ماهنامه اکتشاف و تولید نفت و گاز
پیاپی 74 (آذر 1389)

به جرات می توان گفت که تدوین نظام جامع راهبردی پژوهش، فن آوری و نوآوری وزارت نفت و تهمیدات اجرایی آن، مهم ترین موضوعی است که در آستانه روز ملی پژوهش، ذهن و اندیشه متولیان سازمان های پژوهشی و دانشگاه ها و اغلب کارشناسان و متخصصین این صنعت عظیم را متوجه خود ساخته است. مروری بر راهبردهای نوین مدیریت ارشد وزارت نفت در عرصه صنعت نفت کشور، رهنمونی برای دست یابی به نگرشی جدید به تحولات راهبردی در تصمیم گیری های کلی کشور در این حوزه است.

طی چند دهه گذشته، سرمایه گذاری جهانی در بخش نفت و گاز با روندی صعودی موجب پیدایش انقلابی دانش محور در صنایع نفت و گاز شده است. ظهور فنون جدید منجر به کاهش خطاها و در نتیجه کاهش هزینه ها و بهبود بهره دهی و تولید از میادین نفت و گاز گردیده که هم اکنون نتایج آن مورد استفاده قرار گرفته و راهگشای شرکت های مختلف نفتی می باشد. مسلما عامل موثری که میزان تولید در دهه های آینده به آن وابستگی فراوانی دارد، فن آوری است و بی شک به گردش درآوردن چرخ توسعه فن آوری با تکیه بر چگونگی ظهور و بروز آن، دست یابی به فن آوری های جدید و چگونگی به کارگیری و تثبیت آن ها، برای آینده صنعت نفت ایران تعیین کننده خواهد بود.

پژوهش در صنعت نفت به معنای تحقیق و مطالعه برای دست یابی به دانش و تولید علم در یک موضوع ویژه می باشد. آنچه که در پژوهش و فن آوری مورد اهمیت است، کاربردی نمودن پژوهش و استفاده از نتایج آن در راستای تولید یک محصول، کسب یک مهارت و در نهایت بهینه سازی عملکرد است. فن آوری به جمع مهارت ها، دانش و تجهیزاتی اطلاق می گردد که در صورت دست یابی به آن ها، یک روز تولید به تولید کنونی رسیده یا فزآیندی یه فزآیندهای موجود اضافه شده و در این صورت مجموعه سیستم، بهینه سازی می شود. در همین راستا انتقال فن آوری نیز به تبادل اطلاعات و امکانات و تجهیزات به منظور نشر علم و دانش و استفاده از آن فن آوری برای دیگر متقاضیان(یا شاید تمام صنایع) اطلاق می گردد. آنچه که در واحدهای پژوهش و فن آوری باید در نظر گرفته شود، انجام تحقیقات و مطالعات بنیادی و علمی و سپس کاربردی نمودن آن ها در تولید یک محصول و بستر سازی استفاده از آن محصول در سطح بزرگ تر و در نهایت، آماده نمودن یک صنعت برای ساخت آن دانش و انتقال آن فن آوری می باشد.

با توجه به تدوین سند چشم انداز 20 ساله جمهوری اسلامی ایران که رسیدن کشور به جایگاه اول اقتصادی علمی و فن آوری در سطح منطقه را ترسیم می کند، صنعت نفت به عنوان راهبردی ترین صنعت در اقتصاد ایران، مهم ترین نقش را در عرصه تحقق این چشم انداز ایفا می نماید. به طوری که می توان گفت توفیق صنعت نفتع همانا توفیق اقتصاد ایران است. به همین ترتیب، نفت ایران نیز در جهان به عنوان یک عضو موثر انرژیع مورد بحث، چالش و تصمیم گیری های بسیار جدی و سرنوشت ساز می باشد؛ بنابر این اهمیت موضوع پژوهش در این بخش از اقتصاد، بیش تر از گذشته قابل درک است. از زمان آغاز صنعتی به نام صنعت نفت در ایران تاکنون، پژوهش های فراوانی در تمامی زمینه ها و کابردهای نفت خام انجام شده است. این پژوهش ها پیشرفت های تکنولوژیکی وسیعی را در صنایع نفت، گاز، پالایش و پخش و پتروشیمی در پی داشته است.

