بررسی یکی از سوالات کنکور دکتری 97

✅ زمانی که میزان نسبت گاز به نفت یک چاه بالا باشد فشار سرچاهی خیلی بالا می رود و بایستی جلوی آن را بگیریم. برای این کار معمولا بازه های تولید گاز را با استفاده از نصب آستری می پوشانند. گاهی اوقات مجبور به مسدود کردن بازه های مشبک و باز کردن پنجره جدید در عمق های کمتر حفاری انحرافی انجام دهیم.

✅ در سوال کنکور 97 گفته شده که زمانیکه نسبت گاز به نفت بالا است کدام گزینه مناسب است انجام فرازآوری با گاز یا نصب یکی از پمپهای کله اسبی، Esp یا هیدرولیکی؟ زمانیکه نسبت نفت به گاز بالاست هیچکدام از اینها مناسب نیست اما اگر قرار بر انتخاب یکی از گزینه ها باشد فرازآوری با گاز را انتخاب می کنیم زیرا نصب پمپ در این شرایط باعث کم شدن کارایی پمپ و بازده تولید می شود.

✅ استفاده از پمپ ها یک شرایط عملیاتی و یک عمر مفید کارکرد دارد اما فرازآوری با گاز تا مدت های طولاتی می تواند مفید باشد ولی هزینه نصب آن بالا می باشد.

خلاصه ای از عملیات های انجام شده و ناموفق بر روی یک چاه

✅ چاهی داریم که بصورت عمودی حفاری شده است. لوله های جداری رانده و سیمانکاری انجام گرفته است. سپس لوله مغزی رانده شده و چاه بصورت حفره باز تکمیل شده و سپس دکل را ترخیص کرده اند. سپس تسهیلات سرچاهی را نصب کرده و عملیات اسیدکاری و احیا توسط لوله مغزی سیار برنامه شده است. بدلیل وجود مانع غیرقابل رفع قبل از حفره باز، عملیات ناموفق مانده است. سپس حلقه مقیاس مناسب رانده شده و از مانع نمونه گرفته و جنس آن شنی تشخیص داده شده است. سپس چاه در برنامه مشبک کاری قسمت های بالای مانع قرار گرفت. ابتدا یک بازه 7 متری را مشبک کرده و در مرحله بعد برای بازه ای 6 متری ابزار رانده شد که در چاه گیر کرد و سه مرتبه تلاش با وایرلاین برای خارج سازی آن ناموفق بود. سپس با کمک کویل تیوبینگ تلاش برای خارج سازی مانده انجام شد که بازهم ناموفق بود. نکته اینکه مانده درون لوله مغزی چاه قرار دارد.
سپس چاه در برنامه تعمیر با دکل قرار گرفت. لوله مغزی از چاه خارج شد. تا عمق نهایی تمیزسازی انجام گرفت و لوله مغزی جدیدی نصب شد. سپس اسیدکاری و احیا چاه برنامه شد و درنهایت دکل ترخیص گردید. سپس اسیدکاری و احیا توسط کویل تیوبینگ برنامه شد که برگشتی سیال فقط نیتروژن بود و عملیات ناموفق به اتمام رسید و چاه بسته شد.

خلاصه ای از عملیات های انجام شده و ناموفق بر روی یک چاه

✅ چاهی داریم که بصورت عمودی حفاری شده است. لوله های جداری رانده و سیمانکاری انجام گرفته است. سپس لوله مغزی رانده شده و چاه بصورت حفره باز تکمیل شده و سپس دکل را ترخیص کرده اند. سپس تسهیلات سرچاهی را نصب کرده و عملیات اسیدکاری و احیا توسط لوله مغزی سیار برنامه شده است. بدلیل وجود مانع غیرقابل رفع قبل از حفره باز، عملیات ناموفق مانده است. سپس حلقه مقیاس مناسب رانده شده و از مانع نمونه گرفته و جنس آن شنی تشخیص داده شده است. سپس چاه در برنامه مشبک کاری قسمت های بالای مانع قرار گرفت. ابتدا یک بازه 7 متری را مشبک کرده و در مرحله بعد برای بازه ای 6 متری ابزار رانده شد که در چاه گیر کرد و سه مرتبه تلاش با وایرلاین برای خارج سازی آن ناموفق بود. سپس با کمک کویل تیوبینگ تلاش برای خارج سازی مانده انجام شد که بازهم ناموفق بود. نکته اینکه مانده درون لوله مغزی چاه قرار دارد. 

