیین هزینه ی اقتضایی پروژه های نفت و گاز، توسط رگرسیون خطی و منطق فازی، سیستم خبره ی فازی طراحی می شود که نسبت به سایر روش ها هم از اطمینان لازم برخوردار است و هم انعطاف کافی دارد. اطمینان این سیستم ناشی از تحلیل رگرسیونی و انعطاف آن مبتنی بر منطق فازی است. در این مطالعه ابتدا با استفاده از ادبیات موضوع و مصاحبه، عوامل ریسک یا متغیرهای موثر بر هزینه ی اقتضایی پروژه های نفت و گاز شناسایی می شود، سپس بر اساس تحلیل رگرسیون رابطه ی آنها به عنوان متغیر مستقل موثر بر متغیر وابسته که همان هزینه ی اقتضایی است بررسی و تحلیل شده و رابطه ی بین آنها به دست می آید. سپس با استفاده از منطق فازی، بزرگی یا سهم هر یک از عوامل ریسک (که بر اساس دو عامل احتمال وجود و شدت تاثیر هر یک از ریسک ها مشخص می شود) تعیین و در رابطه ی رگرسیونی وارد می گردد و هزینه ی اقتضایی پروژه به دست می آید.

با وجود ارزش افزایی چشمگیر بخش بالادستی صنعت نفت، ماهیت فن آوری در این بخش برای بسیاری (حتی در درون این صنعت) مبهم است. به نظر می رسد که بخشی از مشکلات فراوان موجود در زمینه ی توسعه و به کارگیری فن آوری های مورد نیاز این بخش از صنعت کشور، ریشه در همین ابهام یا شناخت نامناسب از ماهیت فن آوری دارد. در این مقاله ضمن واکاوی مفهوم فن آوری در بخش بالادستی صنعت نفت، با استفاده از شاخص های مربوطه، فرآیندهای بالادستی به دو دسته ی فرآیندهای کلیدی و پشتیبان تقسیم می شوند. بر همین اساس برای نخستین بار، فن آوری های بالادستی به دو گروه خبرگی فن آورانه و ابزارهای فن آورانه طبقه بندی شده اند. سپس بر مبنای میزان دانش بنیان بودن فرآیندهای مربوطه، خبرگی فن آورانه در چهار دسته ی تولید داده، تولید اطلاعات، تولید دانش و خردورزی ارائه و برخی ابزارهای مربوط به هر گروه معرفی شده اند. این مقاله با کمک به شفاف سازی مفهوم و نقش فن آوری در بخش بالادستی صنعت نفت می تواند زمینه را برای تصمیم گیری بهتر مدیران در حوزه ی عملیات و سیاست گذاری فراهم آورد. همچنین می توان از سطوح فن آوری معرفی شده در این مقاله به مثابه نقشه ی راه و راهنمای عملی در مسیر ارتقاء توان دانشی و فن آورانه ی شرکت ها استفاده کرد.

ارزیابی تولید و صادرات نفت خام عراق به عنوان یکی از مهم ترین رقبای ایران بسیار حائز اهمیت است. این کشور با انعقاد قراردادهای نفتی جدید موفق به افزایش تولید و صادرات بیشتر نفت خام شده و تا حد بسیاری توانسته در زمینه ی صادرات نفت خام به بازارهای جهانی جایگزین ایران گردد. به طوری که میانگین تولید نفت عراق از 36/2 میلیون بشکه در روز در سال 2010 به 5/4-3/4 میلیون بشکه در روز در چهار ماه نخست سال 2016 افزایش یافته است. میانگین صادرات نفت عراق نیز از 89/1 میلیون بشکه در روز در سال 2010 به بیش از 5/3 میلیون بشکه در روز افزایش یافته است. همچنین بررسی مقاصد صادراتی نفت خام ایران قبل و بعد از اعمال تحریم ها و مقایسه ی صادرات نفت عراق به این کشورها در همین دوره بیانگر آنست که بیش از 70 درصد از کاهش میزان صادرات نفت خام ایران به کشورهای آسیایی طی دوره ی مذکور از طریق صادرات نفت خام عراق جبران شده است.
در این مقاله تلاش شده آخرین وضعیت توسعه ی میادین نفتی عراق بررسی شود و تاثیر قراردادهای نفتی این کشور بر افزایش تولید، صادرات و درآمدهای نفتیآنبررسی گردد.

