چاه‌آزمایی در مخازن گاز میعانی

اگر بخواهم به صورت خیلی ساده توضیح بدهم، در چاه‌آزمایی مخازن را به دو دسته کلی تقسیم می‌کنیم:

1. مخازن همگن (Homogeneous) 
2. مخازن ناهمگن (Heterogeneous)

مخازن ناهمگن هم به چند دسته تقسیم می‌شوند که معمول‌ترین آن‌ها عبارتند از:

• مخازن تخلخل دوگانه
• مخازن تراوایی دوگانه
• مخازن ترکیبی

قبلاً در این پست توضیح داده‌ام که دو پارامتر مهم در تحلیل مخازن گاز میعانی وجود دارد که عبارتند از: اثر اینرسی و اثر کوپلینک مثبت.

بحث من در اینجا مرتبط با مخازن گاز میعانی (Gas Condensate Reservoirs) هست. مخازن گاز میعانی نوعی از مخازن ترکیبی هستند. در این مخازن، با تولید از مخزن به تدریج در اطراف چاه میعانات تشکیل می‌شود و باعث ایجاد یک حلقه از میعانات در اطراف چاه می‌گردد. این حلقه دارای خواصی متفات از بقیه مخزن است و به همین جهت به این مخازن، مخازن ترکیبی گفته می‌شود. در شکل زیر یک مخزن ترکیبی نشان داده شده است که دارای چهار ناحیه می‌باشد.

در تفسیر داده‌های مخازن گاز میعانی چند نمودار بسیار مهم وجود دارد که اگر شما هر مقاله مرتبط با مخازن گاز میعانی را مطالعه کنید، این نمودارها را در آن‌ها خواهید دید:

1) پروفایل اشباع میعانات بر حسب فاصله از چاه: این نمودار به طور کلی چهار بخش دارد که در شکل زیر نمایش داده شده است. یکی از قسمت‌های مهم آن نیز مربوط به velocity stripping zone می‌باشد.

ناحیه 4: در این ناحیه فقط گاز تک فاز مخزن وجود دارد (همان گاز اولیه مخزن).

ناحیه 3: در این ناحیه میعانات شروع به تشکیل می‌کنند ولی هنوز اشباع آن‌ها کمتر از اشباع بحرانی است. بنابراین در این ناحیه گاز + میعانات غیرمتحرک وجود دارد.

ناحیه 2: در این ناحیه اشباع میعانات بیشتر از اشباع بحرانی شده است و به همین دلیل علاوه بر گاز، میعانات نیز حرکت می‌کنند.

ناحیه 1: در این ناحیه گاز و میعانات متحرک هستند و این ناحیه به دلیل اثر عدد موئینگی بوجود می‌آید. دقت داشته باشید که این ناحیه لزوماً در همه چاه‌ها وجود نخواهد داشت.

2) نمودار فشار و مشتق فشار در مخازن ترکیبی (یا مخازن گاز میعانی): این نمودار بر حسب اینکه رفتار مخزن چگونه بوده است، ممکن است دو ناحیه‌ای، سه ناحیه‌ای و یا چهار ناحیه‌ای باشد. خط‌های افقی و تثبیت شده (stabilized line) نشان دهنده هر کدام از این نواحی می‌باشند. این خطوط افقی بیانگر تراوایی در هر کدام از نواحی می‌باشند. بنابراین تعیین محل دقیق آن‌ها اهمیت بسیار زیادی در محاسبه تراوایی این نواحی دارد.

3) نمودار اشباع میعانات بر حسب فاصله از چاه: با گذشت زمان و افزایش تولید از مخزن، میزان میعانات تشکیل شده نیز افزایش می‌یابد و نمودار اشباع به سمت بالا می‌رود. این نمودار توسط شبیه‌سازی در اکلیپس بدست می‌آید و شما ابتدا باید مدل تک چاه را ساخته، آن را اجرا کرده و خروجی آن را به صورت زیر مشاهده کنید.

یکی از بهترین مقاله‌ها برای یادگیری مباحث «چاه‌آزمایی در مخازن گاز میعانی» این مقاله می‌باشد. کلاً برای تسلط بر مخازن گاز میعانی مقالات پروفسور گرینگارتن، دکتر عبدالنبی هاشمی، Mott و Henderson را نگاهی بکنید.

و اما در ادامه نمودار مشتق فشار مربوط به چند چاه واقعی از مخازن گاز میعانی ایران را می آورم تا در عمل نیز با این نمودارها آشنا شوید.

الف) نمودار مشتق فشار برای یکی از مخازن گاز میعانی جنوب ایران: مدل 3 ناحیه‌ای با داده‌ها منطبق شده است.

