پایان نامه برنامه ریزی استراتژیک برای مدیریت مخازن نفت و گاز ایران

تعداد صفحات: ۸۵ | قابل ویرایش

مقدمه

ایران دارای یکی از بزرگ ترین ذخایر « نفت در جا » در دنیاست که حجم اولیه آن بیش از ۴۵۰ میلیارد بشکه تخمین زده می­شود. از این مقدار حدود ۴۰۰ میلیارد بشکه در مخزن « شکاف دار» و بقیه آن در مخازن « تک تخلخلی » قراردارند.

از این مجموعه بیش از ۹۱ میلیارد بشکه نفت خام یعنی بیش از ۲۰ درصد قابل برداشت است. به علاوه باید توجه داشت که متوسط بازیافت نفت خام از مخازن شکاف دار تا حدودی کمتر از مخازن تک تخلخلی با همان خصوصیات است.

هدف اصلی این نوشته بررسی بازیافت اقتصادی و قابل قبول نفت از این مخازن عظیم است. این امر نه­ تنها به سود کشور ایران است بلکه سایر کشورهای جهان نیز از آن منتفع می­شوند. برای بررسی این موضوع کلیدی لازم است هر یک از عوامل اصلی مهندسی مخازن نفت به شرح زیر مطالعه شوند.

تعریف مخزن شکاف دار

مخزن شکاف دار مخزنی است که در ساختار آن شکستگی یا ترک وجود داشته باشد ضمن آن که این شکاف­ها شبکه­ای را ایجاد کنند. این شبکه می­تواند تمام یا بخشی از مخزن نفت را شامل شود. در ساختار این شبکه هر یک از سیال­ها می­توانند درون شبکه شکاف­ها از هر نقطه به نقطه دیگر جریان یابند.

مثال­های بارز مخازن شکاف­دار در ایران به مفهوم کامل آن، مخازن نفتی هفتکل، گچساران و آغاجاری است. مخازن کرکوک در عراق و « کان ترل» در مکزیک از نمونه­های دیگر این مخازن به شمار می­روند. نمونه­های مخازن شکاف دار غیر کامل، مخازن بی بی حکمیه، بینک، مارون و اهواز است. به بیان دیگر، در مخازن مذکور وجود شبکه­ شکستگی­های نامنظم در مخزن، کل ساختار مخزن را شامل نمی­شود.

مخازن شکاف دار، مرکب از سنگهای شکسته با فضاهای کوچک خالی بین آنها است و این شکستگی­ها به صورت منظم و غیرمنظم تشکیل شده­اند. در این گونه مخازن « حفره‌­ها »  و حتی غارهای بزرگ می­تواند نیز وجود داشته باشد. فواصل شکاف­های افقی معمولاً از مواد غیر قابل نفوذ پر شده‌­اند، در حالی که فواصل شکاف­های عمودی غالباً خالی هستند. بنابراین چنین مخازنی دارای دو گونه بریدگی است: یکی شکافها یا شکستگی­های باز و توخالی و دیگری لایه­های افقی نازک غیر قابل نفوذ.

فرایند جا به جایی نفت با گاز یا با آب تحت « ریزش ثقلی»

جا به جایی نفت چه در مخازن تک تخلخلی و چه در مخازن شکاف دار شبیه یکدیگر است، هر چند که مکانیسم تزریق گاز یا آب در هر یک از این دو نوع مخزن با یکدیگر متفاوت است. به بیان دیگر، در مخازن شکاف­دار به علت نفوذ­پذیری کم سنگ مخزن، بخشی از گاز یا آب تزریقی وارد سنگ مخزن شده و بقیه گاز یا آب تزریقی به ناچار از طریق شکافها سنگ­های با نفوذ­پذیری کم را دور می­زند، در حالی که در مخازن تک تخلخلی، سیال تزریق شده از خلل و فرج به هم پیوسته عبور می­کند.

به هر حال جریان سیال تزریقی چه در مخازن تک تخلخلی و چه در مخازن شکاف­دار از قوانین خاص خود تبعیت می­کند، ولی سازوکار حاصل در هر دو حالت تقریباً یکسان است.

