در مقاله ی مدیریت و صیانت از مخزن (بخش اول) ، با اصول مربوط به بهره برداری بهینه از منابع آشنا شده ایم و در این مقاله تحت عنوان مدیریت و صیانت از مخزن (بخش دوم) ، با مسائل مهمتر دیگری نظیر موارد مربوط به عمر یک میدان هیدروکربنی آشنا خواهیم شد.

به طور کلی عمر یک میدان هیدروکربنی را می توان به پنج مرحله تقسیم کرد:
– فاز اکتشاف (Exploration Phase)
– فاز ارزیابی (Appraisal Phase)
– برنامه ریزی برای بهره برداری (Development Planning)
– فاز تولید (Production Phase)
– فاز از کار افتادگی (Decommissioning)

فاز اکتشاف:
مراحل اولیه اکتشاف مخازن نفت و گاز:

در چه مناطقی باید به دنبال هیدروکربور بود؟

در مناطقی که سه عنصر اصلی یعنی پوش سنگ فاقد شكستگی و سنگ مخزن متخلخل و تراوا و سنگ منشا بالغ موجود باشد.
نقشه برداری و زمین شناسی بدون شك جزء مهم ترین اقدامات در عملیات اکتشاف نفت هستند به گونه ای که در مناطق محتمل بر وجود نفت اولین گام تهیه نقشه های سطحی ، زیر سطحی و جمع آوری اطلاعات زمین شناسی صحرایی همچون تهیه گزارش چینه شناسی، فسیل شناسی، رسوب شناسی، سنگ شناسی، تكتونیك و مطالعات ژئوشیمی از منطقه مورد مطالعه است.
بعد از انجام عملیات زمین شناسی و نقشه برداری در صورت دارا بودن پتانسیل لازم جهت اکتشاف نفت و وجود ساختارهای هیدروکربوری که امكان تجمع اقتصادی نفت را فراهم می آورند منطقه مربوطه جهت شناسایی ساختارهای تحت الارضی به واحد ژئوفیزیك معرفی می گردد و با انجام عملیات گرانی سنجی ، مغناطیس سنجی و لرزه نگاری اقدام به شناسایی ساختار های زیر سطحی می نماید.
در صورت مشخص شدن ساختمان مناسب منطقه از نظر حجم احتمالی هیدروکربن و خطرپذیری مورد بررسی قرار گرفته و با استفاده اطلاعات حاصل از زمین شناسی و ژئوفیزیك اقدام به شبیه سازی مخزن می کنند و در صورت تایید شدن و اقتصادی بودن اقدام به حفاری و در نهایت گزارشهای تكمیلی تهیه می گردد و در صورت اقتصادی بودن توسعه میدان صورت می گیرد.

مراحل اولیه اکتشاف
مراحل اکتشاف

+ به طور خلاصه در کارهای اکتشافی در ناحیه مورد نظر، قبل از اینکه یک چاه اکتشافی حفاری شود، مطالعات زیر صورت می گیرد:

بررسی زمین شناسی ناحیه برای پی بردن به وجود شرایط لازم برای تولید هیدروکربن.
بررسی های مغناطیسی و ثقل سنجی.
بررسی های لرزه شناسی.
اقدام به حفر چاه اکتشافی.

فاز ارزیابی:

زمانی که یک چاه اکتشافی به هیدروکربن برخورد می کند، هنوز تلاش قابل ملاحظه ای برای تعیین ذخیره حقیقی میدان لازم است. به عبارت دیگر، فعالیت هایی که در مرحله اکتشاف صورت می گیرد، اطلاعاتی در مورد شکل و اندازه ذخیره حقیقی میدان و یا قابلیت تولیدی انباشته هیدروکربن به ما نمی دهد.
ریسکی که در اینجا وجود دارد این است که یک میدان ممکن است بیشتر یا کمتر از چیزی که انتظار داریم تولید کند. در نتیجه تسهیلات مورد نیاز میدان ممکن است کمتر یا بیشتر در نظر گرفته شود و نهایتا سودبخشی پروژه با مشکل روبرو شود. بنابراین لازم است که بعد از مرحله اکتشاف یک برنامه ارزیابی جهت بهینه کردن توسعه تکنیکی انجام گیرد. این برنامه ممکن است تولید اولیه از میدان را برای چند سال به تعویق بیاندازد و از طرفی یک هزینه به سرمایه گذاری اولیه اضافه کند.
به طور کلی می توان گفت که نقش فعالیت های ارزیابی، کاهش ابهامات در توصیف مخازن هیدروکربنی و نیز پیشگویی عملکرد مخزن در طی تولید و تصمیم گیری آگاهانه در مورد شروع بهره برداری یا توقف فعالیت ها است.
ابزارهای اصلی که در ارزیابی استفاده می شود در واقع همان ابزارهایی هستند که در اکتشاف مورد استفاده قرار می گیرند. یعنی همان چاه های حفاری و بررسی های لرزه ای دوبعدی و سه بعدی که بررسی های لرزه ای سه بعدی به طور گسترده ای استفاده می شوند (مثلا در انتخاب موقعیت چاه ها و حتی در تشخیص حجم نفت باقیمانده) همچنین ارزیابی ممکن است شامل بازپردازش یک بررسی لرزه ای قدیمی نیز باشد.
به طور کلی نوع ابزاری که برای ارزیابی استفاده می شود بستگی به این مساله دارد که فاز ارزیابی سعی دارد چه نوع ابهامی را کاهش دهد و برای کاهش این ابهام چه اطلاعاتی نیاز است؟ برای مثال، اگر سطوح تماس سیالات، منشأ اصلی ابهام باشد، برای فهمیدن مرزها، چاه های حفاری ابزار مناسبی است در حالی که داده های لرزه ای شاید چندان مناسب نباشد.

