خطا در تشخیص زمان بسته شدن چاه (Shut-in Time)

چند وقت پیش با نموداری به شکل زیر روبرو شدم که نمیدونستم دلیل انحراف داده های اولیه از خط راست با شیب یک چی میتونه باشه؟!

ولی امروز که داشتم یک مطلبی رو میخوندم، به دلیل چنین اثری اشاره شده بود: اگر ما در تخمین زمان بسته شدن چاه (Shut-in Time) دچار خطا شویم، آنگاه نمودار فشار و مشتق فشار مثل شکل های موجود در تصویر خواهند شد.

نتیجه گیری: در تخمین مقادیر فشار ته چاهی نهایی (Pwf) و همچنین زمان بسته شدن چاه (to) دقت بسیار زیادی داشته باشیم؛ زیرا اگر در محاسبه آن ها اشتباه کنیم، نمودارهای فشار و مشتق فشار از شکل طبیعی خود منحرف می شوند.

یک مثال واقعی از میادین ایران:

برای درک بهتر مطالب بیان شده، ویدئوی زیر را حتماً مشاهده کنید:

راهکار جایگزین من برای چاپ مقاله های غیرکاربردی

چند سالی هست که بازار چاپ مقاله خیلی داغه. به نظرم اگر قرار بود انتشار مقاله سودی برای صنعت نفت کشورمون داشته باشه، الآن وضعیتمون این نبود! البته واضحه که منظورم مقاله‌های کاربردی و صنعتی نیست، بلکه منظورم اون دسته از مقاله‌های غیرکاربردی و چرندی هست که هر دانشجویی با چند ماه مطالعه روی یک موضوع شروع میکنه به صورت کیلویی بنویسه. اکثر مقاله‌هایی که تو ایران چاپ میشه صرفاً برای کسب نمره، اخذ پروژه کسری خدمت، عضویت در بنیاد ملی نخبگان، ترفیع، و موارد دیگه هست. در حقیقت هدف اصلی که رفع یک چالش در صنعت هست، به هیچ وجه مد نظر قرار نمیگیره.

و اما این به این منظور نیست که من از این کار شانه خالی کنم، بلکه دو برنامه متفاوت دارم:

اول: من دارم سعی می‌کنم به تدریج قسمت زیادی از مقالات حوزه تخصصی خودم را مطالعه کنم و سپس آن‌ها را دسته‌بندی کنم. ویژگی‌های میادین مختلف، مشکلات آن‌ها و روش‌های پیشنهادی را در یک دفتر بنویسم و آن‌ها را مقایسه و طبقه‌بندی کنم. 

دوم: خودم را درگیر پروژه یکی دو نفر کنم تا بتونم به داده‌های میادین مختلف ایران دسترسی پیدا کنم و مطالب جدیدتری یاد بگیرم. حتی میتونم یک سری داده گیر بیارم و خودم به تنهایی کار کنم. هدفم از این کار این هست که یک حس مهندسی نسبت به پارامترهای مخزنی پیدا کنم.

سوم: یک سری جزوات و درسنامه‌های موضوعی برای مباحثی که علاقه دارم تهیه کنم و در آن‌ها از مطالب کاربردی و منطبق بر ویژگی‌های میادین ایران استفاده کنم. مطمئناً در آینده می‌توانم از این جزوات به عنوان هندبوک استفاده کنم و حتی می‌توانم به فکر چاپ کتاب هم باشم.

در این زمانه، اطلاعات (که شامل مقاله های علمی هم میشه) خیلی زیاد و در دسترس هستند ولی نیاز شدیدی هست که اینها طبقه‌بندی و کاربردی بشوند. کافیه که مثلاً در گوگل سرچ کنید: gas condensate، خودتون متوجه میشید که چقدر مقاله تا کنون چاپ شده و خیلی از این‌ها در انبوه مقالات دیگر در حال گم شدن هستند.

