امتیاز کاربران

ستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعال
 

پدیده آسیب سازند می تواند در تمام مراحل مختلف حفاری، تکمیل چاه، تحریک چاه، تعمیر چاه و تولید از چاه اتفاق افتد.

 عواملی که می توانند موجب آسیب رسانی به سازند شوند را می توان در چهار گروه اصلی دسته بندی کرد:

·         عوامل مکانیکی

·         عوامل شیمیایی

·         عوامل بیولوژیکی

·         عوامل حرارتی

عوامل شیمیایی:

منظور از عوامل شیمیایی، برهمکنش سنگ و سیال، برهمکنش سیال سیال و تغییرات ترشوندگی (Wettability) سنگ سازند است که هر کدام به شکلی در آسیب رساندن به سازند و کاهش قابلیت تولید چاه نقش دارند.

آشناترین مثال از برهمکنش سنگ و سیال که موجب آسیب سازند می شود، آماس کردن و متورم شدن ذرات رسی سنگ مخزن در نتیجه ی تماس با آب است. با جذب مولکول های آب در درون خمیره سنگ، مولکول های رس این خمیره افزایش حجم می یابند و با متورم شدن آن ها مسیر جریان درون سازند محدود می شود. پدیده ی شیمیایی پیچیده ی دیگری که در اثر پایین بودن شوری آب سازند یا بالا بودن pH آب رخ می دهد لخته شدن ذرات رس است. حرکت این لخته ها درون سازند موجب گیر افتادن آن ها در گلوگاه حفره های به هم متصل سنگ و مسدود کردن آن ها و در نتیجه انسداد مسیر جریان سیال هیدروکربنی می شود. برآشام شیمیایی(Chemical Adsorption) نیز که به معنای جذب مواد شیمیایی از جمله پلیمرها توسط دیواره خلل و فرج سنگ و انبساط این دیواره هاست از دیگر عوامل شیمیایی آسیب سازند است. از آنجایی که این انبساط نسبتاً ناچیز است در سنگ های با تراوایی بالا چندان تأثیری ندارد، اما اگر مسیرهای جریان از ابتدا باریک باشند، انبساط دیواره ها و نزدیک شدن آن ها به یکدیگر کار را برای عبور سیال دشوارتر می کند.

برهمکنش سیالات ناهمساز و یا تغییرات ناگهانی فشار و دمای سیال موجب ایجاد انواع رسوب و امولسیون در درون سازند می شوند که آسیب سازند را به دنبال دارند. آشناترین انواع رسوب عبارتند از واکس و آسفالتین(Wax and Asphaltenes) در سیالات نفتی و هیدرات ها و دایاموند(Hydrates and Diamonds) در سیالات گازی. واکس از زنجیره ی طولانی اتم های کربن تشکیل می شود که عمدتاً در اثر کاهش دمای سیال از فاز نفت جدا می شوند. آسفالتین از مولکول های غیر همگن قطبی با جرم مولکولی بسیار زیاد تشکیل شده که محتوی اتم های کربن، گوگرد، اکسیژن و هیدروژن هستند. دلایل و شرایط قطعی تشکیل این رسوب ها و بازگشت پذیر بودن این پدیده ها هنوز به درستی مشخص نشده است و محققان نظرات متفاوت و بعضاً متناقضی در مورد آن ها بیان کرده اند. هیدرات از ترکیب گاز و آب در دماهای پایین تشکیل می شود و دایاموند ذرات جامدی از جنس کربن هستند که با کاهش دما و فشار ایجاد می شوند. تغییرات ترمودینامیکی و یا برهمکنش سیالات ناهمساز همچنین می تواند به تشکیل ذرات Scale و سایر ذرات شناور منجر شود که اثرات زیانباری داشته و در نتیجه باعث کاهش تراوایی سازند و و ایجاد سایش در تأسیسات درون چاهی و سرچاهی می گردد.

از برهمکنش آب و نفت امکان تشکیل امولسیون نفت در آب (که در آن آب فاز پیوسته و نفت فاز پراکنده است) یا آب در نفت نیز وجود دارد. هرچند که امولسیون نفت در آب به دلیل عدم تغییر در گرانروی سیال اشکالی در فرآیند تولید ایجاد نمی کند اما امولسیون آب در نفت که نفت فاز پیوسته و آب فاز پراکنده آن را تشکیل می دهد، به دلیل رفتار غیرنیوتنی سیال، موجب کند شدن حرکت سیال و آسیب سازند می گردد.

