%46تخفیف

دانلود پروژه: بررسی امکان سنجی حفاری زیرتعادلی در یکی از میادین نفتی جنوب غرب ایران

تعداد 67صفحه در فایل word

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری


دانشكده فنی و مهندسی

گروه معدن

 

 بررسی امکان سنجی حفاری زیرتعادلی در یکی از میادین نفتی جنوب غرب ایران

 

کارشناسی ارشد در رشته‌ي مهندسی نفت

 گرايش اکتشاف نفت

 

 

 

چکیده

نخستین چاه نفت ایران در سال  1278 در مسجد سلیمان حفاری شد . در ایران کلیه حفاری های انجام شده به صورت فراتعادلی بوده است . در این روش با توجه به بیشتر بودن فشار ته چاه همواره جهت جریان به درون سازند بوده و نتیجه آن هرزروی سیال حفاری و کاهش بهره دهی  و هزینه های بیش از حد عملیات حفاری می باشد . البته ضایعات ناشی از هجوم سیال به درون سازند در سازندهای بالای پوش سنگ ٬ در نرخ تولید آن بی تاثیر بوده و صرفا باعث افزایش هزینه ها  می شود ولی در سازندهای حاوی هیدروکربن باعث ضایعات جبران ناپذیری شده و نرخ تولید را به شدت کاهش می دهد . ولی اخیرا با توجه به جنبه های مثبت حفاری زیرتعادلی در برخی چاههای ایران به این نوع حفاری توجه شده و مورد مطالعه قرار گرفته است .

حفاری زیرتعادلی به روشی از حفاری اتلاق می شود که در آن فشار ته چاه تعمدا کمتر از فشار سازند نگاه داشته می شود به همین دلیل در این گونه عملیات جهت جریان به سمت چاه میباشد . فشار مورد نیاز در حفاری زیر تعادلی ممکن است به طور طبیعی یا مصنوعی حاصل شود و نتیجه آن جریان سیال سازند به درون چاه می باشد که این حاصل عدم تشکیل کیک گل و عدم نفوذ خرده های حفاریبه سازند می باشد .حفاری تحت تعادل دارای مزایای زیادی می باشد از جمله کاهش آسیب پوسته ٬ کاهش احتمال هرزروی گل ٬ افزایش نرخ نفوذ مته ٬ افزایش عمر مته و غیره ٬ که بهره مندی از بیشینه این مزایا هدف اصلی می باشد . میادین نفتی ایران در اثر سالها تولید دچار افت فشار متوسط مخزن شده اند . از طرف دیگر اکثر این مخازن دارای شکافهای طبیعی و در نتیجه تخلخل و تراوایی مناسب می باشند . با توجه همین دلایل ٬  در بعضی میادین امکان عملیات حفاری فراتعادلی معمول غیر ممکن شده است و این میادین نامزد مناسبی برای حفاری زیر تعادلی می باشند . هر چند فشار اعمال شده در حفاری فرا تعادلی باعث ایجاد کنترل بر چاه می شود ٬ ولی در حفاری زیر تعادلی با هدایت سیال برگشتی به سیستمهای بسته همراه با جداکننده و کنترل جریان سازند ٬ کنترل کردن چاه نیز میسر می شود .