روش محاسبه و رسم چاه های مجازی در ولتست

 

یکی از سوالاتی که تا به حال چند بار پرسیده شده بود این هست که چطوری میتوانیم چاه های مجازی (یا تصویری) را برای حالات زیر رسم کنیم؟ (دقت کنید که محاسبه تعداد چاه ها بسیار راحته و شما از فرمول استفاده می کنید ولی رسم چاه های مجازی یک مقدار دشوارتر هست)

1- نوع مرزها متفاوت باشه: مرز نفوذناپذیر (گسل)، مرز فشار ثابت

2- زاویه بین مرزها متفاوت باشه: 30، 45، 60، 90 یا 180

 

من 10 حالت مختلف را در یک فایل ویدئویی توضیح داده ام و شما روش کلی حل اینگونه مسائل را به خوبی فرا خواهید گرفت.

یک نکته مهم: من این روش ها را برای حالت کلی توضیح داده ام و مثلاً اگر صورت سوال به گونه ای بود که r زیاد بود، بالتبع مقدار Ei صفر خواهد شد و شما می توانید از آن چاه های مجازی صرف نظر کنید:

x>10.9 : Ei(-x)=0

---

عنوان محصول: روش محاسبه و رسم چاه های مجازی 

تهیه کننده: صادق سلمانی

مشخصات فایل: 43 دقیقه فایل ویدئویی + 11 صفحه فایل PDF

سال: آبان 95

کاربرد: درس های ولتست و مخزن یک

---

قیمت این محصول: 6500 تومان

 

لینک خرید محصول

---

مشاهده قسمتی از این فایل آموزشی در آپارات

 

کانولوشن و تبدیل لاپلاس

(برای دیدن تصویر با کیفیت بهتر، بر روی آن کلیک کنید)

یکی از مباحث خیلی مهم در درس معادلات دیفرانسیل که اتفاقا در ولتست هم کاربرد زیادی داره، مبحث کانولوشن و تبدیلات لاپلاس هست. بنابراین من یادگیری این مبحث را از کتابی که در این لینک معرفی کردم شروع میکنم تا بتوانم دید بهتری نسبت به ریاضیات مورد استفاده در ولتست بدست آورم.

آموزش ویدئویی نرم‌افزار چاه‌آزمایی سفیر

 

یکی از معروف‌ترین نرم‌افزارهای تحلیل داده‌های چاه‌آزمایی، نرم‌افزار سفیر هست. در تعدادی از شرکت‌های نفتی ایران نیز از این نرم‌افزار استفاده می‌شود.

پیش‌زمینه اصلی یادگیری نرم‌افزار سفیر، آشنایی و تسلط بر درس چاه‌آزمایی هست. یعنی اینکه شما باید بتونید انواع نمودارهای مشتق فشار را به خوبی تحلیل کنید.

من یک پکیج آموزشی برای نرم‌افزار سفیر آماده کرده‌ام که شامل محتویات زیر است:

 

1. فایل ویدئوی آموزش نرم‌افزار سفیر (حدود 90 دقیقه)
2. فایل PDF آموزش نرم‌افزار سفیر (50 صفحه)
3. پاورپوینت نکات مطرح شده در آموزش
4. داده های مربوط به 3 مثالی که در طی آموزش بررسی می‌شوند
5. بررسی نحوه آنالیز داده‌های چاه‌آزمایی در یک مخزن شکافدار طبیعی (مدل تخلخل دوگانه)
6. بررسی نحوه آنالیز داده‌های چاه‌آزمایی در یک مخزن بسته برای دو تست کاهش فشار و ساخت فشار
7. بررسی تحلیلی (Analytical Analysis) یک مدل با مرز بسته مستطیلی شکل و مقایسه نتایج آن با مدل عددی (Numerical Analysis)

عنوان: آموزش ویدئویی نرم‌افزار سفیر

کاربرد: آنالیز داده‌های چاه‌آزمایی

نگارش: صادق سلمانی

زبان: فارسی

سطح: مقدماتی

حجم: 218 مگابایت

سال: آبان 95 (در تاریخ 21 شهریور 96 آپدیت شد)

لینک دانلود نرم افزار سفیر: این لینک

تذکر: با خرید این محصول آپدیت‌های بعدی آن را نیز به رایگان دریافت خواهید کرد.

