زمانی که چاه در حال تمیز شدن است (Cleaning up)، اسکین با گذشت زمان کاهش می‌یابد. همچنین ممکن است که یک چاه در طول زمان تولید خود به تدریج دچار آسیب شود، بنابراین اسکین با گذشت زمان افزایش می‌یابد. این اثرات را می‌توان با مدلی که در آن اسکین مکانیکی در طول زمان تغییر می‌کند، مدلسازی نمود.
یک چاه که در حال تمیز شدن است با دو مدل «اسکین ثابت» و «اسکین متغیر» در شکل زیر نشان داده شده است:
هیدرات‌ها مواد جامد یخ مانندی هستند که وقتی هیدروکربن ها و آب در شرایط خاصی از دما و فشار مخلوط می شوند، تشکیل می شوند. این مواد جامد می توانند در دماهای بسیار بالاتر از نقطه انجماد آب ایجاد شوند و اغلب خطراتی را در حین چاه آزمایی بوجود می آورند.
در طول تولید گاز، هیدرات ها می توانند به سرعت ایجاد شوند و باعث گرفتگی در لوله ها، چوک ها و دیگر تجیزات چاه آزمایی شوند. همچنین ممکن است که پلاگ های چندگانه ای را ایجاد کرده و باعث به دام افتادن فشار در بین پلاگ ها و یا پشت آن ها گردد. اگر یک پلاگ با گاز تحت فشار، بعدا شروع به ذوب شدن و شل شدن کند، پلاگ خود تبدیل به یک پرتابه جامد می شود که توسط نیروی فشاری پشت آن رانده می شود.
حتما لازم نیست که هیدرات ها یک پلاگ کامل را ایجاد کنند تا ما به عنوان یه مشکل به آن ها نگاه کنیم، برای مثال:
زمانی که چاه با سایز کوچتر چوک جریان می یابد، هیدارت ها به تدریج تشکیل می شوند تا در نهایت یک اسکین در طول دیواره داخلی لوله ایجاد شود.
زمانی که به منظور تولید بیشتر، سایز چوک را افزایش می دهیم، دمای سیال افزایش می یابد تا به نقطه ای برسد که هیدرات ها شروع به ذوب شدن می کنند، در این حالت تکه های هیدرات ها مانند یک پرتابه ای می شوند که در طول خط لوله جریان دارند و موجب آسیب بیشتر به تجهیزات پایین دستی می شوند.
هیدرات ها بیشتر در اطراف چوک ها یا شیرها تشکیل می شوند؛ در این مکان ها (که شاهد تغییرات قطر هستیم)، گاز منبسط و خنک می شود. همین مکانیسم می تواند باعث انجماد در شیر کنترل فشار در خروجی گاز تفکیک گر شود. پدیده "پلاگ شدن" در این شیر، کنترل تفکیک گر را غیرممکن می سازد.
در زیر میز دوار، هیدرات ها ممکن است در اطراف و یا نزدیکی بستر دریا که دمای محیط کم است (بویژه در آب های عمیق)، تشکیل شوند. در تجهیزات کنترل فشار که در عملیات وایرلاین استفاده می شود نیز ممکن است چنین مشکلاتی بوجود آید؛ به خصوص زمانی که که بعد از یک تست فشاری یا برداشتن یک ابزار، شیرها دستکاری می شوند.
در ابتدا یا پس از بستن چاه، یا پس از انجام یک تست فشاری که با نشتی همراه بوده است، آب ممکن است در بخش های پایینی لوله یا شیر انباشته شود؛ تماس گاز سرد با این آب ممکن است که منجر به تشکیل هیدرات در مکان های کاملا غیرمنتظره را نماید. به عبارت دیگر، هیدرات ها ممکن است در هر کجا که آب می تواند انباشته شود، وجود داشته باشد.
هیدرات ها همچنین می توانند مشکلاتی را برای ابزار دقیق، دستگاه های اندازه گیری و شیرها بوجود آورند.
