فهرست مطالب

اکتشاف و تولید نفت و گاز - پیاپی 171 (آذر 1398)
  • پیاپی 171 (آذر 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/09/10
  • تعداد عناوین: 13
|
  • سیدعلی معلمی* صفحات 2-3
  • منصور قربانی*، محمدرضا آریانسب، فرید تژه، حسین صباغیان صفحات 4-12

    پتانسیل هیدروکربوری رسوبات پالئوزوئیک در دو «زون» مهم ساختاری ایران مرکزی و زاگرس از اهمیت بالایی برخوردارند. هرچند مطالعات انجام شده در حوضه زاگرس نسبت به ایران مرکزی گسترده تر بوده، اما هنوز موارد ناشناخته ای در آنها وجود دارد. در مطالعات زمین شناسی ایران مرکزی، روند مطالعاتی سیستماتیک انجام نشده و داده های مستند زیادی وجود ندارد، اما می توان با بررسی های اصولی به اهدافی بزرگ دست یافت که پایه گذار اکتشاف هیدروکربوری در ناحیه ایران مرکزی باشد. در این پژوهش برش هایی از رسوبات پالئوزوئیک که حضور مواد آلی در آنها محرز بوده و از توان فسیلی آنها تا حدی اطمینان وجود داشت، از دیدگاه «چینه شناسی»، «فسیل شناسی»، «ژئوشیمی» و «ایزوتوپی» مورد بررسی قرار گرفتند. مطالعات چینه شناسی حاکی از شباهت بسیار زیاد رسوبات پالئوزوئیک آذربایجان با ایران مرکزی است. قدیمی ترین واحد سنگی که در زاگرس «برونزد» دارد، «سری هرمز» است که در هیچ جا قاعده ی آن دیده نمی شود. بررسی های چینه شناسی حاکی از وجود ویژگی های مشترک در سری هرمز و «سری ریزو» است و سن «پرکامبرین» دارند. پس از آن، بخش بالایی «سازند سلطانیه» قدیمی ترین واحد سنگی است که تاکنون در زاگرس برونزد داشته و در این پژوهش برای نخستین بار معرفی شده است. بر اساس مطالعات انجام شده و آنالیزهای شیمیایی، در ایران مرکزی رسوبات «افق موش» و «سازند شیشتو II»، و در مرحله بعدی «سازند شیرگشت» و «آباده» از نظر منشاء هیدروکربوری می توانند مدنظر قرار گیرند. در نهایت براساس نتایج حاصل از مطالعات، در پالئوزوئیک زاگرس می توان سه سیستم «نفتی میلا III و باروت»، سیستم «ایلبیکو زردکوه» و «سیستم نفتی پالئوزوئیک بالا» راتعریف نمود. شایان ذکر است احتمال وجود یک سیستم نفتی در «هرمز»  دور از انتظار نیست، به طوری که سنگ منشا و سنگ مخزن هرمز و نیز سنگ های بالایی آن به عنوان سنگ پوشش باشند.

    کلیدواژگان: ایران مرکزی، زاگرس، پالئوزوئیک، هیدروکربور، چینه شناسی
  • محمد برجسته*، سیدعلیرضا طباطبائی نژاد صفحات 13-19

    هدف این پژوهش، استفاده از توانایی «هوش مصنوعی» جهت تخمین خواص سیالات مخزن، نسبت به روش های تجربی است که از کارایی پایین تری برخوردارند. لذا پس از جمع آوری و سازمان دهی داده های مربوط به «فشار-حجم-دما» برای 36 نمونه آزمایش که در طی 56 سال تولید از مخزن انجام گرفته بود، جهت پیش بینی فشار نقطه حباب، یک بار از «شبکه عصبی مصنوعی» و بار دیگر تلفیقی از شبکه عصبی مصنوعی و «الگوریتم ژنتیک» استفاده گردید. از آنجا که «فشار نقطه ی حباب» تابعی از «وزن مخصوص گاز»، «چگالی نفت»، «دمای مخزن» و «نسبت گاز و نفت» است، لذا این مقادیر به عنوان داده های لایه ی ورودی استفاده گردید. شبکه ی مذکور به صورت تک خروجی طراحی و اجرا گردید. نتایج حاصل نشان می دهند که شبکه های عصبی نسبت به روابط تجربی که براساس داده های محلی خاص مناطق مختلف به دست آمده اند از دقت بسیار بیشتری برای تخمین خواص سیالات مخزن برخوردارند. ترکیب شبکه عصبی مصنوعی با الگوریتم ژنتیک، سرعت هم گرایی و پایداری شبکه عصبی مصنوعی به مدل دقیق را افزایش می دهد. شبکه ی عصبی مصنوعی طراحی شده، میانگین انحراف خطای حدود 6/1 %را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: هوش مصنوعی، خواص سیالات مخزن، شبکه ی عصبی مصنوعی، الگوریتم ژنتیک، فشار نقطه حباب
  • رحیم باقری تیرتاشی*، زیبا زمانی، محمود حاجیان صفحات 20-31