از عمر صنعت نفت ایارن بیش از صد سال می گذرد؛ اینصنعت در مسایل مربوط به پژوهش فن آوری، جذب و بومی سازی و غیره در حال یافتن راه کارها و راه حل های موثرتر و کارآمدتر است. هنوز چرخه تحقیق و توسعه و پژوهش و فن آوری در این صنعت به نشاط شایسته خود دست یافته است. هر ساله بودجه و مبالغ هنگفتی در این باره هزینه می شود به امید آن که از هزاران بذر کاشته شده، دانه ای در فضای پژوهش سبز گردد و مسیر تولید دانش و فن آوری را بپیماید. انجام پروژه های دانشگاهی-پژوهشگاهی که قرار بود هم به مسایل کنونی صنعت نفت پاسخ گوید و هم راه تولید دانش و فن آوری بومی را هموارتر سازد، به رغم پیشرفت های خوب، از قله ایده آل فاصله قابل توجهی دارد. از همین منظر، در سالیان اخیر مباحثی نظیر نظام پژوهشی و نظام ملی نوآوری که در فضای علمی-پژوهشی رونق یافته و در تحول پژوهش و فن آوری کشور نیز موثر بوده است، این بار در صنعت نفت با جدیت بیش تری مطرح شد تا ضمن هدفمند کردن مسیر تحقیق و توسعه، نقش مراکز علمی-پژوهشی فعال در حوزه صنعت نفت و گاز شفاف گردیده و چرخ پژوهش و توسعه یعنی دانشگاه، موسسات پژوهش و فن آوری و صنعت، از پویایی بیش تری برخوردار شود.

صنعت نفت جهان طی سال های گذشته با چالش ها و تغییرات متنوع و متعددی هم چون نوسانات شدید قیمت، کاهش میزان تولید نفت های کم هزینه و سبک، احتمال بسیار کم در اکتشاف منایع عظیم نفت و گاز، محدودیت های زیست محیطی و اجبار در کاهش انتشار گازهای کربن و حرکت جدی شرکت های ملی برای افزایش سهم توان داخلی در مدیریت منابع هیدروکربوری خود رو به رو بوده است. از این رو قدرت در حال انتقال به سمت شرکت های ملی است، چرا که این شرکت ها نسبت به شرکت های بین المللی از توان ریسک بالاتری برخوردار می باشند. از طرف دیگر برخی تحلیل گران بر این باورند که پیچیدگی های تولید از میادین نفتی رو به رو افزایش است، بنابر این شرکت های بین المللی می توانند چون گذشته با تکیه بر توانمندی های خود در حوزه فن آوری و همچنین تامین سرمایه، جایگاه خود را در صنعت نفت جهان تثبیت نمایند. در واقع پیشرو بودن در فن آوری های اکتشاف و تولید، مدیریت پروژه های کلان و همچنین توان جذب منابع مالی لازم برای اجرای پروژه ها، مزیت های رقابتی شرکت های بین المللی نفت و پاشنه آشیل شرکت های ملی نفت می باشند.