توضیحات: در این فایل آموزشی شما یک پروژه را از ابتدا تا انتها، گام به گام جلو خواهید رفت و داده‌های مثال مورد نظر را به طور کامل آنالیز می‌کنید. یک سری نکات متفرقه نیز در فایل وجود دارد که بسیار کاربردی خواهند بود. 

---

« به منظور بررسی محصول، 20 درصد از کل درسنامه را به صورت رایگان جهت دانلود قرار داده ام.»

 دانلود نسخه دمو فایل آموزشی

 

قیمت این محصول: 44000 تومان

پرداخت آنلاین

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

---

مشاهده آنلاین نمونه ویدئوهای آموزش نرم افزار سفیر در آپارات

 

معرفی مشاهیر ولتست: پروفسور آلن گرینگارتن

پروفسور گرینگارتن (Alain Gringarten) در حال حاضر استاد دانشگاه امپریال کالج لندن هست، جایی که مدیریت مرکز مطالعات نفت را نیز بر عهده دارد. مرکز مطالعات نفت بر تحقیق و آموزش در چارچوب مهندسی نفت متمرکز است.

دکتر گرینگارتن یک متخصص مشهور در تجزیه و تحلیل داده های چاه آزمایی و نویسنده مقالات بسیاری در این زمینه می باشد. ایشان در بسیاری از مطالعات مشاوره ای حضور داشته و دوره های آموزشی بسیاری در زمینه تفسیر داده های چاه آزمایی در سرتاسر جهان برگزار کرده است. او همچنین در تعدادی از دانشگاه ها نیز در مقطع کارشناسی ارشد تدریس کرده اند که عبارتند از: دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، دانشگاه استنفورد و موسسه IFP فرانسه.

تحصیلات ایشان:

• مقطع کارشناسی ارشد (1969): مهندسی نفت - دانشگاه استنفورد
• مقطع دکترا (1971): مهندسی نفت - دانشگاه استنفورد

او همچنین عضو انجمن مهندسان نفت (SPE) نیز می باشد.

قبل از اینکه پروفسور گرینگارتن در سال 1971 به دانشگاه امپریال کالج لندن بپیوندد، 25 سال تجربه کار در صنعت نفت را داشته اند.

از سال 1983 تا 1997 او تجربه کار در شرکت های نرم افزاری، اکتشاف و تولید (آمریکا و آسیا)، مدیریت ارشد و معاونت اجرایی را داشته اند. 

از سال 1978 تا 1983 توسط شرکت شلومبرژه استخدام شد. او مسئول توسعه و اجرای چاه آزمایی در سرتاسر جهان بود و همچنین مسئول آزمایشگاه PVT در این شرکت (فرانسه) بود. سپس به عنوان مدیر مهندسی در شرکت شلمبرژه (هوستون) خدمت کرد.

از سال 1973 تا 1978 از مدیر پروژه یکی از شرکت ها در فرانسه بود و روی موضوعاتی مانند زمین گرمایی، ذخیره سازی زیر زمینی گرما، آب های زیر زمینی در آبده های شکافدار و دفع زباله های رادیواکتیو کار می کرد. 

از سال 1970 تا 1972 محقق موسسه Miller (دانشگاه کالیفرنیا در برکلی) بود که در زمینه تحقیقات علوم پایه کار می کردند.

در طول سال های 1973 تا 1978، دکتر گرینگارتن یک متخصص برای یک برنامه تحقیقاتی بود که در زمینه انرژی زمین گرمایی کار می کردند. همچنین مشاور آزمایشگاه Lawrence Berkeley در دانشگاه کالیفرنیا بود که در زمینه زمین گرمایی و دفع زباله های رادیواکتیو کار می کردند. او همچنین نماینده دولت فرانسه برای کمیته CCMS ناتو بود. 

