ماهنامه اکتشاف و تولید نفت و گاز
پیاپی 108 (دی 1392)

اصل 44 قانون اساسی با تقسیم نظام اقتصادی جمهوری اسلامی ایران به سه بخش دولتی، تعاونی و خصوصی حدود و ثغور فعالیت هریک از این بخشها را برشمرده است. این اصل در چارچوب الزامات ناشی از شرایط اقتصادی و اجتماعی کشور، تحقق اهداف سند چشم انداز را مورد توجه قرار داده است. هدف نهایی سیاست های اصل 44 قانون اساسی افزایش سهم بخش غیردولتی در اقتصاد کشور با رویکرد گسترش مدیریت و مالکیت، ارتقاء کارایی بنگاه های اقتصادی، بهره وری منابع مادی و انسانی و فنآوری، افزایش رقابت پذیری در اقتصاد ملی، کاهش بار مالی و مدیریتی دولت در تصدی فعالیت های اقتصادی، افزایش سطح عمومی اشتغال، تشویق مردم به سرمایه گذاری و بهبود درآمد اقشار مختلف است که باید از دو طریق تقویت زمینه های سرمایه گذاری بخش غیردولتی با ثابت نگهداشتن سهم بخش دولتی و همچنین واگذاری سهم دولت از اقتصاد به این بخش محقق شود. با آغاز برنامه سوم توسعه، خصوصی سازی به شکل محدود در صنعت نفت آغاز شد. اما عمده واگذاری ها پس از ابلاغ قانون اصل 44 انجام شد. مطابق قانون اجرای سیاست های اصل 44 در وزارت نفت تا کنون 56 شرکت به طور کامل واگذار شده اند و تعدادی نیز در حال واگذاری هستند. بدین ترتیب تا نیمه آذرماه سال جاری وزارت نفت با بیش از 698 هزار میلیارد ریال و سهم حدود 47 درصدی از کل واگذاری های انجام شده، در میان همه وزارتخانه ها رتبه نخست را به خود اختصاص داده است. بدیهی است تحقق همه جانبه تمامی مفاد قانون اجرای سیاست های اصل 44 قانون اساسی در دستور کاری وزارت نفت قرار دارد.

با توجه به سبد مصرفی انرژی کشور و چالش های موجود، مبحث ذخیره سازی گاز طبیعی یکی از موضوعات مهم در صنعت نفت و گاز کشور است. در همین راستا ماهنامه اکتشاف و تولید نفت و گاز در گفتگو با صاحب نظران و مدیران مرتبط با این موضوع وضعیت موجود، استراتژی ها، چالش ها، مشکلات و چشم انداز آینده ذخیره سازی گاز را مورد بحث و بررسی قرار داده است. در ادامه گزارشی از گفتگوهای انجام شده با آقایان مهندس سامی وند مدیرعامل شرکت ذخیره سازی گاز طبیعی، مهندس ثمری معاون عملیات شرکت ملی گاز و مهندس اسدی معاون مدیر برنامه ریزی تلفیقی شرکت ملی نفت در نظارت بر بهینه سازی مصرف انرژی و ارزشیابی طرح ها انعکاس یافته است.

صنعت حفاری یکی از ارکان و یا شاید اصلی ترین رکن اکتشاف و تولید نفت و گاز به شمار می رود و تحقق اهداف تولید نفت و گاز کشور بدون برنامه ریزی جهت سازماندهی و توسعه این صنعت کلیدی امکان پذیر نخواهد بود. در همین راستا، ماهنامه اکتشاف و تولید قصد دارد تا با انجام گفتگوهایی با جمعی از خبرگان صنعت حفاری، به برخی از مهمترین چالش ها و راهکارهای بهبود وضعیت این صنعت کلیدی کشور بپردازد. سوال محوری این گفتگوها، یافتن علت اصلی طولانی شدن مدت زمان حفر یک حلقه چاه در کشور و عدم مشاهده روند بهبود وضعیت راندمان حفاری نسبت به سال های گذشته خواهد بود. در ادامه، گزارش گفتگو با جناب آقای مهندس عالمی منعکس شده است. لازم بذکر است ایشان بیش از30 سال در صنعت حفاری کشور فعالیت های موثر و فراوانی داشته و پیش از این، عهده دار مسئولیت های بسیاری همچون قائم مقام مدیر عامل، عضو هیات مدیره و مدیر عملیات خشکی و دریایی شرکت ملی حفاری ایران و همچنین عضو هیات مدیره شرکت مناطق نفتخیز جنوب بوده است.