آخرین دسته از عوامل شیمیایی آسیب سازند مربوط به تغییر ترشوندگی سنگ مخزن است.در حالت طبیعی هر دو نوع سنگ کربناته و ماسه ای آب دوست هستند. اگر به دلیل تماس با مواد شیمیایی که از طریق گل حفاری و یا تزریق برخی مواد شیمیایی به درون سازند وارد شده اند و یا در اثر تغییرات دمای مخزن، ترشوندگی سنگ از نوع آب دوست به نفت دوست تغییر یابد، آنگاه تراوایی نسبی نفت به دلیل چسبندگی آن با سطح دیواره خلل و فرج کاهش می یابد و جریان نفت درون سازند دشوارتر می گردد.

مسئله مهم دیگر در ارزیابی آسیب سازند، شیوه ی به کار رفته در تکمیل چاه(Well Completion)  است. شیوه های رایج تکمیل چاه عبارتند از: تکمیل با "حفره باز"(Open Hole)  و "حفره جداره دار"( Cased Hole) . در تکمیل با حفره باز، پس از حفر چاه و وارد شدن به سازند مخزنی، ارتباط دیواره چاه با مخزن به صورت طبیعی و بدون حایل برقرار می شود. در این روش جداره های فولادی که در بخش های بالاتر چاه ـ به منظور جلوگیری از ریزش دیواره چاه و نیز ممانعت از ورود سیالات به درون چاه یا هرزروی گل حفاری به درون لایه های زیرزمینی ـ کار گذاشته می شوند، به قسمت انتهایی چاه وارد نمی شوند و ناحیه ی تولیدی در ارتباط مستقیم با سنگ مخزن است. در حفره جداره دار، همانگونه که از نام آن پیداست، جداره های فولادی تا انتهای عمق چاه وارد می شوند و سپس برای برقراری ارتباط حفره چاه و سازند مخزنی، عملیات مشبک کاری انجام می شود که با سوراخ کردن اطراف جداره فولادی، راه ارتباطی برای ورود سیال هیدروکربنی از مخزن به درون چاه برقرار می گردد. در عملیات مشبک کاری، عمق نفوذ سوراخ های ایجاد شده از چند سانتی متر تا چند ده سانتیمتر متغییر است. از آنجایی که بیشترین آثار منفی آسیب سازند معمولاً در اطراف چاه و به شعاع کمتر از نیم متر رخ می دهد، سوراخ های ایجاد شده در درون سازند به هنگام تکمیل چاه به روش حفره جداره دار می توانند این فاصله را پشت سر بگذارند و تا حدود زیادی باعث حذف آثار منفی آسیب های ایجاد شده در سازند شوند. برخلاف روش تکمیل حفره جداره دار، در روش تکمیل حفره باز، آسیب های وارده به سازند کاملاً اطراف چاه را تحت تأثیر قرار می دهند و با ایجاد یک پوسته(Skin)  در حوالی چاه، مانع از ورود بی دردسر سیال به داخل چاه می شوند.

 آسیب سازند یک پدیده اجتناب ناپذیر است. هرچند که با رعایت اصول مهندسی می توان از شدت آن کاست و یا بروز آن را به تعویق انداخت اما در بلند مدت ترمیم سازند جهت حفظ توان تولید اقتصادی یک چاه، ناگزیر است. جهت ترمیم سازند یا می بایست پوسته ایجاد شده در اطراف چاه را حذف کرد و یا به طریقی با عبور از آن ارتباط حفره چاه با بخش آسیب ندیده سازند را برقرار نمود. اولین گام در ترمیم سازند شناخت دقیق عوامل ایجاد آسیب و نوع و شدت آسیب است. تست های آزمایشگاهی یک عامل کلیدی در شناخت آسیب ایجاد شده هستند. همچنین مجموعه ی کاملی از تاریخچه چاه مورد نیاز است که اطلاعات تمامی فازها از حفاری تا تولید را بدست دهد. اطلاعات جمع آوری شده می بایست توسط تیمی از متخصصان که شامل زمین شناس، متخصص ژئوشیمی، شیمیدان و البته مهندس نفت است مورد تجزیه و تحلیل قرار بگیرد و روش بهینه ترمیم سازند و چگونگی اعمال آن تعیین گردد

محبوب ترین ها

خواص سنگ مخزن 15 ارديبهشت 1395 8
اسیدکاری 21 تیر 1395 5
نمودارگیری چاه 11 مرداد 1395 5
تکمیل چاه 02 تیر 1395 3
فرازآوری مصنوعی 15 ارديبهشت 1395 3

پربازدیدترین مطالب