ب) نمودار مشتق فشار برای یکی از مخازن گاز میعانی جنوب ایران: مدل 2 ناحیه‌ای با داده‌ها منطبق شده است.

پی نوشت: برای مشاهده تمام پست های سایت در مورد مخازن گاز میعانی به این لینک مراجعه کنید.

یکی از نرم‌افزارهای بسیار خوب برای آنالیز داده‌های چاه‌آزمایی نرم‌افزار سفیر هست که من آموزش ویدئویی آن را تهیه کرده‌ام و در سایت نیز قرار داده‌ام. برای تهیه این محصول می‌توانید به لینک زیر مراجعه کنید:

آموزش ویدئویی نرم‌افزار سفیر

در صورتی که در تفسیر داده‌های چاه‌آزمایی در نرم‌افزار سفیر مشکلی داشتید، لینک زیر را مطالعه کنید:

اجرای پروژه های چاه آزمایی

کانال سایت در تلگرام

---

لینک دانلود فایل PDF این مطلب:

دریافت
حجم: 457 کیلوبایت

پروفایل افت فشار در اطراف چاه تولیدی

پس از گذشت مدت زمانی از تولید، پروفایل فشار در اطراف دهانه چاه به شکل یک مخروط می شود. شکل های زیر از آنالیز عددی یک مدل در نرم افزار سفیر گرفته شده اند:

منبع اطلاعات مورد نیاز برای طراحی چاه آزمایی

برای طراحی یک چاه آزمایی نیاز به جمع آوری اطلاعات متنوعی داریم: زمین شناسی، ژئوفیزیک، پتروفیزیک، حفاری، بهره برداری و تکمیل. معمولاً اطلاعات را به سه دسته تقسیم می کنیم: 1) خواص سنگ 2) خواص سیال 3) داده های مهندسی

به طور کلی، منبع اطلاعات مورد نیاز برای طراحی یک چاه آزمایی شامل موارد زیر است:

Geology/geophysics: reservoir areal extent, pinchouts, faults, dip, layering, reservoir quality, depositional environment

Open and Cased-hole logs: porosity, fluid saturations, contacts

Rock properties: compressibility

Core: permeability, porosity, rock compressibility

Formation Tester: reservoir pressure, temperature, permeability

Fluid properties: viscosity, formation volume factor, compressibility

Production information: cumulative oil, gas, and water. GOR or CGR

Completion configuration: location of gauges, tubing and casing details, perforation depth, packer depth

منبع: این لینک

روش های آنالیز تست ساخت فشار

روش های آنالیز تست ساخت فشار:

1) روش هورنر: نمودار Pws را بر حسب HTR در مختصات نیمه لگاریتمی رسم می کنیم.

2) روش MDH: نمودار Pws را بر حسب dt در مختصات نیمه لگاریتمی رسم می کنیم.

3) روش Agarwal Equivalent-Time: نمودار Pws را بر حسب dte در مختصات نیمه لگاریتمی رسم می کنیم.

تذکر: زمانی از روش MDH استفاده می کنیم که tp خیلی بزرگ تر از dt باشد؛ مثلاً 10 برابر و یا بزرگتر باشد.

تذکر مهم: حداکثر مقدار dte برابر با tp می باشد. پس دقت کنید که اگر از روش زمان معادل استفاده کنید، داده های زمان های انتهایی فشرده می شود و به خوبی در نمودار دیده نمی شود... یعنی ممکن است که شما اثر مرز مخزن را در نمودار زمان معادل نبینید...

چاه آزمایی در چاه های افقی

1) جریان شبه شعاعی اولیه در صفحه عمودی: تراوایی عمودی (kv) محاسبه می گردد.

2) جریان خطی در بین مرزهای بالایی و پایینی: طول موثر چاه (hw) بدست می آید.

3) جریان شعاعی نهایی در صفحه افقی: تراوایی در جهت شعاعی (یا همان تراوایی افقی) محاسبه می شود.

انواع رژیم های جریانی در یک مخزن بسته

این شکل یک تست کاهش فشار با دبی ثابت را در یک مخزن بسته نشان می دهد. چند نکته که از نمودار بالا می توان بدست آورد:

👈در حالت transient یا unsteady-state، هنوز اثر افت فشار به هیچیک از مرزهای مخزن نرسیده است.

👈در حالت transition یا late transient، اثر افت فشار صرفاً به بعضی از مرزهای مخزن رسیده است. این بازه جریانی جزئی از بازه LTR می باشد.

👈 در حالت شبه پایدار یا pseudo-steady state ، اثر افت فشار به تمام مرزهای مخزن رسیده است و در این حالت است که از مفهوم ضریب شکل (shape factor) استفاده می کنیم.