با توسعه سریع پژوهش و فناوری در جهان امروز، سرعت صنعتی شدن به طرز چشمگیری افزایش یافته است. ارتباط سه جانبه پژوهش، فناوری و توسعه صنعتی و اقتصادی یک کشور از ارتباطی معنادار برخوردار است. در بررسی ها ومطالعات مربوط به نوآوری های مبتنی بر فناوری، مفاهیم و تعاریف گوناگونی متناسب با اهداف معین، ارائه شده است. یکی از دقیق ترین دیدگاه های اخیر، نوآوری را به مثابه روندی در پیشرفت های فناوری مهم می داند که می تواند به نوبه خود، تاثیر چشمگیری بر اقتصاد داشته باشد. بنابراین، تنها ایجاد یک فناوری جدید، بدون داشتن اثرات اقتصادی، به خودی خود یک نوآوری نیست. لذا، صنعتی شدن صنایع راهبردی مانند نفت، رشد اقتصادی و بهبود کیفیت زندگی در کشور را به همراه خواهد داشت. در نتیجه، پیروی از این الگو توسط کشورهای در حال توسعه، ضرورتی اجتناب ناپذیر است. مولفه های اصلی برای رسیدن به این مهم، حمایت شدید دولت از ابعاد مختلف سیاسی و اقتصادی و گزینش صحیح فناوری های راهبردی است. از این رو، تعامل مستقیم میان پژوهش، فناوری و بازار می تواند اقتدار و توسعه واقعی فناوری ملی در صنعت نفت به عنوان صنعتی راهبردی را به همراه داشته باشد. این تفکر، زمانی محقق می شود که تحقیقات کاربردی و توسعه ای نقشی اساسی در صنعت ایفا نماید. توسعه این تفکر و اجرایی شدن آن، از طریق به کارگیری توانمندی های صنعت نفت در ارتباط تنگاتنگ با مراکز تحقیقاتی و علمی در داخل و خارج از کشور میسر می گردد. وجود مراکز تحقیقاتی اختصاصی با ظرفیت های بالای فیزیکی و انسانی در کشور و لزوم تقویت و حمایت هدفمند از آنها، ضمن تحقق دستیابی به اهداف راهبردی صیانت از منابع عظیم نفت، موجبات نوآوری، کارآفرینی و اشتغال را نیز فراهم می آورد.

ذخایر گازی فراوان ایران، تنوع و روند افزایشی مصرف گاز طبیعی، ناهماهنگی عرضه و تقاضای آن در فصل سرما و همچنین اجرای به موقع تعهدات بین المللی صادرات نشان از اهمیت ذخیره سازی زیرزمینی گاز طبیعی1 دارد. با توجه به اهمیت موضوع ذخیره سازی گاز، تحولات جهانی در زمینه مخازن تخلیه شده و تعداد قابل توجه این مخازن در مناطق مختلف کشور، در این مقاله وضعیت موجود ذخیره سازی زیرزمینی گاز طبیعی در مخازن تخلیه شده بررسی شده است. در این مطالعه مخازن تخلیه شده و تزریق و برداشت گاز طبیعی ارائه می شود. سپس فرآیند و داده های مورد نیاز برای شبیه سازی مخزن توسط نرم افزارهای تخصصی مرتبط معرفی و نتایج حاصل از این دست شبیه سازی ها ذکر خواهد شد. در پایان اطلاعات آماری ذخیره سازی زیرزمینی گاز ارائه شده و شرایط ذخیره سازی در کشورهای مختلف جهان با ایران مقایسه می شود.