    مطالعات انجام شده در توالی های رسوبی «ژوراسیک» تا «کرتاسه» در ناحیه ی لرستان حاکی از وجود لایه هایی با گسترش ناحیه ای وسیع، ضخامت و مقدار ماده ی آلی قابل توجه در قاعده ی «سازند گرو» و راس «سازند سرگلو» بوده که در محیط دریایی باز و در شرایط احیایی رسوب کرده اند. مطالعات نشان می دهد که به جز بخش هایی در نواحی شمال شرقی، شمال غربی و بخش میانی ناحیه -در امتداد بالاآمدگی «اناران»- شرایط برای رسوب این لایه های غنی از ماده ی آلی در زمان پیشروی دریا فراهم بوده است. با بررسی تاریخچه «تدفین-حرارتی» این لایه ها، مشخص شده است که در مناطق قابل توجهی از ناحیه مورد مطالعه، مواد آلی این دو سازند، به ویژه در سازند سرگلو که به طور غالب از نوع «کروژن II» هستند، به حد بلوغ در حد پنجره ی گاززایی رسیده اند؛ که این موضوع با شواهد وجود گاز در چاه های ناحیه تایید می گردد.کانی های کربناته نیز به عنوان کانی غالب در دو سازند فوق وجود دارند. عمق تدفین متفاوت دو لایه ی هدف و شرایط زمین شناسی و ساختمانی مختلف، سبب ایجاد رژیم های فشاری متفاوت در این ناحیه شده است. این مساله از این جهت اهمیت دارد که انتظار تولید بیشتر در نواحی پرفشارتر، در تعیین محل مناسب حفاری مد نظر قرار خواهد گرفت. ارزیابی های پتروفیزیکی و اندازه گیری های آزمایشگاهی نشان از مقدار قابل توجه جذب گاز بر روی بخش های آلی افق های هدف و هم چنین وجود گاز آزاد در خلل و فرج بخش آلی و معدنی سنگ داشته است. بر این اساس با «مدل سازی استاتیک» انجام شده در گستره ی ناحیه ی هسته یا ناحیه مناسب با در نظر گرفتن حد مقدار «انعکاس ویترینیت» 1/2 درصد، حجم گاز جذب شده و گاز آزاد در دو سازند تخمین زده شده است.

    کلیدواژگان: ناحیه لرستان، شیل گازی، ذخایر نامتعارف، گاز جذب شده، گاز آزاد
  • مجتبی رحیمی*، مهدی قاسمی زانیانی صفحات 32-39