🚫 دو مفهوم transient و transition را با یکدیگر اشتباه نگیرید.

تذکر: گاهی اوقات PSS را semi-steady state نیز می نامند.

انواع فرم‌های زمان بی‌بعد

سوال یکی از دوستان در مورد زمان بی‌بعد:

❓«سه تا تعریف برای dimensionless time داریم یکی برحسب شعاع چاه یکی برحسب سطح مقطع و یکی بر حسب طول میخواستم ببینم فرق اینها چیه و کجا از کدام باید استفاده بشه؟»

🗝جواب: من حالت‌هایی رو که تا حالا دیده‌ام در عکس زیر نوشتم 👇

با توجه به کاربرد زمان بی‌بعد (مثلاً مخزن گازی، تخلخل دوگانه، شکاف مصنوعی، کانال و ...) رابطه‌های مختلفی برای بیان آن وجود دارد که من تعدادی از آن‌ها را در عکس زیر نوشته‌ام.

تفاوت ضخامت خالص، ضخامت ناخالص و ضخامت مشبک کاری

ضخامتی از مخزن که در تولید سیال مشارکت دارد را ضخامت خالص (Net Thickness) می نامند. از سوی دیگر، ضخامت ناخالص (Gross Thickness) شامل کل ضخامت مخزن می باشد؛ یعنی ممکن است شامل شیل نیز باشد که یک سنگ غیر مخزنی است و در تولید سیال مشارکت ندارد. در چاه آزمایی، ضخامت خالص در جهت عمود بر مرزهای بالایی و پایینی اندازه گیری می شود. در شکل های زیر، حالات مختلف ضخامت خالص مخزن نشان داده شده است:

تفاوت مخزن بی نهایت و بسته

خیلی از اوقات در کتاب ها با دو نوع مخزن زیر مواجه میشیم:

1- مخزن بی نهایت یا infinite-acting reservoir: اگر در آنالیز داده های چاه آزمایی، هنوز اثر افت فشار به مرزهای مخزن نرسیده باشد و در حقیقت هنوز هیچ یک از مرزهای مخزن را رویت نکرده باشیم، آنگاه رفتار مخزن به صورت بی نهایت خواهد بود. معمولاً به دلیل اینکه زمان تست ها کوتاه می باشد، اثر افت فشار زمان کافی برای رسیدن به مرزهای مخزن را نخواهد داشت و ما اثر آن را در نمودارها مشاهده نخواهیم کرد...

نکته: برخی اوقات این مخازن را مخزن نامحدود نیز می نامند.

2- مخزن بسته (closed reservoir): این مخزن با اسامی زیر نیز نامیده می شود: 

bounded reservoir ، finite reservoir ، limited reservoir

در این نوع مخازن، اثر افت فشار به تمام مرزهای مخزن رسیده است (دقت کنید که باید به تمام مرزهای مخزن برسد) و رژیم جریانی شبه پایدار برقرار خواهد شد. در مواردی که مرز بدون جریان داشته باشیم (مثل گسل نفوذناپذیر)، آنگاه جریان شبه پایدار وجود دارد. در این حالت، شاهد تخلیه فشاری خواهیم بود و رابطه افت فشار با زمان به صورت خطی خواهد بود. اگر زمان تست طولانی باشد، و یا مخزن کوچک باشد، اثر افت فشار به مرزهای مخزن می رسد. 

روش رسم و محاسبه مشتق فشار در اکسل (فایل ویدئویی)

در پست قبلی (این لینک) توضیحاتی در مورد روش محاسبه مشتق فشار دادم. اما این بار یک فایل ویدئویی آماده کرده‌ام و در آن به طور کامل توضیح داده‌ام که چطوری می‌توانیم در اکسل نمودارهای مشتق فشار را رسم کنیم. 

محتوای این فایل ویدئویی:

• توضیح کامل روش‌های محاسبه مشتق فشار،
• استفاده از داده‌های یک تمرین برای محاسبه مشتق فشار به دو روش مختلف،
• رسم نمودار مشتق فشار در اکسل،
• توضیح مفهوم smoothing که در نرم‌افزارهای ولتستی از جمله سفیر به کار می‌رود.

با تهیه این فایل چه چیزهایی در اختیار شما قرار می گیرد:

• فایل ویدئویی به مدت زمان 20 دقیقه،
• فایل پی دی اف توضیحاتی که در ویدئو گفته می شود،
• فایل اکسل که تمام محاسبات در آن انجام می شود و نمودارهای مشتق فشار نیز رسم می گردند،
• یک نمونه مثال برای تمرین خودتان

 

قیمت محصول: 6500 تومان

 

 

---

 مشاهده نسخه دموی فایل ویدئویی