ایران با در اختیار داشتن بیشترین منابع گازی متعارف و در جایگاه سومین تولید کننده و مصرف کننده گاز طبیعی در جهان، از نظر توسعه مخازن ذخیره سازی گاز در ابتدای مسیر توسعه قرار دارد. تعیین استراتژی های توسعه در بخش ذخیره سازی گاز طبیعی براساس شرایط تولید ومصرف گاز، اقلیم های مختلف آب و هوایی کشور، الگوی رفتار مصرفی هر یک از بخش های مختلف مصرف کننده گاز و انواع روش ها و مخازن ذخیره سازی، ضمن ترسیم نقشه راه توسعه ذخیره سازی گاز طبیعی در افق چشم انداز بیست ساله صنعت گاز، تضمین کننده افزایش پایداری و امنیت عرضه در شرایط اوج مصرف گاز در شبکه گسترده انتقال و توزیع کشور بوده و از سرمایه گذاری های کلان جهت پاسخ گویی سیستم تولید، پالایش و انتقال گاز کشور جلوگیری می نماید. با توجه به بررسی شرایط زمین شناسی ایران، مراکز ثقل مصرف گازدر کشور و مزایا و معایب هریک از انواع مخازن ذخیره سازی زیرزمینی گاز طبیعی، به نظر می آید هدف گذاری برای توسعه مخازن پیش گفته و سهم هریک از آنها در ایجاد ظرفیت مورد نیاز ذخیره سازی، از الگوی 70درصد در مخازن هیدروکربوری تخلیه شده، 20درصد در ساختارهای نمکی و 10درصد در آبخوان ها پیروی نماید.

امروزه با گسترش تجارت بین الملل، یکی از مهم ترین و عمده ترین روش های پرداخت و یکی از فنون نوین بانکداری که هم در بازرگانی داخلی و هم در بازرگانی خارجی کاربرد زیادی پیدا کرده است، اعتبارات اسنادی است. واردکنندگان و صادرکنندگان کالاهای تجاری، به خصوص خریداران کالا/ خدمات در سراسر جهان، از این ابزار اصلی به عنوان روش پرداخت مطمئنی بهره می برند که ضمن برخورداری از تکنیک ها و سامانه های ارتباطی عصر حاضر نظیر سوئیفت، نسبت به مبادله ی اسناد و پرداخت وجه اعتبارات توسط بانک های کارگزار براساس شرایط اعتبار اسنادی (TERM & CONDITIONS)، عملا ارتباط فیمابین خریدار و فروشنده را با شرایط مختلف جغرافیایی، فرهنگی، سیاسی و اجتماعی فراهم می آورد. از اعتبارات اسنادی در شرکت های مهم همچون شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب، به عنوان یک وسیله ی پرداخت بهره گرفته می شود که با توجه به این که بخش عظیمی از اقتصاد کشور به طور مستقیم به این شرکت وابسته است، این عامل خود به اهمیت ساز و کار این سامانه پرداخت در شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب می افزاید؛ اگرچه این عامل پرداخت، خود دارای محدودیت هایی است.

اکتشاف نفت و گاز یک سرمایه عظیم است و تغییرات ناگهانی و سختی محیطی سبب کاهش شدید این منابع زیر زمینی می شود. تاکنون حلقه مفقوده بسیار مهم در صنعت نفت و گاز، کمبود پروژه های با دوام از لحاظ اقتصادی نبوده بلکه کمبود سرمایه است، هر چند با گسست روابط سنتی بین شرکت های بین المللی نفتی با شرکت های ملی نفت، هنوز پروژه های نفتی می توانند بدون نیاز به واسطه ای مانند بانک، تامین مالی شوند. این تامین مالی توسط یک شرکت بین المللی نفتی که خود نوعی پیمانکار به شمار می رود بر اساس یک قرارداد «کلید در دست» در صنعت حفاری انجام می گردد. در این مقاله سعی بر آن است که حقوق و تکالیف یک شرکت بین المللی نفتی که در اینجا پیمانکار نامیده شده است، معرفی گردد تا شرکت های حفاری که به عنوان پیمانکار از این نوع قرارداد می خواهند استفاده نمایند بیش از پیش به ریسک های قراردادی و حقوق و تعهدات خود واقف گردند.

