آنالیز چاه‌آزمایی در مخازن شکافدار طبیعی

رفتار تخلخل دوگانه (Dual porosity) زمانی مشاهده می‌شود که یک محیط متخلخل با تراوایی ناچیز (ماتریس) و یک محیط متخلخل با تراوایی زیاد (شکاف‌ها) وجود داشته باشد. در این حالت مقدار پارامتر کاپا (Kappa) متمایل به مقدار 1 می‌شود:

رفتار تخلخل دوگانه به صورت منحنی U شکل در نمودار مشتق فشار قابل تشخیص خواهد بود:

پس از اثرات ذخیره چاه و اسکین، شاهد خط تثبیت اول در نمودار مشتق فشار خواهیم بود که بیانگر جریان سیال در شبکه شکاف‌های طبیعی می‌باشد و با علامت kf.h نمایش داده می‌شود. kf، تراوایی شکاف می‌باشد. در صورتی که اثر ذخیره چاه زیاد باشد و یا شکاف مصنوعی در دهانه چاه ایجاد شده باشد، خط تثبیت اول قابل مشاهده نخواهد بود.

قسمت U شکل نمودار مشتق فشار نمایانگر تخلیه سیال از ماتریس به شکاف است. این ناحیه گذرا، که interporosity flow نامیده می‌شود، می‌تواند تحت شرایط جریان شبه‌پایدار (Pseudo-steady state flow) یا جریان گذرا (Transient flow) اتفاق بیفتد. در شرایط جریان گذرا، خط تثبیت اول مشاهده نمی‌شود و منحنی U شکل مستقیماً پس از اثر ذخیره چاه بوجود می‌آید:

خط تثبیت نهایی نشان‌دهنده همکاری کل سیستم در تولید است و kh کل را نمایش می‌دهد. kh کل تقریباً برابر با تراوایی شکاف می‌باشد؛ زیرا تراوایی ماتریس قابل صرف نظر است.

تخلخل دوگانه توسط دو پارامتر تعریف می‌شود: لاندا (Lambda) و امگا (Omega).

لاندا (λ) بیانگر همکاری میان ماتریس و شبکه شکاف است. هرچه مقدار لاندا کوچکتر باشد، همکاری میان این دو محیط دشوارتر خواهد بود و ناحیه U شکل به سمت راست شیفت پیدا می‌کند (در حقیقت ناحیه انتقالی در زمان‌های دیرتری توسعه می‌یابد).

لاندا معمولا بین 10e-10 و 10e-4 قرار می‌گیرد.

پارامتر ω بیانگر ظرفیت ذخیره شکاف به کل ظرفیت ذخیره محیط متخلخل می‌باشد. هرچه مقدار امگا کوچکتر باشد، ناحیه انتقالی زودتر شروع شده و دیرتر نیز تمام می‌شود.

این مطلب ادامه دارد ...

بررسی رفتار مخازن بسته (Closed Reservoirs) در ولتست

پاسخ فشاری مخازن بسته در حالت‌های تولید، تزریق و بسته بودن چاه بسیار متفاوت است. در طول تست تولید یا تزریق، زمانی که موج فشار به آخرین مرز مخزن برسد، پروفایل فشار تثبیت شده و سپس به صورت یکنواخت به سمت پایین متمایل می‌شود. این قسمت از جریان، جریان شبه پایدار نامیده می‌شود و مشخصه آن وجود رابطه خطی بین افت فشار و زمان است:

آنالیز لگاریتمی:

الف) اگر مخزن در حال تولید یا تزریق باشد (تست کاهش فشار و یا تست تزریق)، به دلیل آنکه مرز مخزن بسته است یک جریان شبه پایدار (PSS) بوجود می‌آید و بنابراین شیب نمودار فشار و مشتق فشار در زمان‌های انتهایی برابر یک خواهد بود.

ب) برای زمانی که چاه بسته است (تست ساخت فشار)، فشار در مقداری برابر با فشار متوسط مخزن تثبیت می‌شود؛ بنابراین مقدار مشتق فشار به سمت صفر سقوط می‌کند؛ در حقیقت نمودار مشتق فشار به صورت نمایی به سمت پایین می‌رود.

اگر نمودار فشار ته چاهی بر حسب زمان در یک مختصات کارتزین رسم شود، رژیم جریانی PSS به صورت یک خط راست با شیب m می‌باشد که با استفاده از آن می‌توان سایز مخزن را محاسبه نمود. 

---

در ویدئویی که در ادامه آورده شده است، من یک مثال کاربردی از مخازن بسته را در نرم‌افزار سفیر اجرا کرده‌ام و تمام مطالب ذکر شده در این پست را در ویدئو به طور کامل توضیح داده‌ام.

مدت زمان ویدئو: 12 دقیقه

حجم فایل: 35 مگابایت

قیمت: 4000 تومان

تذکر: پس از پرداخت وجه، تکمیل فرایند را بزنید و منتظر بمانید تا لینک دانلود در صفحه نمایشگر شما نشان داده شود.

پیشنهاد ویژه: دانلود پکیج کامل آموزش ویدئویی نرم‌افزار سفیر

چند مفهوم پر کاربرد در چاه‌آزمایی

چند نکته: 

👈 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.

👈 در حالت شبه‌پایدار 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 می‌کنیم.

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

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

کانال سایت در تلگرام

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.

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.