سپس چاه در برنامه تعمیر با دکل قرار گرفت. لوله مغزی از چاه خارج شد. تا عمق نهایی تمیزسازی انجام گرفت و لوله مغزی جدیدی نصب شد. سپس اسیدکاری و احیا چاه برنامه شد و درنهایت دکل ترخیص گردید. سپس اسیدکاری و احیا توسط کویل تیوبینگ برنامه شد که برگشتی سیال فقط نیتروژن بود و عملیات ناموفق به اتمام رسید و چاه بسته شد.

Leak off test «LOT» / Pressure Integrity Test

✅ این تست با ایجاد شکاف های عمدی در زیر پاشنه یک جداری تازه نصب شده انجام می شود برای اینکه قدرت سازند، یکپارچگی سیمان و فشار شکست سازند را بدست آوریم. پاشنه جداری قسمتی است که به انتهای رشته وصل می شود. سازند زیر این قسمت، ضعیف ترین بخش سازند است و ریسک شکسته شدن در آن بالاست. طبیعی است که حفارها از مسائله دوری کنند زیرا باعث هرزروی گل حفاری و ناپایداری دیواره چاه می شود. اما در حین این تست، اجازه افزایش فشار را می دهند تا شکاف ایجاد شده و سازند زیر کفشک جداری در معرض سیال حفاری قرار بگیرد. جریان سیال حفاری بدرون شکاف ها و سازند را Leak-Off گفته و نشانه ای از موفق بودن تست می باشد. بمحض ایجاد شکافها دیگر نیازی به بالابردن فشار نیست و آنرا کم کرده تا شکافها بسته شوند.

✅ شاید بنظر برسد که این تست ضد تولید است اما به حفار کمک کرده تا ادامه حفاری موفقیت آمیز باشد. مثل امتحان کردن عمق یک دریاچه می باشد که ابتدا پا را در آن می گذاریم تا عمق آن را حدس بزنیم. با دانستن فشار شکست سازند در ضعیف ترین نقطه که همان پایین پاشنه جداری است، می توان با ایمنی بهتری حفاری کرده و از شکست سازند جلوگیری کنیم.

✅ ابتدا حفاری می کنیم و سپس جداری ها را نصب کرده و سیمانکاری می کنیم. برای ادامه حفاری از آنجا که با افزایش عمق فشار زیادتر می شود بایستی وزن گل حفاری را بیشتر کنیم. اینجاست که leak off test انجام می شود تا بتوانیم وزن مناسب گل را با توجه به فشار شکست سازند انتخاب کنیم.

✅ کاربردهای این تست:

1. تعیین زمان مناسب برای نصب جداری برای جلوگیری از شکست سازندهای ضعیف قبل از انتخاب گل سنگین تر.

2. اطمینان از یکپارچگی سیمان کاری.

تنها تفاوت این تست با تست یکپارچگی فشاری «Integrity» در این است که فشار در این تست به اندازه ایجاد شکاف در سازند بالا می رود اما در تست یکپارچگی فشاری نه.

مشکل تولید گاز اضافه

☑️ تولید گاز بستگی به مکانیزم رانش مخزن دارد. تولید گاز اضافه از طریق کنترل تأسیسات روی سطح زمین و یا با استفاده از لاگ‌هایی مثل لاگ دما برای دبی‌های مختلف قابل شناسایی است. با بالا رفتن نسبت گاز به نفت تولیدی میزان فشار در سطح افزایش می‌یابد زیرا ستون سیال سبک‌تر می‌شود و راحت‌تر بالا می‌آید.