بررسی امکان سنجی حفاری زیرتعادلی در یکی از میادین نفتی جنوب غرب ایران

فهرست مطالب

چکیده………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..1

مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………1

اهداف رساله……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….2

فصل اول معرفی حفاری زیرتعادلی…………………………………………………………………………………………………………………..4

1-1 انواع روشهای حفاری…………………………………………………………………………………………………………………………………5

1-2 بررسی فشار ته چاهی……………………………………………………………………………………………………………………………….5

1-3 سیستمهای سیال حفاری………………………………………………………………………………………………………………………….7

     1-3-1 سیالات گازی…………………………………………………………………………………………………………………………………7

1-3-1-1 حفاری با هوا………………………………………………………………………………………………………………………8

1-3-1-2 نیتروژن مایع………………………………………………………………………………………………………………………8

1-3-1-3 گاز طبیعی………………………………………………………………………………………………………………………….9

1-3-2 سیالات گازدار و تراکم پذیر…………………………………………………………………………………………………………..9

1-3-3 حفاری با جریان گازی مه آلود……………………………………………………………………………………………………10

1-3-4 حفاری با کف………………………………………………………………………………………………………………………………11

1-3- 5 سیستمهای مایع تبخیری………………………………………………………………………………………………………….12

1-3-6 سیالات تک فازی………………………………………………………………………………………………………………………..13

1-3-7 سیالات جدید کم چگال……………………………………………………………………………………………………………..13

1-3-8 روند تجربی انتخاب نوع سیال…………………………………………………………………………………………………….13

فصل دوم ویژگیهای حفاری زیرتعادلی……………………………………………………………………………………………………16

2-1 بهبود حفاری و کاهش مشکلات مربوطه……………………………………………………………………………………………….19

2-1-1 افزایش نرخ نفوذ مته……………………………………………………………………………………………………………19

2-1-2 حذف هرزروی سیال حفاری……………………………………………………………………………………………….20

2-1-3 کاهش گیر اختلاف فشاری………………………………………………………………………………………………….21

2-2 انتخاب صحیح مخزن……………………………………………………………………………………………………………………………..22

2-3 جریان داخلی آب……………………………………………………………………………………………………………………………………23

2-4 پایداری چاه…………………………………………………………………………………………………………………………………………….23

2-5 عدم حفظ پیوسته شرایط زیرتعادلی در تمامی مراحل…………………………………………………………………………23

2-6 حفاری انحرافی……………………………………………………………………………………………………………………………………….25

2-7 درون ریزی آب……………………………………………………………………………………………………………………………………….26

2-8 ناسازگاری سیال حفاری با سیال سازند…………………………………………………………………………………………………26

2-9 آسیب دیدگیهای سازند………………………………………………………………………………………………………………………….27

2-10 خوردگی……………………………………………………………………………………………………………………………………………….29

2-11 هزینه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………29

فصل سوم ارزیابی انجام حفاری زیرتعادلی در میدان کرنج (مدلسازی)………………………………………………………..30

3-1 زمین شناسی میدان کرنج……………………………………………………………………………………………………………………..32

3-2 موقعیت جغرافیایی میدان کرنج…………………………………………………………………………………………………………….33

3-3 تاریخچه حفاری های میدان کرنج…………………………………………………………………………………………………………33

3-4 مخزن آسماری میدان کرنج……………………………………………………………………………………………………………………36

3-5 برداشت از مخزن آسماری میدان کرنج………………………………………………………………………………………………….38

3-6 بررسی شرایط مخزن برای به کار گیری حفاری زیرتعادلی…………………………………………………………………..42

3-6-1 مخزن……………………………………………………………………………………………………………………………………42

3-6-2 داده های خواص سیال مخزن……………………………………………………………………………………………..42

3-6-3 داده های مربوط به سنگ وسیال………………………………………………………………………………………..44

3-6-4 داده های شرایط اولیه………………………………………………………………………………………………………….45

3-6-5 داده های چاه و میدان…………………………………………………………………………………………………………45

3-6-6 روشهای کنترل عددی………………………………………………………………………………………………………….45

3-7 خواص سنگهای مخزن……………………………………………………………………………………………………………………………46

3-7-1 مغزه ها…………………………………………………………………………………………………………………………………46

3-7-2 دسته بندی انواع سنگ………………………………………………………………………………………………………..46

3-8 سناریوها………………………………………………………………………………………………………………………………………………….48

3-9 نتایج مدل سازی…………………………………………………………………………………………………………………………………….49

3-9-1 اثر خاصیت ترشوندگی…………………………………………………………………………………………………………50

3-9-2 اثر شرایط موقت فراتعادلی…………………………………………………………………………………………………..50

3-9-3 اثر آسیب سازند و مسدود شدن شکافها……………………………………………………………………………..51

3-9-4 اثر نیروهای مویینه………………………………………………………………………………………………………………52

3-10 نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………………54

فصل چهارم مکان یابی نقاط مستعد حفاری زیرتعادلی با پارامترهای حین حفاری…………………………………….55

4-1 نتایج حاصل از آزمایشات تولید………………………………………………………………………………………………………………56

4-1-1 شاخص بهره دهی و میزان تولید…………………………………………………………………………………………56

4-1-2 زمان رشد فشار…………………………………………………………………………………………………………………….58

4-2 هرزروی گل حفاری………………………………………………………………………………………………………………………………..59

4-2-1 هرزروی گل در لایه 1…………………………………………………………………………………………………………59

4-2-2 هرزروی گل در لایه 2…………………………………………………………………………………………………………59

4-2-3 هرزروی گل در لایه 3………………………………………………………………………………………………………….60

4-3 وزن گل حفاری………………………………………………………………………………………………………………………………………67

4-4 متدولوژی………………………………………………………………………………………………………………………………………………..68

4-5 روش اجرا………………………………………………………………………………………………………………………………………………..69

4-6 نتیجه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………77

نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….80

پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….81

منابع ومراجع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..82

فهرست جداول

جدول 3-1 مشخصات چاههای میدان کرنج………………………………………………………………………………………………….34

جدول 3-2 مشخصات عمومی مخزن آسماری میدان کرنج………………………………………………………………………….37

جدول 3-3 داده های مربوط به خواص سیالات مخزن آسماری میدان کرنج………………………………………………43

جدول 3-4 خواص سیال در عمق مبنا………………………………………………………………………………………………………….44

جدول 3- 5 تغییرات فشار با عمق…………………………………………………………………………………………………………………44

جدول 3-6 مشخصات دسته سنگهای مورد مطالعه………………………………………………………………………………………48

جدول 4-1 میانگین امتیاز چاهها بر حسب ضریب بهره دهی ٬هرزروی گل٬ زمان رشد فشار و وزن گل حفاری……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..74

