نحوه ورود ضخامت لایه تولیدی در نرم‌افزارهای چاه‌آزمایی

✅ یک چاه داریم که ضخامت لایه مخزنی آن 119 متر می‌باشد. از این چاه تست PI انجام شده است و حالا می‌خواهیم نتایج را آنالیز کنیم. برای انجام آنالیز با استفاده از نرم‌افزار سفیر بایستی ضخامت را به عنوان ورودی به نرم‌افزار وارد کنیم. در این مثال ما ابتدا کل بازه را به عنوان ضخامت وارد می‌کنیم «119 متر»، سپس نمودار مشتق فشار را بررسی می‌کنیم. اگر روی نمودار مشتق فشار پس از اثر اسکین، خطی با شیب 1/2- رسم کردیم بخاطر جریان کروی ناشی از اثر نفوذ جزیی «Partial Penetration»  می‌باشد. در این حالت اسکین ناشی از این نفوذ ناقص را از نرم‌افزار وارد می‌خوانیم و طبق رابطه‌ای برای آن وجود دارد می‌توانیم میزان ضخامت اصلی یعنی hp را تعیین کنیم.

نکته مهم این است که در نرم‌افزار بایستی ضخامت لایه تولیدی را وارد کنیم نه کل بازه مخزنی را.

✅ حالتی را در نظر بگیرید که چاهی داریم با ضخامت 119 متر که فقط دو قسمت از آن به ضخامت 7 و 10 متر در تولید نقش دارند و یک لایه ناتراوا بین آن‌ها قرار دارد. در این حالت در نرم‌افزار سفیر مدل را بایستی بصورت دولایه تعریف کنیم. اگر بجای این لایه ناتراوا لایه‌ای باشد که باعث جریان cross flow بین دولایه شود در این حالت بایستی کل آن بازه را به عنوان ضخامت وارد نرم‌افزار کنیم.

✅ با استفاده از داده‌های لاگ تولید «PLT» می‌توانیم بازه دقیق تولید را مشخص کنیم. با استفاده از سنسور دما و رسم نمودار دما و مشتق دما نیز می‌توانیم وجود جریان cross flow را بفهمیم. با استفاده از داده‌های لاگ‌های پتروفیزیکی نیز می‌توانیم وجود لایه ناتراوا را تشخیص دهیم.

✍️ نویسنده: سروش جسری (سایت نفت مارکت)

جریان کروی (Spherical Flow) در نرم‌افزار چاه‌آزمایی سفیر

در این پست در مورد مشبک‌کاری ناقص صحبت کردم و پارامترهای آن را توضیح دادم. در این قسمت به بررسی جریان کروی در داده‌های چاه‌آزمایی خواهم پرداخت.

زمانی که چاه به صورت ناقص مشبک‌کاری شده باشد، چاه فقط با قسمتی از سازند ارتباط دارد. به جهت اینکه سطح تماس بین چاه و سازند کاهش می‌یابد، مقداری از سیال باید مسافت بیشتری را در سازند طی کند تا از طریق چاه تولید شود (شکل زیر). بنابراین یک افت فشار اضافی در ناحیه اطراف چاه ایجاد می‌شود که آن را با Spp نشان می‌دهند.

مشخصه اصلی جریان کروی، ایجاد شیب 0.5- در نمودار مشتق فشار می‌باشد (نمودار سمت چپ).

جریان کروی در زمان‌های اولیه (و زودتر از شروع رژیم جریانی شعاعی بی‌نهایت) آغاز می‌شود. 

منیوال نرم افزارهای سفیر و فکت رو بررسی کردم و مشاهده کردم که:

partially penetrating = partially completion = limited entry

یعنی در بسیاری اوقات این سه مفهوم را معادل با یکدیگر گرفته اند.

مشبک کاری ناقص (Partial Perforation)

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.