در اثر حرکات قائم گسل های عمیق، تندشیب و با روند شمال شرق-جنوب غرب پی سنگ که بلندی های دیرینه ی هندیجان و خارک-میش را به وجود آورده اند تراف بینک در شمال غرب خلیج فارس تکامل یافته است. پیچیدگی ساختمانی و کمبود داده، فعالیت های اکتشافی و توسعه ای را در این ناحیه با چالش مواجه کرده است. هدف این مطالعه ارزیابی توانایی زایش سنگ های منشا کرتاسه در تراف بینک و درک بهتر تاریخچه ی تدفین و زمان زایش هیدروکربن هاست. شیوه ی کار این مطالعه مدل سازی سیستم های نفتی کرتاسه-ترشیاری در تراف بینک بر مبنای یک برش عرضی شرقی-غربی است که از چاه-2 میدان هندیجان به سوی عمیق ترین بخش تراف و از آنجا به سوی چاه-1 میدان درود امتداد دارد. برای نیل به این هدف ابتدا به کمک مطالعات انطباق نفت-نفت، بایومارکرهای پنج نمونه نفت از دو افق تولیدی (فهلیان و آسماری) میادین هندیجان، بهرگانسر و درود تحلیل شده و دو نوع نفت متفاوت و سازگار با سیستم های نفتی از پیش تعریف شده در منابع مطالعاتی شناسایی گردیدند. پس از شناسایی این سیستم ها مدل سازی یک و دوبعدی به کمک نرم افزار پترومد1 در دستور کار قرار گرفت. مدل های یک بعدی نشان می دهند که با وجود عدم حضور سنگ منشا گرو (کرتاسه ی پیشین) در میدان درود، این سازند در موقعیت کنونی میدان هندیجان در اوج محدوده ی زایش نفت قرار دارد. سنگ منشا کژدمی (کرتاسه ی میانی) تنها در پلیستوسن پسین و آن هم به دلیل وجود رسوبات سازند آغاجاری در هر دو میدان هندیجان و درود تعمیق و بالغ شده است. ارزیابی تاریخچه ی گرمایی، تکامل حوضه و مسیرهای مهاجرت در عمیق ترین بخش تراف بینک منجر به مدل سازی دوبعدی این تراف شد. مدل های دو بعدی نشان می دهند که هر دو سازند گرو و کژدمی بلوغ گرمایی متفاوتی را در موقعیت های مختلف درون تراف بینک تجربه می کنند. در بخش های مرکزی تراف بینک، سازند گرو در محدوده ی زایش گاز خشک قرار دارد. این در حالی است که سازند کژدمی در محدوده ی زایش گاز تر قرار داشته و بلوغ گرمایی هر دو سازند به سوی یال های منتهی به بلندی های دیرینه کاهش می یابد.

یکی از کاربردهای روش میدان پتانسیل (گرانی سنجی و مغناطیس سنجی) شناسایی عمق بی هنجاری است. تعیین ساده و سریع محدوده ی عمق بی هنجاری کمک مهمی در تفسیر اطلاعات خواهد بود. برای به دست آوردن حداکثر عمق بی هنجاری روش های نیمه خودکار متعددی از جمله روش اویلر و روش عمق از نقاط بی نهایت (DEXP2) وجود دارد. روش پیشنهاد شده در این تحقیق (DEXP) شامل تخمین بیشینه ی عمق حاصل برای بیشترین مقدار ضریب ساختار قابل قبول است. با توجه به اینکه ضریب ساختار بیشینه فقط به ابعاد مساله (2D/3D) و طبیعت میدان مورد بررسی وابسته است (مثلا میدان گرانی یا میدان مغناطیسی)، می توان عمق این میادین را به راحتی تعیین کرد. در این مطالعه روش DEXP روی داده های مصنوعی و داده های واقعی گرانی سنجی آزمایش شده است. سودمندی استفاده از این روش برای اطلاعات واقعی در مورد نمک مدفون در ناحیه ی چارک نشان دهنده ی آنست که عمق حاصل با سایر روش های دیگر تخمین عمق تطابق دارد.