    حفاری سازندهای شکافدار به روش فراتعادلیسبب هرزروی گل حفاری به درون شکاف هامی شود. هرزروی گل در هنگام حفاری سازندهای شکاف دار به دلیل عدم توانایی در جلوگیری از وقوع آن در ایران به شکل سنتی امری متداول و پذیرفته شده می باشد. در اکثر موارد پس از حفاری سازندهای شکاف دار و به منظور بدست آوردن جریان چاه، عملیات اسید کاری  انجام می گیرد. در انجام عملیات اسیدکاری هیچ معیار استانداری به منظور تعیین حجم اسید موردنیاز وجود ندارد. اگر بتوان شعاع آسیب ناشی از هرز روی گل به درون سازند شکافدار را تعیین نمود می توان میزان اسید موردنیاز جهت انجام عملیات اسیدکاری را نیز محاسبه نمود. هدف اصلی از این پژوهش بدست آوردن یک مدل ریاضی برای تعیین شعاع آسیب ناشی از هرز روی گل در چاه های حفاری شده در مخازن طبیعی شکافدار می باشد. دراین مطالعه فرض شده است که یک شکاف عمودی تنها با دهانه چاه به شکل متقارنی برخورد دارد. در حین هرز روی، گل حفاری به درون شکاف نفوذ می کند و جایگزین سیال سازند می شود. مکانیزم هرز روی گل درون محیط متخلخل مدل شده با استفاده از فرآیند انتقال جرم، فرمول بندی می شود.  معادلات بدست آمده، غلظت سیال هرز رفته را نسبت به زمان و مکان نشان می دهند. فیلتراسیون گل هرز رفته در دیواره های شکاف که البته بعد از تشکیل کیک گل حفاری متوقف می شود ،  یک تابع نمایی می باشد. یک شبیه ساز با استفاده از معادلات بدست آمده در این مطالعه توسعه داده می شود. در یک زمان مشخص، پروفایل غلظت در امتداد شکاف و پروفایل غلظت درون ماتریس در جهت جانبی شکاف رسم می شوند. نمودارها متمایل به شکلی شبیه حرف s انگلیسی می باشد. مکانی در شکاف که در آن نمودار غلظت به صفر می رسد نشان دهنده شعاع آسیب ناشی از عملیات حفاری  می باشد. به طور مشابه نقطه ای از نمودار در جهت جانبی که در آن غلظت در نمودار به صفر می رسد بیان کننده نفوذ جانبی گل حفاری از درون شکاف به نقطه ی متناظر درون ماتریس سازند می باشد.

    کلیدواژگان: اثر پوسته، مدل سازی ریاضی، سازند شکافدار، شکاف، ماتریس
  • شمسی ارمندی *، آرزو جعفری، رضا غریب شاهی، محمدرضا امیدخواه نسرین صفحات 40-48

    تولید از مخازن نفت غیرمتعارف مانند: نفت سنگین، شیل ها و ماسه های نفتی مشکلات فراوانی دارد و استفاده از روش های حرارتی، جزء جدایی ناپذیر در تولید این مخازن محسوب می شود. بااین حال این روش ها مشکلاتی هم چون تامین سوخت، محدودیت عمق سازند، روش های اجرایی، تجهیزات و امکانات زیرزمینی و روزمینی و محدودیت های اقتصادی را به همراه دارد؛ لذا نیاز به فناوری های جدیدتر با کارایی بالاتر، بیش ازپیش احساس می شود. امروزه امواج الکترومغناطیسی کارایی خود را در حوزه های مختلفی ثابت کرده و توجه متخصصان صنعت نفت را نیز به خود جلب کرده است. پژوهش های متعددی در حوزه تاثیر امواج الکترومغناطیسی در فرکانس های «رادیویی» و «ماکروویو» بر خصوصیات نفت و تولید از مخازن، در مقیاس آزمایشگاهی و میدانی انجام شده است. در این مطالعه ابتدا سازوکار حاکم بر گرمایش الکترومغناطیسی، توزیع دما در محیط متخلخل و تغییر تراوایی نسبی سیالات و کشش سطحی آن ها بررسی شد و سپس تاثیر این امواج بر خصوصیات فیزیکی نفت مانند: گرانروی و خصوصیات شیمیایی آن شامل ارتقای درجای نفت و در نهایت برهم کنش «سنگ-سیال» و «سیال-سیال» مورد مطالعه قرار گرفت.

    کلیدواژگان: امواج الکترومغناطیسی، ماکروویو، ارتقای درجا، برهم کنش سنگ- سیال، برهم کنش سیال- سیال
  • پویا حاتمی*، مجتبی رحیمی صفحات 49-55