نانوامولسیون ها یک خانواده از مواد امولسیونی هستند که اندازه قطرات آنها در محدوده 500- 50 نانومتر قرار داشته و به خاطر خواص منحصر به فردی که از خود نشان می دهند، توجهات زیادی را به خود معطوف ساخته اند. خواص فیزیکی و شیمیایی نانو امولسیون ها نشان می دهد که می توان آنها را به طور موثر برای بازیابی نفت خام های بجا مانده(اسیر شده)1در منافذ ریز سنگ مخزن، که به دلیل نیروهای مویینگی پس از بازیابی های اولیه و ثانویه در قعر زمین باقی مانده اند، به کار برد. هدف از مقاله حاضر، شناخت توانایی و درک مکانیزم عمل نانوامولسیون ها در به حرکت در آوردن و جابجا کردن نفت های اسیر شده در محیط متخلخل بستر شنی است. بدین منظور، با استفاده از نوعی روغن سنتزی2 و یک سری مواد فعال سطحی، نانو امولسیون های روغن در آب پایدار تهیه گردید. آزمایش های سیلاب زنی3که در محیط بستر شنی4 با نانوامولسیون ها صورت گرفته نشان داد که می توان آنها را به عنوان سیال جابجا کننده ی نفت برای فرآیند ازدیاد برداشت مورد استفاده قرار داد. بازیابی نفت تا بیش از 22 درصد نفت درجا، افزون بر روش سیلاب زنی با آب در مطالعات اخیر به دست آمده است.

شبیه سازی عددی جهت شناخت تاثیر عوامل مختلف بر رفتار مخزن، غالبا مستلزم صرف وقت و هزینه زیاد است. طراحی آزمایش ها و روش سطح پاسخ به همراه شبیه سازی مونتی-کارلو، یک چارچوب آماری موثر جهت بررسی اثر پارامترهای متعدد با استفاده از سناریوهای معدود شبیه سازی و به منظور تخمین دقیق محدوده پاسخ فراهم می آورد. در این مطالعه، از مدل شبیه سازی مربوط به یک آزمایش تزریق امتزاجی دی اکسیدکربن در یک سیستم شکافدار، برای بررسی تاثیر عوامل مختلف بر میزان بازیافت نفت از مغزه استفاده شده است. چالش های مرتبط با مدل کردن نفوذ ملکولی در سیستم های شکافدار در نرم افزار E300 در مطالعات پیشین توضیح داده شده و شیوه صحیح شبیه سازی این فرایند مشخص گردیده است. در مرحله اول، موثرترین پارامترها بر بازیافت نفت با استفاده از حساسیت سنجی شناسایی می شود. سپس، به منظور اندازه گیری کمی میزان اهمیت هر پارامتر، از طریق طراحی آزمایش ها، یک سطح پاسخ با استفاده از مدل شبیه سازی ساخته شده محاسبه می گردد. برای این منظور، روش باکس-بنکن به کار گرفته شده و ضریب بازیافت به صورت یک چندجمله ای درجه دوم در قالب تابعی از پنج پارامتر مخزنی تخمین زده می شود. در نهایت، محدوده عددی محتمل برای میزان بازیافت نفت با استفاده از شبیه سازی مونتی-کارلو محاسبه می گردد.