هدف این پژوهش استفاده از توانایی هوش مصنوعی جهت تخمین خواص سیالات مخزن با دقت بیشتر نسبت به روش های تجربی است که کارآیی کمی دارند. بدین منظور پس از جمع آوری و سازمان دهی داده های مربوط به 36 نمونه آزمایش PVT3 که طی 56 سال تولید از مخزن انجام شده بود، جهت پیش بینی ضریب حجمی نفت سازندی، یک بار از شبکه ی عصبی مصنوعی و بار دیگر از تلفیقی از شبکه ی عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک استفاده گردید. از آنجا که Rsb4 تابعی از وزن مخصوص گاز، API نفت، دمای مخزن و فشار نقطه ی حباب است به عنوان داده های لایه ی ورودی استفاده شد. همان گونه که در ادامه مشاهده خواهد شد نتایج نشان می دهند که شبکه های عصبی نسبت به روابط تجربی که بر اساس داده های محلی خاص مناطق مختلف به دست آمده اند از دقت بسیار خوبی برای تخمین خواص سیالات مخزن برخوردارند. همچنین ترکیب شبکه ی عصبی مصنوعی با الگوریتم ژنتیک بسیار مفید بود؛ چراکه سبب افزایش بسیار زیاد سرعت همگرایی به سمت مدل دقیق و پایداری شبکه ی عصبی شد. شبکه ی عصبی مصنوعی طراحی شده میانگین انحراف نسبی حدود 8/1 درصدی را نشان می دهد.

در این مقاله از حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان به عنوان مدل پروکسی جهت تطابق تاریخچه ی مخازن شکاف دار استفاده شده است. مدل پروکسی برای مدل سازی تابع هدف تطابق تاریخچه بر اساس داده های حاصل از میادین نفتی ساخته می شود. هدف از تطابق تاریخچه، حداقل سازی تابع هدف مربوطه است. برای این کار تابع هدف مورد نظر توسط الگوریتم ازدحام ذرات به حداقل مقدار ممکن خود می رسد. در تطابق تاریخچه ی خودکار، آنالیز حساسیت سنجی اغلب روی مدل شبیه ساز اعمال می شود. برای این کار جهت به دست آوردن محدوده ی جدیدی از متغیرهای عدم قطعیت (متغیرهای تطابق) که در آنها تابع هدف حداقل مقدار را دارد، آنالیز حساسیت سنجی روی مدل پروکسی انجام شد. به کارگیری محدوده های بهبود یافته مربوط به متغیرهای عدم قطعیت در الگوریتم بهینه سازی، منجر به افزایش سرعت بهینه سازی تابع هدف می شود و همچنین خروجی الگوریتم بهینه سازی که در واقع همان متغیرهای تطابقند، در زمان کمتر و با دقت بیشتری تولید می شوند. کارآیی رویه ی ارائه شده در این مقاله با کارآیی روش معمول در تطابق تاریخچه مقایسه شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که رویه ی ارائه شده نسبت به روش معمول منجر به نتایج مطمئن تر، سرعت همگرایی بیشتر و خطای کمتری بین داده های واقعی و شبیه سازی شده برای تطابق تاریخچه می گردد. همچنین به علت سرعت عملکرد زیاد و عدم نیاز به تعداد زیادی از مجموعه ی داده ها، حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان می تواند گزینه ی مناسبی جهت ساخت مدل پروکسی باشد.

سیالات پایه فرمیتی در بیش از یک صد عملیات چاه های چالش برانگیز صنعت نفت شامل سازندهای محتوی شیل و چاه های دما-فشار زیاد موفقیت آمیز بودند. آنها نسبت به سیالات پایه آبی متداول مزایای بیشتری دارند؛ از جمله پایداری خواص افزاینده ها در دماهای زیاد، احتمال کم گیر لوله، خاصیت بازدارندگی شیل، نرخ خوردگی کم و دوست دار محیط زیست بودن. در این مطالعه نمونه های سیال حفاری محتوی نمک های فرمیتی و افزاینده های دیگر با فرمولاسیون خاص خود طراحی شد. بررسی آزمایشگاهی جهت ارزیابی رفتار رئولوژیکی سیالات پایه فرمیتی به صورت تابعی از دما انجام گردید. خواص حرکتی، افت صافی و بازیابی شیل در دماهای مختلف اندازه گیری شد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که بازیابی شیل و پایداری حرارتی سیالات فرمیتی از سایر نمونه های سیال حفاری بهتر است. از این رو نمک های فرمیتی پایداری حرارتی پلیمرها را در سیال حفاری پایه آبی بهبود می دهند.