    یکی از روش های مهم در ازدیاد برداشت نفت که امروزه مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از روش ازدیاد برداشت شیمیایی یا آلکالین- سورفکتانت-پلیمر(ASP) است که با 27 درصد، بیشترین سهم را دارا است. انتخاب روش مناسب جهت افزایش برداشت نفت همواره یکی از دغدغه های مهم مهندسین مخازن بوده است که در این میان انتخاب روش شیمیایی مناسب نیز اهمیت پیدا می کند. در این مطالعه سعی شده است ضمن آشنایی مختصر با روش های شیمیایی ازدیاد برداشت نفت (سورفکتانت-پلیمر-آلکالین)، شبیه سازی این فرآیندها برای یکی از مخازن نفتی ایران با استفاده از نرم افزار اکلیپس 100 انجام شود. شش سناریوی تزریق آب، تزریق سورفکتانت، تزریق پلیمر، تزریق آلکالین-سورفکتانت، تزریق آلکالین-پلیمر و تزریق همزمان آلکالین-سورفکتانت-پلیمر در نظر گرفته شده است و با مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج سیلاب زنی آب، روش بهینه تزریق شیمیایی جهت ازدیاد برداشت نفت انتخاب شده است. نتایج این پژوهش نشان داد که مناسب ترین روش ازدیاد برداشت شیمیایی برای داده های مخزنی این پژوهش، روش تزریق ASP با ازدیاد برداشت حدود 20 درصد است. تزریق سورفکتانت، بعد از سیلاب زنی ASP، مناسب ترین روش ازدیاد برداشت شیمیایی برای داده های مخزنی این پژوهش است. هم چنین، استفاده از ترکیب آلکالین-پلیمر بدون سورفکتانت به هیچ وجه توصیه نمی شود، زیرا وجود آلکالین در کنار پلیمر نه تنها ضریب بازیافت نهایی را افزایش نمی دهد بلکه حتی در این پژوهش، استفاده از آلکالین در کنار پلیمر، نرخ افزایش ضریب بازیافت را کاهش داده است.

    کلیدواژگان: ازدیاد برداشت، روش های شیمیایی، سیلاب زنی آب، شبیه سازی، آلکالین-سورفاکتانت-پلیمر
  • محمد شجاع الدینی اردکانی* صفحات 56-61

    افزایش قیمت جهانی نفت خام و نیاز روز افزون کشورهای جهان به این انرژی، مهندسین مخزن را واداشته است تا با طراحی مناسب وکمترین هزینه ی ممکن، بیشترین تولید را داشته باشند. به کارگیری روش های مناسب برای حفظ و صیانت مخزن، بالا بردن راندمان تولید و سعی بر نگه داشتن آن در حد مطلوب در طول زمان، از جمله موارد مهم و اصلی در بحث مدیریت مخازن نفتی است. با توجه درصد بازیافت بسیار پایین تولید طبیعی، ادامه ی تولید از میدان با توجه به سرمایه گذاری های انجام شده منوط به انجام عملیات ازدیاد برداشت است. «سیلاب زنی آب» به مخازن نفتی یکی از معمول ترین روش های ازدیاد برداشت از مخازن است. با توجه به دریایی بودن لایه ی نفتی میدان پارس جنوبی و در دسترس بودن آب دریا، طبق مطالعات انجام شده و هم چنین تجارب شریک قطری این میدان، سیلاب زنی آب، گزینه اصلی ازیادبرداشت از لایه نفتی است. مطالعات آزمایشگاهی و انجام آزمایشات میدانی نشان داده اند که تزریق آب نمک رقیق (درجه شوری کم تا 5000 پی. پی.ام) اقتصادی بودن تولید از میادنی که تحت سیلاب زنی آب هستند را افزایش می دهد. چون تزریق آب نمک رقیق به میدان از نظر عملیاتی شبیه به سیلاب زنی آب است و مانند روش های ازدیاد برداشت شیمیایی به مواد افزودنی گران نیازی نیست، در دهه ی اخیر توجه زیادی به این روش به عنوان روشی برای ازدیاد برداشت شده و نتایج آزمایشگاهی و میدانی گوناگونی منتشر شده است. در این مقاله، با مرور نتایج منتشر شده از سیلاب زنی آب شور رقیق، فهرستی از سوالاتی که برای اجرای روش انتخابی در مقیاس میدانی پاسخگویی به آنها لازم است، مطرح شده و به طور مختصر به امکان سنجی تزریق آب نمک رقیق جهت افزایش بازیافت در لایه ی نفتی میدان پارس جنوبی پرداخته خواهد شد. لازم به ذکر است که با توجه به جدید بودن این روش، اجرای آن نیاز به مطالعات گوناگون آزمایشگاهی، مدل سازی و اجرا در مقیاس پایلوت و درنهایت تعیین مدل اقتصادی است.