 برای حل این مشکل:

1. اگر چاه به صورت حفره باز تکمیل شده باشد با راندن یک لوله آستری جدید «Gas Exclusion Liner» که می‌تواند تا انتهای چاه برود جلوی تمام ناحیه تولیدی گاز و نفت را می‌گیرد. سپس با مشبک کردن لایه نفتی دوباره چاه را به مدار تولید برمی‌گردانیم. یک روش دیگر این است که آستری جدید را فقط در قسمت گازی رانده و از ناحیه نفتی به صورت حفره باز تولید کرد. 

2. اگر چاه به صورت جداره پوش تکمیل شده باشد ابتدا توسط مگنست که به راحتی در اسید حل می‌شود بخش نفتی را مسدود می‌کنیم. سپس توسط پکرهای قابل بازیافت قسمت بالای مشبک گازی را با سیمان ریختن مسدود می‌کنیم. دوباره با حفاری کردن مگنست در مشبک‌های نفتی و تزریق اسید قسمت تولیدی نفتی را احیا می‌کنیم.

جابجایی سیال ستون چاه

☑️  پس از پایان عملیات حفاری و انجام مشبک کاری معمولا داخل ستون چاه گل حفاری می باشد. برای اینکه چاه به جریان بیفتد و برای انجام عملیات های بعدی از جمله اسیدکاری شبکه ها، بایستی سیال ستون چاه جابجا شود. اینکار برای سبک کردن ستون چاه و همچنین برای بیرون کردن ذارت گل حفاری که باعث کثیف شدن و ایجاد رسوب در شبکه می شوند، انجام می شود. معمولا برای جابجایی سیال ستون چاه، بسته به حجم چاه از مقادیر 100 تا 300 بشکه گازوییل استفاده می کنند. 

گاهی اوقات دکل ترخیص شده اما سیال ستون چاه گل و سیال حفاری می باشد. زمانیکه عملیات اسیدکاری را می‌خواهیم با لوله مغزی سیار انجام دهیم یک مرحله قبل از انجام عملیات اضافه می شود که توسط گازوئیل و با استفاده از لوله مغزی سیار، سیال ستون چاه را جابجا می کنند.

نمودار های بندش سیمان«CBL/VDL»

 

☑️ برای ارزیابی کیفیت بندش سیمان از این ابزارها استفاده می کنند که از دسته ابزارهای نمودارگیری صوتی می باشند. یک گیرنده در فاصله 3 فوتی «CBL» و دیگری در فاصله 5 فوتی «VDL» از فرستنده قرار دارند. این ابزار باید حتما در وسط چاه قرار بگیرد و نمی توان آنها را در حضور گاز یا حبابهای گازی به درون چاه راند. سیگنال دریافتی، ترکیبی از سیگنال مسیرهایی است که امواج در آن عبور می کنند مثل سیال چاه، لوله جداری، سیمان و سازند و خود بدنه ابزار، و مبانی تمام تفسیرهاییست که از این نمودار استنتاج می شود. اگر در سیمانکاری بندش سیمان خوب باشد وجود سیمان باعث ایجاد یک لایه پوششی شده و دامنه موج زمانیکه گیرنده آن را دریافت می کند بسیارضعیف است. اگر کیفیت سیمان خوب نباشد دامنه موج برگشتی به همان بزرگی اولیه است. پس معیار کیفیت سیمان دامنه موج صوتی برگشتی در گیرنده می باشد. نکته اینکه نمودار CBL کیفیت سیمان در تماس با جداری را مشخص می کند و VDL کیفیت سیمان مربوط به دیواره چاه را.

CBL: Cement Bond Log

VDL: Variable Density Log

انواع روش‌های مشبک‌کاری

سلسله مطالب کاربردی در مهندسی نفت (21)

☑️ با استفاده از لوله جداری «Casing Gun»: این حالت زمانی است که دکل در سر چاه حضور دارد و هنوز رشته تکمیلی را در چاه نصب نکرده باشیم. در این روش معمولا فشار درون ستون چاه  بیشتر از فشار سازند می‌باشد «مشبک‌کاری فراتعادلی». همچنین به دلیل نبودن رشته تکمیلی درون‌چاه می‌توان از ابزارهای با قطر بزرگتر هم استفاده کرد. Gun مشبک‌کاری توسط ابزار وایرلاین به داخل چاه فرستاده می‌شود. تمام قطعات مشبک‌کاری داخل همان Carrier ابزار باقی می‌مانند و بالا آورده می‌شوند و از سیال مخزن دور هستند. نکته اینکه carrier دوباره قابل استفاده است. یکی از معایب این روش نفوذ گل و سیال حفاری داخل چاه به درون سازند می‌باشد. 