ابزارهای دیگری که ممکن است در ارزیابی استفاده شوند شامل:

– یک آزمایش تداخلی (Interference test) بین دو چاه برای تعیین ارتباط فشار در عرض یک گسل
– حفر یک چاه در پهلوی یک میدان جهت بررسی تاثیر شیب لایه های دیده شده در روی مقاطع لرزه ای
– حفر یک چاه به صورت افقی برای معلوم شدن کناره های مخزن  و تعیین گسترش مخزن به طور جانبی (چاه های افقی ممکن است اطلاعات بیشتری درباره امتداد مخزن نسبت به چاه های عمودی فراهم کنند)
– یک آزمایش تولید (Production test) بر روی یک چاه برای تعیین میزان تولید از چاه های بهره برداری در آینده
– مغزه گیری و آزمایش میزان تولید بخش آبی در یک میدان برای پیشگویی رفتار آکیفر در طی تولید
– عمیق نمودن یک چاه به منظور بررسی امکان وجود مخزن های زیرین
– مغزه گیری از یک چاه برای مطالعه تاثیرات دیاژنزی

یک آزمایش تولید
Production test
مغزه گیری از یک چاه
مغزه گیری

برنامه ریزی برای بهره برداری:

بر اساس نتایجی که از فازهای اکتشاف و ارزیابی به دست آمده است و با بررسی امکانات موجود، در نهایت می توان یک برنامه بهره برداری از میدان را تدوین کرد و به طور متوالی اجرا کرد.
هدف اولیه برنامه بهره برداری از یک میدان، تامین تسهیلات سطحی و زیر سطحی به منظور تولید است. این مرحله این اطمینان را می دهد که همه جنبه های پروژه شناخته شده اند.

در مرحله برنامه ریزی برای بهره برداری یک سری مواردی که باید مورد بحث قرار بگیرد شامل:

– اهداف بهره برداری                     
– داده های مهندسی نفت
– اصول کار                               
– توصیف تسهیلات مهندسی
– تخمین هزینه و نیروی انسانی       
– برنامه ریزی پروژه
– پیشنهاد بودجه

بعد از پذیرش برنامه توسعه میدان (Field development plan, FDP) فعالیت های متوالی زیر قبل از تولید اولیه از میدان انجام می شود:

– طراحی دقیق تسهیلات
– تهیه مواد ساختمانی
– ساخت تسهیلات
– نصب تسهیلات

برنامه توسعه میدان
Field development plan

فاز تولید:

فاز تولید از زمانی شروع می شود که هیدروکربن به صورت اقتصادی به درون چاه جریان می یابد. این فاز، مرحله جبران سرمایه است. یعنی علاوه بر اینکه سرمایه گذاری اولیه جبران می شود، برای پروژه های جدید نیز ممکن است پول فراهم کند.
به طور کلی برنامه های بهره برداری و تولید بر اساس پروفیل های تولید (Production profile) پیش بینی شده که بستگی به مکانیسم ها و نیروهای رانش در مخزن دارند، انجام می گیرد. پروفیل تولید، تسهیلات مورد نیاز و تعداد چاه هایی را که باید حفر شوند تعیین می کند.

برای مثال پروفیل تولید در شکل زیر، سه فاز مشخص را نشان می دهد:

  1. دوره افزایش (Build up period): در طی این دوره، نفت چاه های تولید کننده به خطوط لوله انداخته می شود.
  2. دوره ثبات (Plateau period): در این دوره ممکن است یکسری چاه های جدید حفر شوند، ولی در عین حال یکسری چاه های قدیمی تر شروع به کاهش تولید می کنند و در نتیجه میزان تولید ثابت می ماند.
  3. دوره کاهش (Decline period): در طی این دوره که معمولا طولانی ترین دوره است و دوره پایانی نامیده می شود، همه چاه های تولید کننده، کاهش تولید را نشان می دهند.
پروفیل های تولید
Production profile

فاز از کارافتادگی:

طول عمر اقتصادی یک میدان به طور معمولی در یک مرحله متوقف می شود و دیگر تولید سرمایه نمی کند. به این مرحله، از کارافتادگی میدان می گویند.
از کارافتادگی اقتصادی به عنوان مرحله ای است که در آن مرحله درآمد کلی، هزینه های عملی را تحت پوشش قرار نمی دهد. البته هنوز به طور تکنیکی امکان ادامه تولید میدان وجود دارد ولی نفعی در آن موجود نیست.

حداقل دو روش برای به تاخیرانداختن از کارافتادگی یک میدان وجود دارد: 

1.کاهش هزینه های عملی
2.افزایش تولید هیدروکربن

در مرحله از کارافتادگی میدان، می توان از طریق روش های بازیافتی مثل فرآیندهای آب روبی و فرآیندهای شیمیایی و غیره، آن قسمت از هیدروکربن را که بعد از تولید اولیه در مخزن باقی مانده، بازیافت کرد ولی نهایتا همه ذخایری که از نظر اقتصادی قابل بازیافت هستند به اتمام خواهد رسید و میدان از کار خواهد افتاد.

در مقاله های مدیریت و صیانت از مخزن (بخش اول) و مدیریت و صیانت از مخزن (بخش دوم) ، سعی بر آن شده است  تا به مسائل کاربردی و اساسی مربوط به این علم دانش مهم ، اشاره شود، که در واقع، مقاله مدیریت و صیانت از مخزن (بخش دوم) ، به اهمیت نکات کلیدی و تکمیلی بیشتر تاکید دارد. امیدواریم مورد توجه شما قرار گرفته باشد.

استفاده از این محتوا با ذکر منبع و لینک مستقیم به مقاله مجاز است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

فارسی