پیش بینی پارامترهای پتروفیزیکی مخازن با استفاده از تکنیک یادگیری دسته جمعی، توجه بسیاری از محققین را به خود جلب نموده است. در تمامی فعالیت های انجام شده با روش مذکور، انتخاب خبره های مجموعه یادگیری، فقط بر اساس عملکرد و دقت نتایج خروجی آن ها انجام گردیده است. لذا، یکی از نکاتی که در استفاده از این روش تاکنون به آن توجه نشده،گوناگونی خبره های تشکیل دهنده مجموعه یادگیری فوق است که تا حد زیادی در بهبود و موفقیت نتایج پیش بینی موثر است. از این رو، هدف این مقاله اهتمام به این پارامتر و تمرکز روی آن در انتخاب اعضای مجموعه یادگیری دسته جمعی است. در این راستا، مجموعه ای متشکل از تعداد 100 خبره از نوع شبکه عصبی مصنوعی با روش یادگیری LM و با دستکاری در داده های ورودی، تشکیل شده است. سپس چهار روش اندازه گیری گوناگونی خبره ها معرفی و با استفاده از آنها، خبره های با گوناگونی بالاتر جهت عضویت درمجموعه هرس شده نهایی انتخاب گردیدند. نتایج حاصل از اعمال روش پیشنهادی، روی داده های چاه پیمایی جهت پیش بینی اشباع آب مخزن تحت مطالعه، نشان دهنده موفقیت عملکرد آن در مقایسه با مجموعه یادگیری اولیه است

فرازآوری با گاز یکی از متداول ترین روش های فرازآوری مصنوعی است که در بهره برداری از منابع هیدروکربوری مورد استفاده قرار می گیرد. فرازآوری با گاز درصورتی استفاده می شود که مخزن، فشار لازم برای رساندن سیال تولیدی به سرچاه را نداشته باشد یا دبی سیال تولیدی، اقتصادی نباشد. تا به حال روش های مختلفی برای بهینه سازی فرآیند فرازآوری با گاز که همه آن ها ازآنالیز نودال بهره می برند، ارائه شده است. مقاله پیش رو مدلی جدید را برای پیش بینی دبی تزریق گاز در فرایند فرازآوری با گاز، با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی ارائه کرده است. برای این مطالعه، ابتدا مشخصات 134 چاه حفاری شده در ایران که باتوجه به افت فشار مخزن، شرایط کاندیدا شدن برای تولید با استفاده ازفرازآوری با گاز را دارند، جمع آوری و طبقه بندی شد. سپس، به منظور یافتن دبی بهینه تزریق گاز برای رسیدن به ماکزیمم نرخ تولید، این چاه ها درنرم افزار PROSPER مدل سازی شدند. درنهایت، با استفاده از اطلاعات خروجی نرم افزار، شبکه عصبی مناسب طراحی گردید. فشارجریانی سرچاه، فشارجریانی ته چاه، شاخص بهره دهی، قطرداخلی لوله مغزی، عمق محل مشبک کاری، درصد برش آب، ماکزیمم دبی تولید نفت، عمق تزریق گاز، چگالی مخصوص گاز تزریقی، فشار استاتیک ته چاه، چگالی نفت، نسبت گاز به نفت، فشار نقطه حباب و دمای مخزن، پارامترهای ورودی و دبی بهینه تزریق گاز، به عنوان پارامتر خروجی شبکه عصبی تعریف گردید. همچنین 70 درصد از چاه ها(94چاه) برای آموزش، 15درصد (20چاه) برای تست و 15درصد(20چاه) باقیمانده برای ارزیابی عمومیت شبکه اختصاص داده شد.

مجموعه مخزن-پوش سنگ اغلب ناهمسانی ها و نقاط ضعفی از جمله ناپیوستگی ها، نواحی خردشده و گسل ها دارند. تزریق گاز در مخزن که عمدتا با هدف افزایش بهره برداری انجام می شود ممکن است از طریق تغییر فشار منفذی سبب تغییر در میدان تنش برجا، فعال شدن مجدد ناپیوستگی ها، ایجاد ناپیوستگی های جدید، وقوع رخدادهای لرزه ای القایی و کاهش ظرفیت تراوایی پوش سنگ گردد. از این رو شناخت ویژگی های زمین شناسانه و ناپیوستگی های موجود در مجموعه مخزن-پوش سنگ در تعیین بازه ایمن فشار سیال تزریقی و محل تزریق، از اهمیت ویژه ای برخودار است. به طور کلی تحلیل و بررسی مسائل و مخاطرات مرتبط با تزریق گاز از دیدگاه ژئومکانیکی شامل دو مرحله عمده است؛ نخست تحلیل میزان تغییرات تنش در اثر تزریق گاز و دوم تحلیل رفتار شاخص های زمین شناسی (لایه های سنگ مخزن و پوش سنگ، شکستگی، گسل ها و غیره) در اثر تنش القاء شده. در مجموع برای تحلیل و مدل سازی این مراحل توسط پژوهش گران سه رویکرد متفاوت ارائه شده که شامل روش های عددی، روش های نیمه تحلیلی و روش های تحلیلی است. اگرچه برای تخمین تغییرات تنش در حالت کلی می توان از روش های تحلیلی استفاده کرد اما برای بررسی جزئیات بیشتر تغییرات ناهمسان تنش های القایی در داخل و اطراف محدوده تزریق، بررسی ژئومکانیکی عددی مناسب تر است