    کلیدواژگان: سیلاب زنی، آب نمک رقیق، لایه نفتی میدان پارس جنوبی
  • سپیده ویس کرمی*، خلیل شهبازی صفحات 62-69

    نانو مواد، مواد مهندسی شده ای هستند که حداقل یکی از ابعاد آن ها در محدودهnm 100-1 قرار گیرد. نانو سیالات، کلوئیدهایی در ابعاد نانو بوده که حاوی نانو مواد مختلف هستند. این نانو سیالات خواص منحصربه فردی دارند که پتانسیل بالایی برای استفاده در حوزه های مختلف انرژی، هوافضا، محیط زیست و بهداشتی به وجودمی آوردند که به دلیل خواص منحصربه فرد فیزیکی و شیمیایی آن هاست. به همین دلیل نانو ذرات پتانسیل بالایی در طراحی گل های حفاری هوشمند دارند. در طراحی این دسته از سیالات حفاری، ویژگی هایی مانند خواص رئولوژیک و فیلتراسیون به دقت پیش بینی می شود. هرچند که به دلیل ریسک بالای به کارگیری فناوری جدید، ورود این دسته از سیالات به صنعت حفاری با تاخیر مواجه بوده است. در سال های اخیر پژوهشگران، کاربرد نانو ذرات با ویژگی های مختلف در صنعت حفاری را بررسی کرده اند تا به فرمولاسیون های با مطلوبیت بالا برای تحمل شرایط دمایی و فشاری بالای ته چاه دست یابند. نوشتار پیش رو، به بررسی پیشرفت های اخیر در حوزه استفاده از افزایه های نانومقیاس به گل حفاری را بررسی می کند. هدف اصلی این پژوهش، بررسی گل حفاری با ویژگی های بهینه رئولوژیک و فیلتراسیون است؛ هم چنین افزایش پایداری گل حفاری در برخورد با رس ها و افزایش پایداری دیواره چاه است. نوع، اندازه و شکل نانو ذرات، غلظت حجمی آن ها، افزودن مواد فعال سطحی مختلف و استفاده از میدان مغناطیسی خارجی، عواملی هستند که در حال حاضر بررسی شده اند. نتایج پژوهش های مختلف نشان می دهد که نانو ذرات پتانسیل بالایی برای کاربردهای گل حفاری داشته و می توانند باعث حل مشکلات عمده ای در صنعت حفاری شوند. هرچند در حال حاضر، چالش هایی وجود دارد که باید موردبررسی قرار گیرد تا بتوان به بررسی و بحث پیرامون پیشنهاد هایی برای پژوهش های آتی پرداخت و استفاده کاملی از مزیت ها و ظرفیت های گل حفاری پایه نانو بهره برد.

    کلیدواژگان: نانو ذرات، سیال حفاری هوشمند، هرزروی گل، رئولوژی، پایداری دیواره چاه
  • محمدرضا شکوهی*، مسلم مرادی صفحات 70-79

    اگرچه تولید صیانتی از مخازن هیدروکربوری از موضوعات چالش برانگیز است، اما تاکنون به منظور تبیین و تعیین شاخص های آن برای تطابق با بهره برداری از میادین هیدروکربوری مطالعات دقیق کمتری صورت گرفته و بیشتر کلیات تولید صیانتی مطرح شده است. در این راستا، اهمیت تولید صیانتی به اندازه ای است که در بند 15 سیاست های کلی اقتصاد مقاومتی نیز بر آن تاکید شده است. تولید صیانتی، مفهومی فنی است که در قامت حداکثر سازی ارزش اقتصادی منابع، معنای آن تحقق پیدا می کند. لذا در این نوشتار پس از مروری بر تاریخچه تولید صیانتی و تعاریف آن در سایر ممالک، از منظر منافع ملی شاخص های آن تبیین می گردد. در این راستا تولید صیانتی، از دو جنبه فنی و ارزش اقتصادی بررسی شده و اصول اقتصاد مهندسی، به عنوان جزئی تفکیک ناپذیر در کلیه عملیات توسعه و بهره برداری نیز در بطن موضوع مدنظر قرارگرفته است.

    کلیدواژگان: تولید صیانتی هیدروکربور، ازدیاد برداشت، مخزن
  • میراحمد حسینی*، محمود حاجیان، مریم خرم صفحات 80-84
  • مجتبی کریمی* صفحات 85-87