توسعه پایدار کشور نیازمند ارتباطات محکم بین دانشگاه به عنوان مرکز تولید علم و فن آوری و ارگان های دولتی و خصوصی به وبژه صنایع، به عنوان استفاده کنندگان آن است. از سوی دیگر، تغییرات شتابنده محیط های علمی و فن آوری و بازارهای جهانی، تولیدکنندگان و مصرف کنندگان را ناچار می سازد که همواره خود را با این تغییرات هماهنگ و همراه نمایند. در همه کشورهای جهان ارتباط میان این دو نهاد مساله ای پیچیده و مهم است. ریشه اصلی این مساله از تفاوت ماهیت این دو نهاد ناشی می شود؛ زیرا صنعت یک نهاد اقتصادی علمی است. در کشورهای پیشرفته، این دو نهاد گام به گام در توسعه یکدیگر نقش تکاملی متقابل داشته و دارند. پیشرفت های اولیه علمی سبب به وجود آمدن صنایع شد که علاوه بر اثبات عملی نظریه های علمی، ابزارهای لازم را به همراه نیازهای جدید برای پیشرفت های بعدی علمی فراهم می کردند و این سیر تکاملی هم چنان به صورت همکاری های علمی محور(برای حل مسایلی علمی موجود در صنعت) و برنامه های پروژه محور (برای اجرای پروژه های مورد علاقه صنعت) انجام می شود.

نگاه داشتن دانش موجود در سازمان برای بقای سازمان کافی نیست، بنابر این کارکنان با استعداد و توانمند سازمان باید آن را به کار گیرند و با دیگر کارکنان سهیم شوند. میزان تغییرات شگرفی که در حدود سنی کارکنان صنعت نفت در حال افزایش است، برای دهه های آینده نگرانی های زیادی ایجاد می کند. این نگرانی ها شامل شناسایی، گسترش و نگه داری رهبران آینده سازمان است. استفاده از مدیریت دانش گروهی موجود در یک سازمان نفتی، به مدیران ارشد این توانایی را می دهد که بتوانند توانایی و اراده کارمندان سازمان در حل مشکلات فنی و در رابطه با مسایل ارتباطی، خلاقیت ها و تحت تاثیر قرار دادن دیگر کارکنان سازمان را بسنجند و نیروهای رهبری را شناسایی کنند. از شناسایی این افراد می توان یک فهرست اولیه تهیه کرد و از این فهرست برای طرح جایگزینی نیروهای بازنشسته بهره برد؛ زیرا برای طرحی یاد شده، نامزدهای بیش تر با سوابق کاری متنوع تر ارایه می دهد و باعث بهبود فرآیند انتخاب نیروها می شود. نمونه های عینی نشان می دهند که چگونه علم مدیریت دانش می تواند در شناسایی تفکرات فطری رهبری و ارزیابی کاندیدها برای پست های کلیدی سازمان و همچنین طرح گسترش رهبران آینده سازمان به کار گرفته شود.

با توجه به این که به کارگیری فن آوری های پیشرفته در برداشت ذخایر نفت و گاز، هزینه های تولید را کاهش و ذخایر قابل بازیافت را افزایش می دهد، بنابر این این فن آوری ها در دست یابی به اهداف سند چشم انداز صنعت نفت و گاز از اهمیت و ضرورت فوق العاده ای برخوردارند. از این رو پژوهش حاضر برای ارایه نقشه راه فن آوری های ژئوفیزیکی در اکتشاف و تولید نفت و گاز با توجه به سند چشم انداز 1404 و با روش پیمایشی و در عین حال اکتشافی-تحلیلی انجام شده است. جامعه آماری پژوهش، جمعی از کارشناسان و متخصصین خبره حوزه اکتشاف و تولید نفت و گاز مشتمل بر 41 نفر بوده اند. اطلاعات و داده های پژوهش نیز به وسیله پرسش نامه ساخته شده توسط محقق، جمع آوری شده است.

چاه های میدان مورد مطالعه در این مقاله که از دو سازند آسماری و بنگستان تولید می کنند. سالانه حدود 20 تا 30 پام افت فشار تحتانی دارند و پیش بینی می گردد که در آینده ای نزدیک و با ادامه روند فعلی تولید، این امر به کاهش فشار جریانی سر چاهی بینجامد؛ به گونه ایی که جریان دادن این چاه ها به مرحله اول تفکیک گر امکان پذیر نباشد. از جمله راه های موجود برای حفظ تولید، استفاده از روش های فرازآوری مصنوعی است. در این مقاله ضمن بررسی مشکلات تولیدی چاه ها، با استفاده از اطلاعات واقعی یک حلقه چاه که نسبت به بقیه چاه ها مشکلات حادتری دارد و به وسیله داده های آزمایش فشار و داده های تولید فعلی، توسط نرم افزار Pipesim شبیه سازی انجام شده و مدل ها با شرایط واقعی تطبیق داده می شوند.