گرینگارتن سهم عمده ای در پیشرفت های علم چاه آزمایی دارد. او یک سری منحنی های الگو نیز با نام خود دارد (Gringarten type curves). او تحقیقات فراوانی بر روی ولتست در مخازن گاز میعانی انجام داده است و در سال های اخیر تمرکز زیادی بر روی مبحث دیکانولوشن گذاشته اند. یکی از اخرین مقالات ایشان هم در مورد دیکانولوشن در مخازن شیلی می باشد.

دانلود کلیپی کوتاه از دکتر گرینگارتن

پی نوشت: در تصویر بالای صفحه، فرد سمت راست دکتر گرینگارتن و فرد سمت چپ دکتر عباس فیروزآبادی هستند.

مدل تخلخل دوگانه (Double-porosity reservoir)

یکی از مهمترین انواع مدل های مخزن، مدل تخلخل دوگانه هست. دقت شود که منظور از مخزن تخلخل دوگانه همان مخازن شکافدار طبیعی هستند و آن ها را با مخازن با شکاف هیدرولیکی اشتباه نگیریم.

در مدل تخلخل دوگانه فرض ما این است که مدل از سه قسمت تشکیل شده است:

• بلوک های ماتریس: مارتیس ها ظرفیت ذخیره (storativity) بالا و نفوذپذیری کمی دارند و بیشتر حجم هیدروکربن در آن ها ذخیره شده است.
• شکاف های طبیعی: ظرفیت ذخیره (storativity) پایین و نفوذپذیری بالایی دارند.
• چاه: در مدل تخلخل دوگانه، ماتریس ها نمی توانند به صورت مستقیم به چاه تولید کنند؛ بلکه ابتدا جریان از ماتریس وارد شکاف ها می شود و سپس این سیال از شکاف به چاه جریان پیدا می کند.

زمانی که تولید از چاه شروع می شود، سه رژیم جریانی برقرار خواهد شد که عبارتند از:

1. رژیم جریانی اولیه که مربوط به جریان شعاعی در سیستم شکاف می باشد (شکل سمت چپ): در زمان های اولیه جریان فقط در شکاف برقرار است و گویا شکاف به تنهایی وجود دارد و هیچ تغییر فشاری در درون ماتریس اتفاق نمی افتد. این رژیم جریانی اولیه خیلی سریع است و معمولاً تحت تأثیر ذخیره چاه قرار می گیرد و پوشانده می شود.
   
   
2. پس از مدتی ماتریس نیز در تولید مشارکت می کند: در مرحله قبل که شکاف در حال تولید است، فشار شکاف در دهانه چاه برابر Pwf و فشار ماتریس هنوز برابر Pi می باشد. حال پس از مدتی به جهت جبران کاهش فشار در سیستم شکاف، ماتریس ها نیز شروع به جریان در شکاف می کنند و این افت فشار را جبران می کنند. در این حالت یک ناحیه انتقالی به شکل دره در نمودار مشتق فشار بوجود می آید.
   
   
3. در زمان های انتهایی، یک جریان شعاعی در کل سیستم برقرار می شود (شکل سمت راست): در این حالت خط تثبیت دوم در نمودار مشتق فشار بوجود می آید.

در مدل تخلخل دوگانه دو پارامتر بسیار مهم وجود دارد که توصیف کننده ویژگی های این مدل می باشد:

۱- قابلیت ذخیره (storativity ratio): بیانگر نسبت سیال ذخیره شده در شکاف به سیال ذخیره شده در کل سیستم می باشد:

2- قابلیت انتقال (Interporosity flow coefficient): بیانگر میزان راحت بودن انتقال سیال از ماتریس به شکاف می باشد:

برای آنالیز مدل تخلخل دوگانه در نمودار مشتق فشار از دو مدل مختلف استفاده می کنیم که عبارتند از: 1- مدل وارن و روت 2- مدل کاظمی. در قسمت بعدی به بررسی این دو مدل خواهم پرداخت.

---

در ویدئویی که در ادامه آورده شده است، من یک مثال کاربردی از مخازن تخلخل دوگانه 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: 17 دقیقه

حجم فایل: 39 مگابایت

قیمت: 5000 تومان

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

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.