☑️ مشبک کاری از داخل لوله مغزی «Through tubing»: در این روش توسط وایرلاین ابزار مشبک‌کاری را از داخل لوله مغزی عبور داده و به محل مورد نظر می‌رسانند. در این حالت معمولا مشبک‌کاری فرو تعادلی انجام می‌شود و فشار چاه کمتر از فشار سازند می‌باشد. به دلیل حضور رشته تکمیلی از ابزارهای کوچک‌تر استفاده می‌شود. می‌توانیم گیج فشاری را نیز به همراه رشته تکمیلی به داخل چاه بفرستیم. در این روش invasion یا نفوذ گل و سیال حفاری از چاه به مخزن حذف می‌شود و پس از مشبک‌کاری سیال مخزن سریعا وارد چاه می‌شود.

☑️ مشبک‌کاری توسط لوله مغزی «Tubing conveyed perforation»: در این روش ابزار را به انتهای لوله مغزی وصل می‌کنیم. همچنین می‌توانیم از لوله‌های حفاری نیز استفاده کنیم. فروتعادلی یا فراتعادلی بودن مشبک‌کاری بستگی به شرایط مخصوص چاه دارد. می‌توانیم هر کدام را که لازم است اجرا کنیم. یک مزیت این روش این است که در یک run یعنی یکبار پایین رفتن ابزار برای شلیک، بازه زیادی را می‌توانیم مشبک کنیم. همچنین می‌توانیم همزمان با مشبک‌کاری با راندن گیج فشاری آنالیز چاه‌آزمایی هم انجام دهیم.

کانال سایت نفت مارکت در تلگرام

خلاصه‌ای از گزارش عملیات حفاری، نحوه تکمیل و راندن نمودار سیمان‌بندی یکی از چاه‌های جنوب ایران

سلسله مطالب کاربردی در مهندسی نفت (14)

☑️ عملیات‌های انجام شده روی چاه به ترتیب:

1) حفاری چاه تا عمق 4000 متری که عمق نهایی می‌باشد، 

2) راندن جداری‌ها و سیمانکاری آنها، 

3) راندن نمودار جایرو «Gyro»، 

4) راندن نمودار ارزیابی مخزن، 

5) راندن آستری 7 اینچ در حد فاصل 3099.9 تا 3999.5 متر حفار و سیمانکاری آن، 

6) راندن نمودار بندش سیمان درون آستری 7 اینچ، 

7) جابجایی سیال ستون چاه با گازوئیل، 

8) راندن لوله مغزی 1/2 4 اینچ و متعلقات تا عمق 1514 متر حفار، 

9) نصب تاج چاه استاندارد و آزمایش فشار آن، 

10) مشبک‌کاری حدفاصل 3978 تا 3990 متر حفار لایه ماسه سنگی و حد فاصل 3940 تا 3972 متر حفار لایه کربناته، 

11) اسیدکاری و اخذ تزریق‌پذیری مناسب از شبکه‌ها، 

12) زنده‌سازی چاه با پمپ نیتروژن و جریان دادن چاه بر روی کاهنده‌های مختلف به سمت گودال سوخت.

☑️ میزان کل هرزروی گل حفاری جمعاً 316 بشکه بوده و مدت زمان حفاری 124 روز به طول انجامیده است که 21 روز بیشتر از پیش‌بینی بوده است.

☑️ ابزار جایرو برای اندازه‌گیری انحراف در حفاری استفاده می‌شود و درون لوله‌های جداری و یا حفره باز جایی‌که سنگ‌های مغناطیسی حضور داشته باشند رانده می‌شود. برای تعیین orientation بکار می‌رود.