یکی از چالش های مهم در مهندسی نفت، بهینه سازی دبی سیالات تزریقی به مخزن با هدف حداکثرسازی بازیافت نفت است. یکی از راه های رفع این چالش استفاده از الگوریتم ژنتیک است. این الگوریتم در حل مسایل پیچیده با متغیرهای زیاد و در عین حال غیر خطی، موفقیت های قابل توجهی داشته و به عنوان موتور پایه بهینه سازی در نظر گرفته می شود. نتیجه بهینه سازی با بررسی مقدار تابع سود به زمان حال بازگردانده شده یا NPV میدان مورد مطالعه سنجیده می شود. فرآیند بهینه سازی روی یک مدل شکاف دار در سه حالت مختلف پیاده می گردد؛ ابتدا تکمیل چاه در لایه های مورد نظر و تزریق یک دبی به کل لایه های تکمیل شده سپس تکمیل چندگانه و تزریق در هر لایه با دبی مستقل و در نهایت تکمیل چندگانه و انجام تزریق دینامیکی. نتیجه به دست آمده نشان می دهد که درحالت سوم نسبت به دو حالت دیگر، تابع هدف بهبود داشته است.

یکی از مهم ترین مشکلات موجود در تولید، افت فشار سرچاهی است. این مشکل که باعث عدم جریان مناسب چاه و در اغلب موارد قطع کامل به واحدهای فرآورشی می شود، بسیاری از چاه های ایران و میادین نفتی دنیا را در بر می گیرد. عدم توجه به این مساله موجب خارج شدن بسیاری از چاه ها(در لایه های کم فشار مخزن) از مدار تولید گردیده است. افت فشار سر چاهی ناشی از دو عامل اصلی است؛ عامل اول، مشکلات مربوط به عملکرد مخزن و عامل دیگر، مشکلات مربوط به عملکرد خود چاه است. در این مقاله تنها عوامل ایجاد کننده افت فشار ستون چاه و راه کارهای مناسب برای به حداقل رساندن آن از طریق تغییر در ساختار تکمیل چاه با استفاده از نتایج نمودار نگار تولید، آزمایش های ممیزی فشار جریانی و ساکن و سایر اطلاعات فنی چاه ها با استفاده از نرم افزار شبیه سازpipesim مورد بررسی قرار گرفته است. با مقایسه نتایج حاصل از نرم افزار یاد شده با شرایط واقعی تولید و حصول اطمینان از صحت نتایج خروجی آن، چاه شبیه سازی شد. تغییر در پارامترهای مورد نظر موجب دست یابی به نتایجی شده است که این نتایج باعث افزایش فشار جریانی و بهینه سازی تولید از چاه در مقطع زمان کنونی می گردد.

در این مقاله وابستگی پدیده مچالگی و دگر شکلی لوله های جداری چاه های نفت به خصوصیات ژئومکانیکی سازندها بررسی می شود. به منظور یافتن یک رابطه جدید بین خصوصیات مکانیکی سازندها و تنش های بر جای افقی، در روش های ژئومکانیکی قدیمی تر بازنگری صورت گرفت. نتیجه این بازنگری ارایه نوعی نمودار ویژه برای بررسی نقاط دارای پتانسیل مچاله شدگی/ بریدیگی لوله های جداری است. این نمودار بازه ای نسبتا دقیق از تنش های بر جای افقی و میزان کارایی لوله های جداری در مقابل این تنش ها را نشان می دهد.