آنالیز الکتروفاسیس ها از ضروریات شناسایی رسوبات مخزنی است. اما تفاوت در ابعاد نمودارها نسبت به ابعاد زمین شناسی سبب پیچیده شدن شناسایی الکتروفاسیس ها شده است. حتی با داشتن ابزار مشاهده ای دقیق، کلاسه بندی بیش از سه بعد به مهارت و زمان زیادی نیاز دارد. اگرچه امروزه مدل های آماری نظیر روش های 1AHC، 2SOM و 3MRGC نسبت به روش های دومرحله ای بسیار سریع تر و دقیق تر عمل می کنند اما نیاز به اطلاعات تخلخل و تراوایی دارند که این امر بسیار وقت گیر و هزینه بر است. بنابراین باید با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی در چاه هایی که اطلاعات کامل زمین شناسی و پتروفیزیکی آنها موجود است، ارتباطی بین نمودارهای چاه نگاری و الکتروفاسیس ها یافته و این ارتباط را در حافظه مدل ایجاد کرد. در قسمت هایی که اطلاعات مغزه یا اطلاعات پتروفیزیکی موجود نیست با استفاده از نمودارهای چاه نگاری و رابطه ایجاد شده در حافظه مدل می توان الکتروفاسیس ها را پیش بینی کرد. در این تحقیق از شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شده است. برای این منظور از داده های چند چاه در یکی از میادین ایران استفاده شده و الکتروفاسیس ها به سه روش AHC، SOM و MRGC مشخص شدند. با توجه به اطلاعات مغزه و فسیل شناسی، هشت گروه شناسایی گردید. داده ها به دو دسته آموزش و آزمون تقسیم شده و در مرحله بعد نمودارهای چاه نگاری و درصد حجمی ماتریکس به عنوان ورودی به شبکه عصبی اعمال و الکتروفاسیس مدلSOM پیش بینی شد. در نهایت به کمک شبکه های عصبی مصنوعی و با استفاده از نمودارهای صوتی، نوترون، چگالی و گامای طبیعی، پیش بینی الکتروفاسیس ها با درصد خطای نسبی 7/4 درصد انجام گرفت.

در این مقاله استخراج خط واره های زمین شناسی مد نظر در اکتشاف نفت از تصاویر اپتیکی و راداری و تلفیق نتایج حاصل از آن ارائه می گردد. منطقه مورد مطالعه در محدوده کلات نادری در شمال شرقی استان خراسان رضوی قرار دارد. استخراج خط واره ها در دو مرحله انجام می شود؛ مرحله نخست، استخراج خط واره ها از تصاویر سنجنده ASAR ماهواره ENVISAT1 با استفاده از الگوریتم کشف لبه کنی و مرحله دوم،استخراج دیداری خط واره ها از باند-6 تصاویر سنجنده+ETM ماهواره لندست-1 است. در این مرحله از خط واره های استخراجی مرحله اول به صورت ماسک روی باند-6 سنجنده + ETM استفاده شده که استخراج خط واره ها را آسان تر کرده است. درصد تطابق میانگین زاویه امتداد خط واره های استخراجی از تصاویر اپتیکی و راداری با کل خط واره های موجود در منطقه 73/79 درصد، با خط واره های اصلی 18/75 درصد، با خط واره های فرعی 43/98 درصد، با خط واره های پنهان 95/81 درصد و با خط واره های تراستی 73/68 درصد است.