زمانی که چاه به طور کامل در داخل سازند نفوذ نکند، یا کل سازند توسط مشبک ها باز نشوند، خطوط جریان در نزدیکی دهانه چاه به سمت یکدیگر همگرا می شوند (Covergence). تفاوت میان خطوط جریان در مشبک کاری ناقص (Partial Perforation) و کامل (Full Perforation) در شکل زیر نشان داده شده است:
همگرا شدن خطوط جریان در ناحیه اطراف دهانه چاه سبب ایجاد یک افت فشار اضافه در این ناحیه می شود. در بعضی موارد، زمانیکه ضخامت ناحیه مشبک کاری شده در مقایسه با ضخامت سازند (h) خیلی کوچک باشد، ممکن است جریان کروی ایجاد شود. اثر مشبک کاری ناقص را به عنوان یک اسکین (Skin) در نظر می گیریم که Spp نامیده می شود؛ یعنی اسکین ناشی از مشبک کاری ناقص. این اسکین همواره مثبت است و معمولاً در بازه 0 تا 30 تغییر می کند. این اسکین تابعی از ضخامت محدوده مشبک کاری شده (hp)، فاصله بین بالای ضخامت و بالای مشبک ها (htop)، و نسبت نفوذپذیری افقی به عمودی (Kh/Kv) می باشد.
ضخامت ناحیه مشبک کاری شده (hp): قسمتی از ضخامت سازند است که جریان سیال از طریق آن وارد دهانه چاه می شود.
معمولاً برای ماکزیمم کردن تولید، کل ضخامت سازند را مشبک کاری می کنند (hp=h). در برخی موارد برای به حداقل رساندن اثرات مخروطی شدن (Coning Effect)، لازم است که مشبک کاری ناقص انجام شود.
دقت شود که اگر چاه به صورت شیبدار باشد، hp را در طول شیب اندازه گیری می کنند.
hp ، htop و h در شکل زیر نشان داده شده اند:
زمانی که در چاه مشبک کاری ناقص انجام می دهیم، محل این مشبک کاری اثر زیادی بر روی Spp می گذارد. همان طور که در شکل زیر دیده می شود، ضخامت سازند (h) و همچنین ضخامت ناحیه مشبک کاری شده (hp) در هر دو شکل یکسان است ولی محل ناحیه مشبک کاری شده متفاوت است؛ یعنی htop در آن ها متفاوت است. این اتفاق باعث ایجاد اسکین های متفاوت در آن ها خواهد شد.
نسبت نفوذپذیری افقی به عمودی (Kh/Kv): این نسبت بیانگر ناهمسانگردی نفوذپذیری در داخل سازند می باشد (Anisotropic Permeability). زمانی که در مورد مشبک کاری ناقص و یا چاه های افقی صحبت می کنیم، این نسبت به کار برده خواهد شد و اثر مستقیمی بر روی مقدار Spp می گذارد. این نسبت معمولاً در محدوده 0.1 تا 1000 قرار دارد.
پی نوشت: اثر مشبک کاری ناقص در آنالیز داده های چاه آزمایی بسیار مهم است و حتماً باید آن را در نرم افزار در نظر بگیریم. انشاءالله در پست بعدی در مورد جریان کروی صحبت خواهم کرد.
در فایل زیر که خودم تهیه کرده‌ام، انواع اسکین (Skin) را به صورت اجمالی توضیح داده‌ام. این مواردی را که ذکر کرده‌ام در آنالیز داده‌های چاه‌آزمایی به کار خواهند رفت:
1- اسکین ناشی از آسیب سازند
2- اسکین ناشی از شیب و انحراف چاه از حالت عمودی
3- اسکین ناشی از تکمیل ناقص چاه
4- اسکین ناشی از جریان غیردارسی
5- اسکین دوفازی
6- اسکین سطح شکاف
7- اسکین ناشی از طول بال شکاف هیدرولیکی
8- اسکین در طول گسل
9- اسکین کل (یا ظاهری)
اسکین بر روی شکل نمودار مشتق فشار تأثیر زیادی می گذارد که در پست‌های بعدی حتماً اشاره‌ای به آن خواهم داشت.
برای گردآوری این مطالب از Help نرم افزار ولتست IHS WellTest استفاده کرده‌ام.
تعداد اسلاید: 25
زبان: انگلیسی