میدان نفتی فهود (عمان)

این میدان از جنس سنگ آهک با فشار کم و دارای نفت سبک است، شبیه آن چه در هفتکل وجود دارد. فرق اصلی این دو مخزن، ارتفاع بلوکهای آنها و نفوذپذیری سنگ مخزن است. در مخزن هفتکل ارتفاع بلوکهای ماتریسی حدود ۱۰ پا نفوذپذیری ۲/۰ میلی دارسی است، در حالیکه در میدان نفتی فهود ار تفاع بلوکها بیش از ۲۰۰ فوت و نفوذپذیری حدود ۱۰ میلی دارسی است.

میزان نفت اشباع  باقیمانده در بخش گازی سنگ مخزن که به وسیله روش « نمودارگیری خاص» اندازه­گیری شده در چاه­های میدان نفتی فهود، حدود ۴۰ درصد و در میدان هفتکل حدود ۷۰ درصد است.

دلیل این اختلاف زیاد، اختلاف بین اندازه بلوکها و شاخص منحنی فشار موئینگی است که چندین سال قبل از اندازه­گیری­های میدان نفتی فهود برای مخزن هفتکل ترسیم شده بود. شاخص فشار موئینگی این دو میدان کاملاً مشابه و هر دو دارای Sorg ^۳۹ حدود ۴۰ درصد است.

میدان نفتی «ا­­­بکتون» (مکزیک)

این میدان نفتی شکاف دار از نوع سنگ آهکی با بافت حفرهای است و سنگ مخزن آن نفوذپذیری بالاتری به سنگ مخزن میدان هفتکل دارد. میذان ذخیره نفت در هر دو مخزن مشابه است. سنگ مخزن این میدان از نوع نفت دوست بوده و میزان ذخیره نفت آن هم نزدیک به میدان هفتکل است.

نفت تولیدی از میدان ابتکون تحت فشار زیاد آب و عمدتاً از لایه­های بالایی مخزن به دست می­آید. ضریب باز یافت نفت از سنگ مخزن حدود ۲۰ در صد تخمین زده می­شود. باز یافت نفت از حفره­های درون این بلوکها که دارای نفوذ ­پذیری کمی هستند حاصل می‌­شود.

منابع

۱.Anders, E.L.” Miles Six Pool- AN Evaluation of Recovery Efficiency”, AIME Transaction, (1953) 216, p. 279

2. Bouchar, A., Private Communication.
3. Burtchaell, E.P., “Reservoir Performance of a High Relief Pool”, AIME Transaction, (1949)216, p. 171.
4. Calson, L.O., “Performance of Hawkins Field Unit Under Gas Drive – Pressure Maintenance Operations and Development of an Enhanced Oil Recovery Project”, SPE/DOE Paper 17324, Presented at the SPE/DOE Symposium, Tulsa, April 17- 20 1988.
5. Chen, S.M., Smith, R.B., Arifi, N.A., and Reda, A.M., “Intisar .D. a Successful Major Enhanced Oil Recovery Project in Libya”, paper 90-01-19, presented at the first Technical Symposium on Enhanced Oil Recovery in Libya, Tripoli ( May 1990), p.28.
6. Clara, C., zelenko, V., Schirmer, P., and Wolter, P., “Appraisal of the Horse Creek Air Injection Project Performance”, SPE paper 49519 presented at ADIPEC conference, Oct. 1998
7. Clare, C., Durandeau M., Quenault, M., and Nguyen, T.H., ” Laboratory Studies for Light Oil Air Injection: Potential Application in Handil Field” presented at Asia Pacific Oil and Gas conference held in Jakarta, April 20-22 1999.
8. Cook., R.E., “Analysis of Gravity Segregation Performance During Natural Depletion”, SPEJ, sept. 1962, p. 261
9. Delclaud, J. et al., ” Investigation of Gas/Oil Relative Permeabilities: High Permeability Oil Reservoir Application”, SPE paper 16 966 presented at the Annual SPE meeting in Dallas, 1974.
10. Dumore, J.M. and Schols, R.S., “Drainage Capillary – Pressure Functions and the Influence of Connate Water”, SPEJ, Oct. 1974, p. 437.

۱۱. Dykstra, H., “The Prediction of Oil Recovery by Gravity Drainage”, JPT, May 1978, p. 818.