مشتق فشار اولیه (PPD)

برای آنالیز بهتر داده های چاه آزمایی، اهمیت زیادی دارد که بتوانیم بین اثرات مخزن و اثرات چاه تفاوت قائل شویم؛ زیرا برای تفسیر داده های ولتست نیاز به داده هایی داریم که بیانگر اثرات مخزن باشند و در حقیقت داده هایی را که ناشی از اثرات چاه باشند حذف می کنیم و مابقی را آنالیز و تفسیر می کنیم.

از مشتق فشار اولیه یا Primary Pressure Derivative - PPD برای تشخیص اثرات چاه استفاده می کنیم. یکی از آپشن های بسیار خوب نرم افزار IHS WellTest 2015، محاسبه و نمایش PPD بر روی نمودار می باشد که از آن برای تشخیص اثرات چاه استفاده می کنیم.

برخی از اثرات چاه عبارتند از:

• توزیع مجدد فازها (Phase redistribution)
• اختلال در عملکرد گیج
• عملیات پاکسازی چاه (Wellbore cleanup operations)
• اثرات جزر و مدی یا زمین لرزه (Geo-tidal or seismic effects)

تعریف مشتق فشار اولیه (PPD) به صورت زیر است:

توجه کنید که این تعریف با تعریف مشتق (derivative) که قبلا به کار می بردیم متفاوت است:

طبق تعریف، PPD برای هر نوع رژیم جریانی به صورت کاهشی یا ثابت خواهد بود. بنابراین، هرگونه اثر غیرمخزنی و یا اثرات چاه به صورت یک روند افزایشی در PPD، ظاهر می شود؛ مانند شکل زیر:

تذکر: در این مثال، افزایش در PPD (نمودار سبز رنگ) به دلیل phase redistribution در داخل چاه می باشد.

چالش یادگیری معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی

دیروز عصر، کتاب «معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی» (نویسندگان: محمود حصارکی، مرتضی فتوحی) رو خریدم. این کتاب به دانشجویان ارشد مندسی مکانیک در دانشکده فنی دانشگاه تهران تدریس میشه. البته مطمئنا در خود دانشگاه شریف و سایر دانشکده ها هم استفاده میشه. همون طور که قبلا در این پست گفته بودم، برای اینکه بتونم سطح معلوماتم رو نسبت به ولتست افزایش بدم چاره ای جز تقویت ریاضیات خودم ندارم؛ هم باید مقاله بخونم و معادلات ریاضی اونها رو درک کنم و هم باید کتاب و رفرنس بخونم. این کار زمان بر هست ولی شک ندارم که آینده خوبی داره و فقط باید صبر داشته باشم.

قرار نیست که از همان ابتدای کار لغت به لغت کتاب رو بخونم، بلکه سعی می کنم به اندازه فهمم یک دور بخونم تا کلیات رو متوجه بشم و بعد دوباره با مراجعات مکرر به اونها به تثبیت یادگیری های خودم بپردازم.

به نظرم بر خلاف اینکه تصور میشه در مهندسی نفت ریاضیات جایگاهی نداره (و یا حداقل دانشجویان و اساتید اهمیت چندانی به این علم نمی دهند)، اتفاقا کاربرد بسیار زیادی داره و هرچه به سمت جلوتر میریم کسی که ریاضیات قوی ای داشته باشه به منزله داشتن برگ برنده در رقابت های کاری هست.

من یکی دو سال خودم رو درگیر سوال از این و اون کرده بودم و همه جور مشورتی با همه می کردم، البته یک مقداری هم افراط کرده بودم و باعث شده بود سردرگم بشم؛ ولی الآن همه چیز روشنه و فقط باید اجرا کنم. علاقه های خودم رو پیدا کرده ام و نیاز به صرف وقت و هزینه دارم تا بتونم در اونها متخصص بشم. شما هم حتما علاقه های خود رو پیدا کنید و سریع استارت بزنید.

پی نوشت: خوشحال میشم با کسانی که ریاضیات قوی ای دارند ارتباط داشته باشم:)