جدول 4-2 میانگین منطقه ای چاهها…………………………………………………………………………………………………………..76

فهرست اشکال

شکل 1-1- مقایسه حفاری زیرتعادلی و فراتعادلی از نظر فشار سیال حفاری ……………………………………………….7

شگل 1-2- مقایسه میان ویژگیهای مختلف سیالات بکار رفته در حفاری زیرتعادلی………………………………….12

شکل 1-3- روندنمای انتخاب سیال حفاری زیرتعادلی در یک چاه عمودی………………………………………………..14

شکل 1-4- روندنمای انتخاب سیال حفاری زیرتعادلی در یک چاه افقی…………………………………………………….15

شکل 2-1- کاهش فشار ترک مخزن با استفاده از حفاری زیرتعادلی…………………………………………………………..17

شکل 2-2- آسیب به سازند در اثر رخنه گل حفاری……………………………………………………………………………………18

شکل 2-3- مقایسه اثر حالتهای مختلف حفاری روی نرخ نفوذ مته در سازند…………………………………………….20

شکل 2-4- گیر اختلاف فشاری در حفاری فراتعادلی…………………………………………………………………………………..21

شکل 2-5- وقوع شرایط زیرتعادلی و تغییرات قشار……………………………………………………………………………………..25

شکل 3-1- موقعیت جغرافیایی میدان کرنج نسبت به میادین جنوب غرب ایران……………………………………….33

شکل 3-2- نقشه خطوط همتراز سطح آسماری میدان کرنج به همراه موقعیت و نوع چاهها…………………….35

شکل 3-3- تاریخچه فشاری مخزن آسماری میدان کرنج…………………………………………………………………………….40

شکل 3-4- تاریخچه تزریق و تولید مخزن آسماری میدان کرنج…………………………………………………………………40

شکل 3-5- مقایسه سناریوهای مختلف افزایش ضریب بازیافت مخزن………………………………………………………..41

شکل 3-6- اشباع آب همزاد بر حسب تخلخل……………………………………………………………………………………………..47

شکل 3-7- مقایسه میزان تاثیر تغییرات ترشوندگی بر دبی تولید در حالتهای فراتعادلی  و زیرتعادلی……..49

شکل 3-8- تاثیر شرایط موقت فراتعادلی در حفاری زیرتعادلی با حالت زیر تعادلی بر تولید تجمعی  نفت.51

شکل 3-9- مقایسه میزان تاثیر نفوذ فیلتره گل به درون شکافها و مسدود شدن شکافها به وسیله گل حفاری در حالت فراتعادلی با حالت زیرتعادلی بر دبی تولید…………………………………………………………………………52

شکل 3-10- بررسی میزان تاثیر نیروهای مویینه بر دبی تولید نفت در حفاری زیرتعادلی…………………………53

شکل 4-1- توزیع شاخص بهره دهی چاههای مخزن آسماری میدان کرنج………………………………………………..57

شکل 4-2- توزیع زمان رشد فشار چاههای مخزن آسماری میدان کرنج…………………………………………………….58

شکل 4-3- میزان هرزروی گل حفاری در چاه شماره 8 میدان کرنج………………………………………………………….61

شکل 4-4- میزان هرزروی گل حفاری در چاه شماره 1 میدان کرنج………………………………………………………….61

شکل 4-5- میزان هرزروی گل حفاری در چاه شماره 9 میدان کرنج………………………………………………………….62

شکل 4-6- میزان هرزروی گل حفاری در چاه شماره 2 میدان کرنج………………………………………………………….62

شکل 4-7- میزان هرزروی گل حفاری در چاه شماره 19 میدان کرنج……………………………………………………….63

شکل 4-8- میزان هرزروی گل حفاری در چاه شماره 16 میدان کرنج……………………………………………………….63

شکل 4-9- میزان هرزروی گل حفاری در چاه شماره 17 میدان کرنج……………………………………………………….64

شکل 4-10- میزان هرزروی گل حفاری در چاه شماره 14 میدان کرنج…………………………………………………….64

شکل 4-11- میزان هرزروی گل حفاری در چاه شماره 7 میدان کرنج……………………………………………………….65

شکل 4-12- میزان هرزروی گل حفاری در چاه شماره 6 میدان کرنج……………………………………………………….65

شکل 4-13- توزیع هرزروی گل حین حفاری در مخزن آسماری میدان کرنج……………………………………………66

شکل 4-14- توزیع وزن گل مورد استفاده چاههای مخزن آسماری میدان کرنج……………………………………….67

شکل 4-15- توزیع شاخص بهره دهی چاهها به همراه موقعیت چاهها در مخزن آسماری میدان کرنج…….70

شکل 4-16- توزیع زمان رشد فشار چاهها به همراه موقعیت چاهها در مخزن آسماری میدان کرنج…………71

شکل 4-17- توزیع هرزروی گل حین حفاری در مخزن آسماری میدان کرنج…………………………………………..72

شکل 4-18- توزيع وزن گل حفاری چاهها در مخزن آسماري ميدان کرنج………………………………………………..73

شکل 4-19- مناطق مشخص شده برای انجام حفاری زیرتعادلی در میدان کرنج……………………………………….78

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo