Q933+po2 reference fa lec

برداري دو درس عمليات بهرهويرايش يكم

آشنايي با دوره.1اهداف آموزشي.2روش تدريس و ارزشيابي كالسي.3هاي مصوب مروري بر سرفصل.4منابع مورد استفاده.5طرح درس.6ارتباطات.7

حوزه تدريسمند نمودارگيري از چاه مطالعه تئوري و عملي نظام

5) ويرايش يكم(عمليات بهره برداري دو نيا اعلمي. ح -94تابستان

توصيف دوره آماده شده براي

مجموعا سه ساعت در هفته(درس سه واحدي (مختص دانشجويان سال سوم و چهارم دانشگاه رشته مهندسي نفتنيازها پيش

عمليات بهره برداري يك


روش تدريستعامل استاد و دانشجو و مشاركت دانشجويانمسئوليت پذيري دانشجويان در امر يادگيري ايجاد محيط آموزشي چالشيتسهيل يادگيري و نقش حمايتيآموزش نكات كاربرديلزوم رعايت سكوت و عدم ايجاد اختالل در نظم كالس


روش مطالعه پيشنهاديهمراهي با كالسمطالعه مستمرهاي كالسي مشاركت در بحثپيش مطالعه و پس مطالعه مطالب ارائه شدهاستفاده از منابع مطالعاتي كمكي


اهداف اصلي ) هاي مورد انتظار حداقل مهارت( هاي مصوب وزارت علوم آموزش كامل سرفصل


) ها ساير مهارت(اهداف جانبي هاي ارتباطاتي تقويت مهارت

برقراري ارتباط صحيح و موثر مسئوليت پذيري اخالقي و

تخصصيتوانايي كار در محيط جمعيهاي آموزشي مهارت

مند انجام تحقيق نظامارائه گزارشات

هاي مديريتي مهارتمديريت پروژهمديريت زماناي دانش رايانه

يادگيري نحوه استفاده ازهاي هاي نوين و ابزار فناوري

مهندسي پيشرفته


) ها سخنراني(هاي كالسي ارائه نحوه برگزاري جلسات

بندي و تفكيك و سازماندهي مطالب بخشاستراحت بين كالسيدهي مفاهيم تيوري و عملي پوششحجم كل محتواي مورد آموزش

100-200 برگهبندي زمان

،مرور جلسه قبلآموزش محتواي جديدحضور و غياباستراحت


. . .) پروژه، تمارين و(ها ارزشيابيمبناي ارزشيابي كالسي

امتحان پايان ترم )جزوه بسته ( نمره نهايي% 70حداقلحضور و غياب

نمره اضافي 3-2حدودفعاليت كالسي

هاي كالسي پروژهتمارين

Last session (Review)

Session Outlook

Presentation ABreak Time

Presentation B

Next Session Topics

Roll Call


قالب تحويل گزارشاتبندي و دستورالعمل خواسته شده رعايت قالبذكر مشخصات مورد نيازبندي رعايت زمان


برداري سرفصل درس عمليات بهره) 1390مصوب وزارت علوم ( يادآوري از بهره برداري يك

سيستم توليد و اجزاي آنسيستم هاي انتقال نفت و گازسيستم هاي جمع آوري نفت و گاز راندن نگاره توليد و روش هاي

تفسير كيفي و كمي آنپيش بيني بهره دهي چاه ها

Forecast of well production

ليدآناليز منحني كاهشي فشار و توProduction Decline Analysis

روش هاي مختلف بررسي راندمان: فرازآوري مصنوعي شامل

گاز راني پمپ هاي الكتريكي شناور فراز آوري با پيستون غوطه ور پمپ هاي هيدروليكي وتلمبه مكشي طراحي انواع تفكيك كننده ها و

آشنايي با عملكرد تاسيسات واحدهاي بهره برداري و نمك زدايي


برداري سرفصل درس عمليات بهره) 1378مصوب وزارت علوم ( راندمان سازند توليدي

،شاخص بهره وريIPR ،Inflow Performance Relationship

عوامل موثر در شكلIPR پيش بينيIPRتاثير جريان مغشوش تاثير افت فشار رويWOR ،راندمان فرازآوري عمودي

Vertical liftرژيم هاي مختلف جريان دو فازيروش هاي بررسي راندمان فرازآورير تاثير اندازه لوله مغزي روي جريان د

فضاي حلقوي

تاثير عمق لوله مغزي)ميزان انحراف چاه(راندمان كاهنده هاي جريان

تاثير اندازه مختلف چوكچوك هاي ته چاهيچوك هاي درون لوله هاي جريانتكميل چاه

بطور مشروح(انواع تكميل چاه(انواع مسدود كننده هاوسايل درون چاهيطراحي ارفيسطراحي انواع تفكيك كننده هااندازه گيري جريان سياالت


منابع پيشنهادي وزارت علومGuo, Boyun, William C. Lyons, and Ali Ghalambor. ‐Petroleum production engineering, a computer

assisted approach. Gulf Professional Publishing, .2011Economides, Michael J., et al. Petroleum .1993production systems. Pearson Education,


منابع امتحانيهاي كالسي ارائه

منابع معرفي شده در كالس


منابع مورد استفاده


برنامه تدريس موضوعتاريخ، جلسه يكم


تعامالتهاي توصيه شده روش

هاي مالقات حضوري در زمانها استراحت و فاصله بين كالس

ارسال رايانامهها پاسخگويي به تمامي درخواست ،صبر در دريافت جواب

زمان معقول پاسخگويي بين چند دقيقه تا يك هفته •رعايت آداب ارسال ايميل

اختصار، پرهيز از فينگليش، •انتخاب عنوان و محتواي مناسب،

ثبت مشخصات فردي، ارسال ايميل به آدرس مربوطه

هاي زير پرهيز از روش :مالقات حضوري بدون هماهنگي

هماهنگي از طريق ارسال رايانامه برقراري تماس تلفني

)به ويژه در ساعات غير اداري (ارسال پيامك ارسال پيام فوري بصورت چت در

هاي هاي اجتماعي، شبكه شبكه. . . تلفن همراه و


سواالت شايعبرگزاري جلسات

برگزاري تمامي جلساتموضوعات قابل بررسي

هاي مرتبط با دروس ترم پرسشجاري اينجانب

امور مطالعاتي و تحقيقاتيها و نگارش مقاالت براي همايش

هاي بين المللي كنفرانسنامه كارشناسي راهنمايي پايان

تحت راهنمايي اينجانب

موضوعات غير قابل بررسيهاي مربوط به ساير دروس پرسشمشاوره كنكور كارشناسي ارشد اخذ كارآموزيبرگزاري كالس خصوصيسواالت و مسايل آموزشييطرح مشكالت شخصي و خانوادگ


هاي فعال داخلي و بين شركتالمللي

داخليخارجي


ابيهاي تخصصي كاري شبكه بين المللي

شبكه اجتماعي ليكنداينايران تلنت


نرم افزارهاي مرتبطخارجي


) 94تابستان (هاي كالسي ترم جاري پوشه ارايه.11. http://1drv.ms/1QG1so3

هاي كالسي و محتواي اين درس پوشه ارائه.2)94تابستان-برداري دو عمليات بهره(

1. http://1drv.ms/1dViFrFبرداري دو پوشه منابع عمليات بهره.3

1. http://1drv.ms/1N8JJ38) يهاي كالس ارايه(هاي آكادميك دروس مختلف كليه فايل.4

1. http://1drv.ms/14bFKClمنابع ديجيتالي دروس مختلف.5

1. http://1drv.ms/1vbqbzV

رهاي مقايسه نمودارهاي نگار توليد با نموداارزيابي سازند

،نمودارهاي نگار توليد ياProduction Logging Tests

(PLT) در يك چاه توليدي يا تزريقي

تكميل شده رانده شده و بررسي رفتار سيال در چاه : هدفارزيابي (و اطراف آن ) مغزي(

تكميل چاه، حفره باز، مشبك )كاري و يا داراي آستره شني

به كارگيري از زمان حفاري چاه تا زمان ترك چاه و بسته شدن آن

ا جريان چاه و نياز به ايمن سازي ب

توجه به حضور مايعات و گازهايي مانند آب، پليمر، نفت، كربن دي

.. . اكسيد، متان و ،نمودارهاي ارزيابي سازند

Formation Evaluation Logs سروكار با قسمت سنگ مخزن وي عمدتا سعي در تعيين پارامترهاي

عاع نظير تخلخل، اشباع شدگي، شصدمه ديدگي، ضخامت ناحيه

توليدي و ليتولوژي سازند


PSPپايه ابزار نمودار نگار توليد، production services platform

دبي سنجFlow Meter، چگالي سنج

gradiomanometer، دماسنجThermometer فشارسنجManometer، قطرسنجCaliper، هاي نشان دهنده محل اتصال لوله

موجود در چاه نگهدارنده ، Casing Collar Locator

راديواكتيو، منبعGamma Rayابزار در مركز لوله نگهدارنده

Centralizer


ردانواع نگاره هاي توليدي بر اساس كاربي از تشخيص مشكالت توليد ناش

نحوه تكميل و يا ،خود مخزن مانند توليد آب زياد

توليد گاز، وجود پارگي در جداري يا لوله

مغزي و يا وجود نشتي در مجرابند تشخيص سهم هر قسمت از

سازند از توليد ارزيابي عمليات اسيدكاري و

شكاف هيدروليكي و ،تشخيص جريان ناخواسته

تعيين كيفيت سيمانارزيابي ميزان خوردگيت تعيين محل سطح تماس سياال

درون مخزن وتكميل مجدد

تعيين نواحي مناسبارزيابي كيفي عمليات تكميل

مجدد


هم هر نمودارهاي تشخيص مشكالت توليد و سقسمت از سازند از توليد

تشخيص جريانمقدار و مسير حركت و سرعت و نوع سيال درون جداره يا خارج آنابزارهاي نگاره توليدي مربوط

،پيمايشي دماTemperature surveys

،جريان سنج مكانيكيMechanical flowmeter surveys ،چگالي سنج درون چاهي

Borehole fluid‐density or fluid‐capacitance surveys


نمودار پيمايش دمايي كاربرد نمودار پيمايش دمايي

تشخيص ناحيه نفوذ گاز به چاه ،ه، تعيين حركت سيال پشت جدار تعيين نواحي ورود و خروج سيال

در ديواره چاه ها، اي و تشخيص جريانات بين اليه هاي دزد تعيين اليهجيمكانيزم مقاومتي نگاره دماسن

اندازه گيري تغييرات دما باز تغييرات مقاومت الكتريكي فل

افزايش مقاومت با افزايش دما

شامل محفظه اي حاوي حسگرا شود و ب دمايي كه از انتها باز ميشود سيال درون چاه پر مي

انتخاب فلز حسگر از جنسپالتينيم به دليل

افزايش خطي مقاومت الكتريكيپالتينيم با دما

پايداري زياد در طول زمان درشرايط مختلف محيطي


هاي محاسبه دبي هر فاز چاه روش ،جريان دادن چاه به شكل مستقل به تفكيك گرseparator و

اندازه گيري ميزان مايع و گاز توليديراندن ابزار نمودار توليدي

نگار توليد موسوم بهPLT ،production logging tool و شكل توسعه يافته آنPSP


نمودار جريان سنج درون چاهي كاربرد

،تعيين محل نواحي توليديهاي تحريك سازي چاه، ارزيابي عمليات تعيين سهم هر اليه از توليد وارزيابي پتانسيل جرياني چاه استفاده از چرخنده

،چرخش چرخنده به كمك سرعت سيالي در اتصال شفت چرخنده به آهنرباي دائم ايجاد يك جريان متناوب الكتريكي القاي

هايي با چرخش چرخنده كويلام. پي. هاي ايجاد شده در سطح و تبديل به ار ثبت جريانات و پالس


ابزار چگالي سنج درون چاهي كاربرد

تعيين دبي حجمي جريانات دوفازي و

تعيين محل مكان جريان دو فازي مشخص كردن نوع جريان دوفازي انواع

چگالي سنج گراديومانمومتر و استفاده از اختالف فشار بين دو

حسگر فشاري در فاصله معين از هم ) فوت 2معموال (

اي چگالي سنج هسته) استفاده از گاما(

مشابه عملكرد نمودار دانسيتهو ) گاما-گاما( داراي منبع توليد گاما

برخورد گاماي منتشر شده از •منبع با سيال داخل چاه و ثبت

انعكاس توسط گيرنده با قرائت زياد گيرنده نشانه سيال•

دانسيته كم و با قرائت كم گيرنده نشانه سيال•

دانسيته باال


حسگرهاي كمكي؛ فشار سنجنجكاربرد ارزيابي فشار با فشارس

تعيين فشار مخزن و چاه آزمايي و تعيين گستره و مرز مخزنمكانيزم غالب فشارسنج

يكي، تبديل فشار به جابجايي مكانريان تبديل جابجايي مكانيكي به ج

الكتريكي و اندازه گيري آن

انواع فشارسنج ها فشار سنج كرنشي و

متشكل از جسمي كه به نيروياعمالي حساس است

ه تغيير طول جسم با اعمال نيرو و ب تغيير مقاومت متناسب با آن فشارسنج كريستالي


حسگرهاي كمكي؛ نمودارگيري رديابي راديواكتيوابزارمحتويات

مخزن نگهداري مواد راديواكتيو وقسمت مكش پمپ در باالي ابزار ، تعبيه يك يا دو گيرنده

معموال داراي دو گيرنده منشا تشعشعات پرتوافشان

طبيعي پتاسيم ، اورانيوم و توريم كهها تمركز يافته اند عموما در شيل ا گاها ثبت تشعشعات گاماي آن ت

واحد 100

مكانيستم عملكردو فعاليت بيشتر مواد راديواكتي

تزريقي به ديواره چاه نسبت بهمواد محتوي خود سازند

تشخيص وجود جريان در داخل كانال ها يا پشت جداره ها با رديابي

مواد راديواكتيو تزريقي به درون ديواره چاه و توليد مجدد مواد

تزريقي كاربرد نمودارهاي ردياب

ارزيابي مخزن و تعيين كيفي عمليات ازدياد

برداشت


حسگرهاي كمكي؛ نمودارهاي ارزيابي آستره شني

كاربرد آستره شني جلوگيري از تجمع مواد سازند در

درون لوله مغزي و تجهيزات سرچاهي و مشكالت توليد ماسه

نيكاربرد نگاره ارزيابي آستره شص تعيين قسمت فوقاني و تشخي

فضاهاي خالي درون آستره شنيمكانيسم عملكرد

ار اندازه گيري دانسيته مواد به كرفته در آستره

ابزار به كار رفتهگاما با منبع گاماي -نگاره گاما

و گيرنده گاما 137-سزيمنحوه كاركرد ابزار

ه تشعشعات گاما زياد در نواحي كآستره داراي فضاي خالي است

قرائت مقادير گاماي كم در نواحي زند و كه آستره كامال فضاي بين سا

جداري را پوشش داده


ارزيابي هاي سيمان تعيين ارتفاع سيمان پشت جداره و

نمودار دما كهپاسخ نسبت به گرماي آزاد شده ناشي از هيدراسيون مواد درون سيماني گاماي متمركز نشده كه نمودار اشعه

حساس نسبت به چگالي پشت لوله نمودار معمولي بندش سيمان كه

،اندازه گيري دامنه امواج صوتي منعكس شده از جدارهباالترين دامنه برگشتي نشان دهنده كمترين ميزان سيمان•

تعيين كيفيت نواحي ايزوله شده توسط سيمان


يله تعيين كيفيت نواحي ايزوله شده بوسسيمان

هنگام ايجاد عدم تعادل فشارين كه سبب جريان سيال در سيماو توليد ناخواسته سياالت است

ده و ابتدا بايد اين نواحي ايزوله نش: تراوا را تعيين محل نمود

نگاره هاي تعيين نواحي ايزوله نشده سيمان

، بندش سيمان(نگاره صوتي(ي نمايان سازي آشفتگي امواج صوت

ناشي از جريان

،نمودارهاي دمايي،ثبت تغييرات دما ناشي از جريان هاي راديواكتيو و ردياب

قرار دادن مواد پرتوزا در سيمان و. رديابي آن عناصر

نمودارهاي نوترون فعال فعال سازي هسته مواد بر اثر

بمباران نوتروني، ها، تشكيل يك سري از ايزوتوپ•تشعشع پرتو گاما به دليل •

ناپايداري ايزوتوپ ها، و ايجاد عالئمي در پشت جداره •ه ارزيابي كيفيت سيمان با انداز•

گيري عالئم


ابزار تشخيص خوردگيانواع ابزارها

دستگاه اندازه گير مكانيكي و تعيين ميزان خوردگي قسمت داخلي جداري و تعيين شكل جداري و همچنيناندازه گيري ميزان پوسيدگي نواحي داخلي جداري و لوله مغزيدستگاه بازرسي الكترومغناطيس جداري

پاسخ به تغييرات ضخامت فلز در نواحي داخلي و نواحي خارجي جداره يا لوله مغزي .ازند ها در س بر اساس سرعت گسترش امواج الكترومغناطيس ارسالي به سازند و ميرايي آن•

نجهاي جريان س تشخيص تغييرات در جداره به كمك ناهنجاري قرائتبه صورت كيفي و فاقد دقت كافينياز به داده هاي قطرسنج براي تفسير درست نمودار جريان سنج


تعيين اشباع آب سازند ضرورت تعيين اشباع آب در اليه مورد بهره برداري

مخزن، به منظور دست يابي به اطالعات مورد نياز رسيدن به حداكثر بازيافت ،مانيتور كردن سطح سياالت درون مخزن در طول توليد از سازندروش هاي ارزيابي سازند و تعيين اشباع آب سازندي

اندازه گيري ميزان واپاشي نوترون ترمال وتعيين ميزان نسبي كربن به اكسيژن موجود در سازند روشS. W. C. T.


الاندازه گيري ميزان واپاشي نوترون ترم اجزا ابزار

منبع توليد نوترون و گيرنده حساس به كاهش نوترون

ترمالكلرايد داراي توان بااليي در جذب

نوترون ترمال است بنابراين اگر سازند داراي كلريد زيادي باشد

قرائت نمودار زياد است و مي توان حجم و اشباع آب را از روي

آن تقريب زد چون ميزان جذب نوترون ترمال، به

شدت به شوري بستگي دارد ه جذب نوترون ترمال بستگي كمي ب

فشار و دما نيز دارد

ها پس مخازني كه آب سازندي آن زياد شور نيست و يا درجه شوري آب

متغير است استفاده از نمودار دوم . شود بيشتر توصيه مي

در ميادين با شوري آب كمتر از. م نامناسب است. پ. پ 20000

جذب نوترون ترمال در گاز و نفتتابعي از ،نوع هيدروكربن ،ميزان گاز به نفت دما وفشار


The single‐well chemical tracerآزمون (SWCT) براي اندازه گيري اشباع

مشخصات روش اندازه گيري درصد اشباع فاز

باقيمانده غير متحرك در حضور سيال متحرك

كاربرد اين روش انتخاب مخازن مستعد فرايندهاي

بهبود برداشت وبود بررسي ميزان تاثير عمليات به

برداشت تعيين دقيق مقدار اشباع نفت

ار باقيمانده به منظور تعيين مقدنفت اوليه درجا

اساس اين روشتزريق ردياب شيميايي به درون

ديواره چاه و ) فراتر از ناحيه صدمه ديده چاه(توليد مجدد آن اين روش جز نمودارهاي توليدي

ي نيست و يك روش مجزا و مناسب. است براي تعيين اشباع باقيمانده


جددنمودارهاي تعيين نواحي براي تكميل م گاهي براي رفع برخي مشكالت چاه بايد

عمليات تكميل را مجددا انجام داد ويا حتي ممكن است الزم باشد كه نوع رشته تكميلي را عوض كرد .كل پارگي جداري ممكن است عمليات راندن لوله گم را كه به حضور د

. نياز دارد به گروه تعمير چاه تحميل نمايد


آزمايش شاخص بهره دهي ،اهداف كالسيك

تعيين ظرفيت توليد وا در تعيين فشار بهينه عملياتي ب

نظر گرفتن راندمان فرازآوري و . ميزان برش آب

روش انجام آزمايشبدون نگاره توليد

نيازمند فشارهاي درون چاهي ودبي ثبت شده سطحي در شرايط تانك ذخيره

دروش انجام آزمايش با نگار تولي ثبت تمام داده ها به صورت درون

چاهي و م عدم نياز به اندازه گيري مستقي

. تانك ذخيرهج ثبت سرعت سيال با جريان سن

. كاليبره شده درون چاهي سپس سرعت هاي به دست آمده، با

استفاده از قطر دهانه چاه و ضرايب حجمي سيال به دبي هاي تانك

ذخيره تبديل مي شوند


رابطه عملكرد داخلي جريانكاربرد نگاره توليد چند دبي ،

Multi Rate Production Logging

تعيين شاخص بهره دهي و منحني هاي عملكرد جرياني به صورت هاليه به اليه و مقايسه با كل چا

كاربرد داده بهره دهي ناحيه اي ،فهم مكانيزم هيدروليكي مخزن بهبود مدل سازي كامپيوتري ويا پيش بيني آينده، ورود آب، گاز

Cross Flowجريان عرضي،

ترسيم منحنيIPR براي هر اليه توليدي به كمك نگار توليدي

دهتوليد چاه در چند دبي تثبيت شي و راندن نگاره توليدي پروفايل دب

فشار جرياني ثبت با ابزار فشار فشار هر اليه، فشار باالي ناحيه

توليدي استر تبديل دبي اندازه گيري شده د

محيط به داده هاي شرايط سطحيPVTبه كمك داده هاي


ر نمونه اي از نگار توليدي يك چاه گازي ديديدو دبي توليدي در مخزن با سه اليه تول


IPRنحني استفاده از نگار توليد براي تعيين مدر مخزن دو اليه اي

فشار كمتر مخزن در اليه دو و وقوع جريان عرضي

)هرزروي(

ترسيمEmeraude

رابطه عملكردجرياني رايولين

Rawlins


يدي،تفسير رايانه اي نگاره تولKAPPAاز Emeraudeنرم افزار


معرفي ابزار و نمودار نگار . 1388. مرادي، محسن.1يدي و تاثير آن در محاسبه دقيق تر دبي تول PSPتوليدي

) 61(اكتشاف و توليد ) . در سه فاز نفت، گاز و آب(چاه بررسي عملكرد چاه ها به . 1388. سيد مختاري، علي.2

. يد صورت اليه به اليه با استفاده از نمودارگيري تول)63(اكتشاف و توليد

تحليل نمودار كاهش توليدDecline Curve Analysis

منحني عملكرد توليد از چاهنده به كار مي تواند براي پيش بيني عملكرد آينده و چگونگي توليد چاه در آي

.برود ،روش هاي تحليل نمودار كاهش توليدDecline Curve Analysis

ازروشي گرافيكي براي تحليل و پيش بيني عملكرد چاه هاي نفت و گابزاري تجربي براي تخمين ذخاير قابل بازيافتيد براي يك يا چند چاه، زماني ابزاري قابل اطمينان است كه تاريخچه تول

. براي تعيين يك برنامه، به اندازه كافي طوالني باشد از اصول تئوري هاي جريان سيال در محيط متخلخل مشتق نشده

ت،بلكه از مشاهدات تجربي عملكرد چاه هاي نفت و گاز حين توليد به دست آمده اسبا توجه به داده هاي توليد و چگونگي توليد، از يك چاه در مدت زمان معين، •

برنامه توليد آينده چاه، تحليل و پيش بيني مي شود


متغيرها كاربردها

در جريان يك فازي يا جريان هايچند فازي سيال

مثال ،نرخ توليد نفت با كاهش نمايي

Exponential Decline بيانگر روند نمايي كل مايعات مخزن

)آب و نفت( ،در تحليل نمودارها

زمان، مناسب ترين متغير مستقلزيرا برون يابي منحني هاي جريان-

يني زمان به طور مستقيم براي پيش بتفاده توليد و ارزيابي اقتصادي قابل اس

. خواهد بود

انواع متغير ها گاز، نفت(يك سيال( آب+آب، گاز+نفت(كل سياالت( نسبت سياالت

،نسبت آب به نفتWOR يا ،نسبت آب به گازWGR يا ،نسبت گاز به نفتGOR و 1حتي براي+WOR

،انواع منحني هاي مورد استفاده نرخ جريان برحسب زمان ونرخ جريان برحسب توليد تجمعي .


اعوامل تاثير گذار در تحليل نموداره شرط استفاده از تحليلDC

عدم تغيير فاكتورهاي مؤثر درتاريخچه كاهش، حين پيش بيني

حتغيير در شرايط مانع تحليل صحيمثال بعد از تعميرات منحني نرخ (•

)كاهش قبلي قابل استفاده نيستد تأثير زياد تغيير در شرايط تولي

مخزن در تحليل نمودارها عدم توجه به تغييرات سبب خطاي

.زياد در پيش بيني عملكرد چاه ها فاكتورهاي مؤثر در

تاريخچه كاهش شرايط مخزن و

،كاهش فشار ،تعداد چاه هاي توليدي ،مكانيسم رانش

،خصوصيات مخزن تغييرات اشباع شدگي و تراوايي نسبي وتراوايي سنگ .شرايط عملياتي .

،فشار جداكننده نفت و گاز و آباندازه مغزي ،تنظيمات كاهنده ،تعميراتWorkovers ،وجود متراكم كننده در (تراكم

)تاسيسات سرچاهي زمان عمليات وساير فرآيندهاي روي چاه

فرازآوري مصنوعي•اسيدكاري•


پيش بيني تحليل هاي كاهشيمثال تاثير شرايط عملياتي بر پيش بيني ها

،توليد چاهي از يك مخزن حاوي يك ميليارد فوت مكعب گاز درجااهيبسته به وجود يا نبود يك متراكم كننده متصل به تأسيسات سرچ

ممكن است هفت دهم يا نه دهم ميليارد فوت مكعب گاز بازيافت داشته باشد.

شرط نتايج مطلوب پيش بيني ها هم خواني تحليلDC با ديگر معرف هاي ذخيره مثل

محاسبات حجمي موازنه مواد و فاكتورهاي بازيافت و خصوصيات مخزن

هدف تحليل منحنيDCتخمين هيدروكربن هاي قابل بازيافت ، زيرا هيدروكربن هاي درجا در طبيعت مخزن ثابت هستندولي هيدروكربن هاي قابل بازيافت متأثر از شرايط عمليات مي باشند .


انواع روند كاهشي نرخ توليد انواع روند كاهشي نرخ توليد

،توانيExponential هذلوليHyperbolic و ،هارمونيكHarmonic

، نرخ كاهش توليدDدر كسر تغييرات جريان توليدي

واحد زمان درصد برحسب سال: واحد


مقايسه مدل هاي بررسي افت توليد و توليد تجمعي چاه هاي نفت و گاز

مدل كاهش نماييت ساده ترين مدل مخصوصا در بررسي نمودارهاي كاهشي چاه هاي نفتي اسمطمئن ترين تخمين از سيال در جاي مخزن و نرخ جريان توليدي با توجه به مقايسه منحني هاي كاهش جريان

كاهشExponential نسبت بهHyperbolic ياHarmonic سريع تر استمودلذا معموال حداقل هيدروكربور ذخيره اثبات شده را مي توان با اين گراف محاسبه ن.

،مدل كاهشي هذلوليHyperbolic ،مدل كاهش همسازHarmonic

تخمين خوش بينانه تري از پيش بيني آينده توليد


يا Exponentialتوليد با روند كاهش نمايي، كاهش با درصد ثابت

رابطه كاهش نمايي

،زماني كه نرخ كاهش منحني هاD ،ثابت باشد تحليلDC براي شبيه سازي جريان پايدار به كار مي رود .

داده هاي اوليه زمان در اين روش. معموال از روند دوره جريان حد واسط پيروي نمي كنند

كاهش نمايي معادل جريان محدود به مرز است كه

. تنها بعد از اتمام جريان حد واسط رخ مي دهد


نمودار لگاريتم جريان برحسب زمان و جريان تجمعي بر حسب جريان توليدي

مقدار لگاريتم جريان برحسب زمان رسم شده

به صورت خط راست است شيب نمودار مي تواند مقدارD

را براي ما محاسبه كند

روند كاهش نمايي در گراف نرخ جريان برحسب توليد تجمعي

خط راست است كه، با استفاده از آن نرخ كاهشD ،

قابل تخمين مي باشد


دبي پيش بيني دبي آينده توليد بر اساسگذشته

توليد تجمعي بين زمانt1 وt2 :با توجه به متغير زمان

رابطهq2 در زمانt2 باq1 در:t1زمان

پارامتر ثابتD واقعي(نرخ كاهش نمايي (

عموما با علم به اينكه كاهش نمايي، يك كاهش درصدي ثابت

از رابطه q2است براي پيش بيني : زير استفاده مي شود

پارامتر ثابتd زمان در آن نهفته است . ظاهري، (نرخ كاهشي اسمي

Nominal(

رابطه بينD وd اختالف بينd وD خيلي كم است


مقايسه منحني هاي حالت كاهش نمايي وكاهش ظاهري و شدت نرخ كاهشي آن ها

D به شيب خط مرتبط است و در هر لحظه مد نظر قرار مي گيرد .d مرتبط با داده هاي فهرست وار نرخ جريان است و

از روي داده ها مي توان به صورت دستي نيز محاسبه نمود .


پيش بيني ذخاير باقي مانده محاسبهD

D زمان -كه از نمودار جريانDRt بايد به صورت تئوري باD كه از نمودار جريان توليدDRcبرابر باشد ، . پيش بيني ذخاير باقي مانده در منحني كاهش جريان

بايد مقدار ذخيره مورد نظر را در جريان اقتصادي بهينهqEc برون يابي كرده


افزايش ناگهاني در نرخ توليد در اثر تعميرات چاه

افزايش ناگهاني در جريان توليدي ممكن است ادامه پيدا نكند و بعد از يك دوره اوليه پايدار دوباره به حالت اول باز گردد .تاثير تعميرات چاه بر ذخيره قابل بازيافت

افزايش در نرخ توليد همراه بدون افزايش ذخاير قابل بازيافتد از افزايش نرخ جريان چاه ناشي از اسيدكاري دوباره يا شكاف هيدروليكي بع: مثال

آسيب در نزديكي چاه عدم افزايش ذخاير جديد و عدم تغيير ذخيره قابل تحرك و قابل توليد•

افزايش در نرخ توليد همراه همراه افزايش ذخاير قابل بازيافتافزايش جريان چاه ناشي از باز شدن مناطق جديد به چاه: مثال


ازيافت تاثير و عدم تغيير ميزان ذخيره قابل ببعد از تعميرات

ذخيره نهايي قابل بازيافتتغييري نكرده است

محدوديت هاي اقتصادي در اين. شرايط بسيار قابل اهميت است

نقاطA وB تغيير يافته است.هضريب بازيافت افزايش يافت


Hyperbolicرابطه منحني كاهشي

0 <b<1 qi : نرخ جريان اوليهDi : ،كاهش اوليه

نرخ كاهش در لحظه اي كه نرخ. مي باشد qiجريان

با كاهش منحنيhyperbolic ،. ، ثابت نيستDنرخ كاهش،

د براي برخي از تاريخچه هاي تولي،D ان متناسب با نرخ توليد با توb

بين صفر و bباال مي رود كه البته . يك مي باشد

0در=b منطبق با كاهش نمايي 1در=b منطبق با كاهش همساز بعد از پيدا كردن ثابت هايDi ،b

qiو با استفاده از مناسب ترين منحني

منطبق با داده هاي توليد، نرخ جريان هر زمانt به دست مي

آيد


نمودار منحني كاهشي براي لگاريتم Hyperbolic جريان برحسب زمان

به صورت خط راست نيست .برون يابي به صورت مداوم براي

و در دوره hyperbolicكاهش بل طوالني منجر به نتايج غير قا

. اعتماد و يا تخمين باالي ذخاير

براي اجتناب از آن برخي ازي نقاط زماني، مي توان به منحن

. كاهشي تواني تبديل نمود نمودار تصحيح شده جريان

hyperbolicكاهشي به تواني انتقال يافته


جريان كاهشي همساز، هارمونيك، Harmonic

حالت خاص كاهشhyperbolic

1كه=b و نرخ كاهشD متناسبq ،

q به صفر ميل كندD به صفر. ميل مي كند

K ثابتي برابر باDi/qi زماني مورد استفاده است كه

يرو فعاليت مكانيسم مؤثري مثل نGravity Drainageريزش ثقلي،

اال از يا توليد نفت با ويسكوزيته ب”رانش آبده“طريق

در نتيجه مشاهده تحرك ناخواسته يا اثر زودتر آب

و توليد نفت در برش آب باالتر . ،با ثابت ماندن نرخ سيال كل

،كاهش توليد نفت با افزايش آب•

ن عمر تعيين توليد تجمعي در پايا)نرخ جريان صفر(مخزن توليد تجمعي بينt1 وt2 براي

:q2و q1دو نرخ جريان

توليد-ترسيم لگاريتم جريان تجمعي


جريان همزمان آب و نفت و گاز و منحني هاي نسبت

روند منحني هاي نسبت سياالت نفت، گاز و آب، مي تواند مخالف . منحني سيال اوليه باشد

روند افزايشي منحني آب و گاز در مقابل روند كاهشي نفت ،منحني هاي نسبت

نمودارهاي نسبت هاي نفت، گاز و آب و بيانگر ارتباط متفاوت آن ها


ن نسبت هاي مورد استفاده در تحليل مخزنفتي و گازي

ل معمول ترين نسبت ها در تحليمنعكس كننده (مخزن نفتي

)مكانيسم توليدي مخزنGOR (qg/qo) وWOR

(qw/qo)ايشي نرخ كاهشي نفت با نسبت افز

GOR ياWOR كه انتهاي پيشبيني توليد زماني

GOR وWOR بيش از حد باشد .

نسبت هاي تحليل مخزن گازي ، نسبت ميعانات به گازCGR

هر چه بزرگ تر باشد روش توليدر مناسب تر است ولي مشكالت ديگ

در liftingنيز مانند حركت مايع، . چاه رخ مي دهد

وط امكان اندازه گيري مشكالت مربمايعات در چاه با ثبت liftingبه

WOR وLGRنسبت مايع به گاز ،،ي كه انتهاي پيش بيني توليد زمان

LGR م آنقدر بزرگ شود كه سيست.دتوليد قادر به كنترل آن نباش


نرخ عملكردعلل عدم توليد پيوسته از چاه

ت، مشكالت عمليا(مالحظات عملياتييا ...) از دست دادن تجهيزات و

نبود قرارداد و (محدوديت هاي بازار... گزارشات ارسالي(انواع نرخ روزانه(

روز، -نرخ تقويمCalendar‐day Rate

روز در ماه( 30تقسيم توليد ماهانه بر (روز، -نرخ عملكرد

Operated‐day Rateتقسيم توليد ماهانه بر تعداد روزهاي

) روز 20يا 15مثال (توليدي چاه

Down time چاه :اختالف بين اين دو مقدار

ي پيش بيني بر اساس توليد تجمعصحت نرخ كاهشي محاسبه شده• پيش بيني بر مبناي زمان

نيازمند فاكتور بهينه سازي •Down time كه معموالLoud

factor ناميده مي شود•Loud factor

o نسبت زمان توليد از چاه بهكل زمان گزارش شده و

o زماني آشكار مي شود كهيك جدايي بين نمودارهاي

نرخ «و » روز -نرخ تقويم«.باشد» روز -عملكرد


از با پيش بيني عملكرد چاه هاي نفت و گ. عباسي سعيد.1ي ترويج -ماهنامه علمي. استفاده از نمودارهاي كاهشي

-42) :54( 1387 ;1387. اكتشاف و توليد نفت و گاز48

انواع چاه توليدي شده هستند) باالبري(چاه هاي توليدي يا جريان آزاد و يا فرازآوري .

چاه نفت جريان آزاد فشار درون چاهي كافي براي رسيدن به يك فشار. سرچاهي توليد مناسب و حفظ آن در مقدار مطلوب را دارد

اگر فشار سازند بسيار پايين و تزريق آب يا گازتوانايي حفظ فشار در مقدار مناسب را نداشته باشند،

بايد به صورت مصنوعي نفت را به سطح زمين رسانيد.طح فرازآوري مصنوعي روشي براي افزايش انرژي جرياني نفت درون چاه براي رسيدن به س•

. با دبي و فشار مورد نياز تاسيسات سطحي مي باشدo اين افزايش انرژي مي تواند از طريق

چاه و كاهش افت فشار هيدروستاتيك سيال توليدي با تزريق گاز در سيال ستونيا از طريق

.افزايش انرژي فشاري سيال ستون چاه به كمك پمپ هاي درون چاهي باشد


روش هاي بازيافت از مخازن نفتيبر مبناي انرژي اوليه مخزن


مكانيسم هاي بازيافت نفت


روش هاي فرازآوري مصنوعي


روش هاي فرازآوري مصنوعي

Gas Liftفرازآوري با گاز، پمپ الكتريكي شناور،

Electric submersible pump, ESP

، مكشيپمپ هاي ميله اي Sucker Rod Pump,

SRP

پمپ خال پيشرو، Progressing Cavity

Pump, PCPHPپمپ هيدروليكي،

شماتيك روش هاي فرازآوري مصنوعياال به ترتيب از چپ به راست و ب

به پايينReciprocating RodGas LiftPlungerHydraulic lift systems Electric Submersible

Pumping System Progressing Cavity

Pumping System


آمار استفاده از روش هاي فرازآوري مصنوعي


شماتيك فرازآوري گازيشامل تزريق گاز در

. داخل جريان چاه كاهش فشار درون

چاهي مخزن بدليل فشار وزن ستون

نفت در مغزي كاهش وزن

مخصوص نفت با تزريق گاز و

جريان يافتن چاهتزريق گاز از بين

جداره و مغزي


شرح فرازآوري با گاز گاز پر فشار از مسير داليز در ستون چاه تزريق شده و

از محل اولين شيرهاي فرازآوري وارد لوله مغزي شده وستون سيال را سبك مي نمايد . ،با افزايش فشار تزريق و كاهش فشار ستون سيال درون لوله مغزي

ود عمق تزريق افزايش يافته و مرحله به مرحله ستون چاه سبك تر مي شبسته تا جايي كه با رسيدن گاز تزريقي به عميق ترين شير، شيرهاي بااليي همگي

. شده و تزريق تنها از شير انتهايي صورت مي گيرد

به محض كمتر شدن فشار هيدروستاتيك ستون سيال ته چاهاز فشار مخزن

نفت از مخزن به چاه جريان يافته وبا گاز تزريقي مخلوط شده و

. به سطح مي رسد


مزايا و محدوديت هاي فرازآوري گازيمزايا

كارايي در محدوده وسيعي از اعماقنصب و دبي توليدي

سادگي تكميل چاهسازگاري با توليد شنعمق امكان تعمير و تعويض و يا تغيير

شيرهاي فرازآوري با گازمقرون به صرفه ترين روش فرازآوري

در صورت دسترسي به گاز پر فشارارعدم نياز به ايستگاه تقويت فشعمر باالتر تجهيزاتهزينه هاي جرياني كمتريددسترسي به ستون چاه در حين تولقابليت كاربرد در چاه هاي انحرافي

محدوديت هالزوم وجود منبع گاز مناسبعدم صرفه اقتصادي براي تعداد كم

چاه به علت هزينه باالي كمپرسور نياز به فضاي زياد براي تجهيزات

سطح االرضياحتمال تشكيل هيدراتلزوم نزديكي چاه ها به يكديگرنمحدوديت براي نفت حاوي آسفالتيبازده انرژي پاييناز به نيازمند توسعه خط لوله انتقال گ

محل چاه ها


شماتيك فرازآوري گازي


يشرح عملكرد پمپ شناور الكتريكي، يك پمپ گريز از مركز چندين مرحله اي به همراه موتور الكتريك

ه شده و محافظ، كابل و تجهيزات ديگر به انتهاي رشته تكميلي بست. درون چاه رانده مي شود

ل است با روشن شدن موتور الكتريكي شافت موتور كه به محافظ و پمپ متص. به دوران درآمده و انرژي جنبشي توليد مي كند

پمپ اين انرژي جنبشي را به انرژي پتانسيل سيال توليدي تبديل كرده و. باعث افزايش فشار نفت به ميزان الزم براي رسيدن به سطح مي گردد

با افزايش تعداد مراحل پمپفشار افزايي پمپ افزايش مي يابد• با افزايش قطر و سرعت دوران پمپ

دبي توليدي پمپ افزايش مي يابد•


مزاياي پمپ شناور الكتريكيدبازه وسيع عمق نصب و دبي توليون امكان دسترسي به ستون چاه بد

خارج سازي پمپ با به كارگيريY‐Toolsتجهيزات سطحي كمبازده باال عدم تاثير عمق نصب بر توان

مصرفي، دبي و بازده پمپان افزايش فشار ستون چاه به هر ميز

با افزايش تعداد مراحل پمپ بسيار مناسب فرازآوري

چاه هاي دريايي وچاه هاي با برش آب باال

امكان تجهيز به تفكيك گر گاز درون چاهي سانتريفيوژ با بازده

تفكيك بسيار باال امكان تجهيز به شير ايمني زير

SSSVسطحي امكان تجهيز به حسگر درون چاه و

اندازه گيري و پايش پارامترهاي توليدي

ي قابليت كاربري در چاه هاي انحراف درجه 80تا


محدوديت هاي پمپ شناور الكتريكيپيچيدگي عملكرد پمپ و لزوم

پايشگري مداوم جهت جلوگيري از خرابي زود

هنگام موتور، كابل و پمپاز تضعيف عملكرد پمپ با ورود گ

اضافي به پمپ لزوم برق پايدار در محل

)شبكه برق يا ژنراتور( محدوديت در چاه هاي با توليد

شن و يا نفت غليظ

طول عمر موتور و كابل به دليل )سال 2حداكثر (نصب درون چاه

تعداد محدود خاموش و روشنركردم پمپ قبل از سوختن موتو

عدم صرفه جويي اقتصادي براي فرازآوري چاه هاي با ظرفيت

بشكه در روز 500توليد كمتر از نسبت به پمپ ميله اي مكشي


ريكيتصوير و شماتيك پمپ هاي شناور الكت


نحوه عملكرد قديمي و متداول ترين روش فرازآوري مصنوعي در دنيا

تيكي از مناسب ترين روش هاي توليد از چاه با پتانسيل توليد پايين و اعماق كم اس .به دليل سادگي و عمر كاركرد باال

تاسيسات سطحي انرژي مكانيكي رفت و برگشتي توليد نموده و ،از طريق ميله هاي متصل به پيستون درون چاه

انرژي جنبشي و پتانسيل سيال باالي پيستون را افزايش داده و . باعث رسيدن سيال ستون چاه به سطح مي گردد

،به پمپ هاي االغي يا ميله اي نيز معروفنديك موتور، ميله رفت و برگشتي را به حركت وامي دارد .

ل استميله كشنده به سمت پايين تا سطح نفت ادامه داشته و به يك شناور با دريچه وص .ي كندبا حركت به باال، شناور حجمي از نفت را به سمت باال منتقل كرده و در سطح خالي م .شوددر حركت به سمت پايين با نفتي كه از درون دريچه وارد مي شود، شناور پر از نفت مي . ليتر نفت در هر حركت 40و جابجايي ) چند صد متر(محدود به مخازن كم عمق


مزايا و محدوديت هامزايا

سادگي و راحتي نصب و خارج سازيطول عمر باالي پمپ و تجهزات بازده انرژي باال براي اعماق و دبي

توليدي كمامكان توليد از چاه با دماي باالهزينه تعمير و نگهداري پايينهزينه سرمايه اي كمترمحدوديت ها

محدوديت عمق نصب و سرعتل بدلي( دبي توليدي)كاركرد پمپ

افزايشه عدم امكان تجهيز رشته تكميلي ب

SSSVشير ايمني زير سطحي محدوديت در چاه هاي با توليد شن و

يا نفت غليظه عدم امكان دسترسي به ستون چاه ب

دليل وجود ميله در لوله مغزيعدم امكان نصب حسگر درون چاهيعدم امكان به كارگيري براي چاه هاي

دريايي ( دبي توليدي)كاهش بازده حجمي

پمپ با ورود گاز به پمپ عدم امكان تجهيز به تفكيك گر

سانتريفيوژ عدم امكان تجهيز به حسگر درون

چاهي لزوم تجهيز چاه به فوران گير

اتوماتيك جهت جلوگيري از فوران Stuffing Boxچاه در صورت نشت


ندهتصوير و شماتيك پمپ هاي ميله اي كش


ويژگي ها پر بازده ترين روش فرازآوري مصنوعي

در ابتدا براي توليد نفت هاي مملو از ماسه امروزه به كارگيري در نفت هاي سبك تر با پيشرفت تكنولوژينحوه عملكرد

مركز درون يك محفظه بصورت ناهم) روتور(قرارگيري يك ميله مارپيچو ) استاتور(مارپيچ الستيكي

اتصال به موتور الكتريكي سطحي از طريق ميله هاي باريك دوران روتور درون استاتور با روشن شدن موتورتور و توليد سيال چاه با ايجاد خالء نسبي در محفظه هاي بسته ما بين روتور و استا

انتقال انرژي جنبشي به سيال، با افزايش انرژي فشاري سيال


مزايا و محدوديت هاي پمپ خال پيشرومزايا

بهترين روش فرازآوري براي نفت فوق سنگين و غليظ

بيشترين بازده انرژي سازگاري با شن، جامدات و گاز

همراهتجهيزات سطحي كميامكان استفاده در سكوهاي دريايمحدوديت ها

محدوديت عمق و دبي توليديعملياتي

عدم سازگاري االستومر با نفت

و حاوي API>35سبك، H2S, Co2تركيبات آروماتيك،

به عدم امكان تجهيز رشته تكميليSSSVشير ايمني زير سطحي

اه عدم امكان دسترسي به ستون چپس از نصب پمپ

اه عدم امكان دسترسي به ستون چبه دليل وجود ميله در لوله مغزي

لزوم تجهيز چاه به فوران گير اتوماتيك جهت جلوگيري از فوران

Stuffingچاه در صورت نشت Box


روتصوير و شماتيك پمپ هاي خال پيش


ساير روش ها اساس كار

ايجاد پديده ونچوري در ته چاه به وسيله نازل درون پمپ . سيال نيرو دهنده با فشار باال از طريق لوله مغزي به درون چاه پمپ شده و

رد در نازل پمپ افزايش شديد سرعت سيال يك خالء نسبي در ته چاه به وجود مي آوكه باعث كشيدن سيال درون مخزن به درون پمپ و ) پديده ونچوري(

. مخلوط شدن با سيال نيرو دهنده و رسيدن اين مخلوط به سطح مي شود

دليل استفاده كمتر اين روشتجهيزات سطحي زياد و هزينه هاي سرمايه اي و جرياني باال


مزايا و محدوديت هاي روش پمپ هيدروليكي

مزايا امكان استفاده از آب يا نفت

توليدي چاه هاي ديگر به عنوان )هسيال نيرودهند(سيال تزريقي

امكان كاربرد در چاه هاي انحرافيو اعماق باال

امكان تزريق مواد ضد خوردگي به همراه سيال نيرو دهنده

امكان بازيابي هيدروليكي پمپ بدون نياز به وايرالين

محدوديت ها بازده انرژي پايين جهت پمپ

)20 %- 30 (%لزوم فضاي زياد تجهيزات سطحي عدم سازگاري با سيال حاوي ذرات

شن و جامداتمحدوديت در فشار ته چاهي خيلي

پايينعدم امكان تجهيز به حسگر درون

چاهيبه عدم امكان تجهيز رشته تكميلي

SSSVشير ايمني زير سطحي،


شرح روش فرازآوري پالنجري براي باال آوري تجمعات ) گاز يا فشار(استفاده از انرژي خود چاه

سياالت داخل مغزي و فضاي حلقويمتشكل از چندين مرحله توقف و جريان متوالي سيال ،استفاده از كاسه نمد ميانجيinterface seal بين سيال داخل لوله

مغزي و گاز ذخيره شده در فضاي حلقوي ،دميده شدن گاز فوقانيhead gas به پايين باعث ايجاد افت فشار

در طول پالنجرپالنجر به همراه تجمع سياالت به سطح زمين مي رسد.


مزايا و انواعمزايا

هزينه سرمايه گذاري پايينبدون نياز به دكل براي نصببدون هزينه سوختتعمير و نگه داري پايينتوليد پايدار چاهحداقل توقف توليدامكان جابجايي به ساير چاه ها

انواعپالنجرهاي مرسوم

Conventional Plungers (brush, padded, bar stock)

،پالنجرهاي جنبيBypassBypass Plungers (fast drop

and bypass styles)سامانه هاي پالنجر مرحله اي

Staged Plunger Systemsسامانه هاي اتوماسيون و كنترلي

Controllers and Automation Systems


اجزا سامانه پالنجر ،پالنجرplunger, مجموعه فنر ته

‐bottomچاهي، hole spring assembly,

روان كنندهlubricator,

حسگر دريافتيarrival sensor,

،كنترل گرcontroller

،دريچه موتورmotor valve

،جريان سنج گازيgas flow meter

باتري هايخورشيدي

وي تامين كننده نير اجزا برقي مي باشد

و نياز به منابع انرژي ديگري در محل چاه نيست


اجزا فرازآوري با پالنجر


مكانيسم عملكرد ري باالبري شناوري در چاه هاي گازي فشار پايين با مقدااستفاده از

ميعانات، نفت يا آب، يا چاه هاي نفت با نسبت باالي گاز امكان توقف توليد با تجمع مايعات در درون چاه و انسداد آن

بسته شونده به لوله توليد/ ورود يك شناور با يك دريچه بازگيرنده شناور در باال دريچه را باز كرده و شناور را نگه مي دارد؛ •.مكانيزم ديگري در درون چاه دريچه را خواهد بست•

آغاز فرايند با افتادن شناور با دريچه باز به داخل چاهه دريچه به همرا. گاز، مايعات و نفت از شناور عبور كرده تا به سطح برسد

ه موقعي كه شناور به سر چا. حجمي از نفت، ميعانات يا آب بسته مي شودمي رسد، دريچه باز و اجازه جريان آزاد گاز براي مدت زماني كه مايع جديد

.در انتهاي چاه جمع آوري شود، داده مي شود


انتخاب بين روش هاي فرازآوري مصنوعي


مقايسه بين روش هاي فرازآوري مصنوعي


ادامه ويژگي ها


ي شركت هاي بين المللي اصلصنعت فرازآوري مصنوعي

Sucker RodsWeatherford, Tenarisپمپ هاي ته چاهي

GE/Lufkin, Weatherford

PC Pump Drive HeadsWeatherford, NOV‐R&M

Plunger Lift SystemsWeatherford


معرفي انواع روش هاي فرازآوري . فوالدگر مسعود.1د نفت ترويجي اكتشاف و تولي -ماهنامه علمي. مصنوعي

63-62) :96( 1391 ;1391. و گاز

تجداسازي فازهاي سيال توليدي از چاه نف و ) گاز و نفت(سيال توليدي از چاه هاي نفت معموال به صورت دو فاز

.توليد مي گردد) گاز،نفت و آب(بعضي مواقع نيز سه فاز براي مصرف جداگانه هر فاز بايد آن ها را به نحوي از هم جدا نمود.

جدا سازي در ظروف مختلفي كه تحت طراحي خاصي تهيه شده، انجام مي گيرد..يا جدا كننده ناميده مي شوند) separators(اين ظروف به اصطالح تفكيك كننده •

،هر كارخانه بهره برداري داراي چند مجموعهBank وهر مجموعه داراي چند تفكيك كننده است.


مراحل تفكيك سيال توليدي،در محل هايي كه فشار جريان به نسبت زياد است

تفكيك گاز از نفت در مراحل متعددي صورت مي پذيرد.امروزه عمل تفكيك گاز و نفت معموال در چهار مرحله انجام مي شود

كه مرحله چهارم آن،مخزن آزمايش يا مخزن بهره برداري مي باشد.ا آب البته،به استثناي مواردي كه الزم است براي جدا سازي گوگرد ي

اه موجود در نفت و نمك زدايي آن،دستگاه هاي ديگر در كنار دستگ.هاي تفكيك قرار گيرد

گاهي مرحله اول تفكيك را در نزديكي چاه بنا مي كنند كهدر اين صورت در جايگاه تفكيك، سه مرحله تفكيك وجود خواهد داشت.


تغييرات در مراحل تفكيك در محل هايي كه گاز سولفيد هيدروژنH2S ،همراه نفت مي باشد

،دستگاه جدا كننده اي به نام عريان كنندهStripping Column به عنوان مرحله سوم يا چهارم جهت پاك سازي نفت از سولفيد هيدروژن يا كاهش آن

.به حد معيني، استفاده مي شوددار وقتي مق(در بعضي از كارخانه ها به علت كمبود فشار نفت چاه ها

،)گاز محلول در نفت كم باشدعمليات تفكيك در مراحل كمتري انجام مي شود.شابه و گاهي در جايگاه تفكيك،مرحله سوم تفكيك را دو جدا كننده م

.موازي هم تشكيل مي دهنددر اين صورت و با قرار دادن آن ها در جاي مرتفع،مي توان فشار ورودي پمپ

.ها را بدون استفاده از مخزن تامين نمود اين جدا كننده ها را ظروف تعادلي)Balance Vessels (مي نامند.


Stripping Columnدستگاه عريان كننده،


مرحله اول تفكيكبه در جايگاه تفكيك چهار مرحله اي، مراحل تفكيك به صورت سري

هم متصل شده اند،،نفت وارد مرحله اول تفكيك شده افت فشار، موجب جدايش مقداري از گاز محلول در نفت شده و

.نفت از طريق لوله خروجي وارد مرحله دوم مي گردد گاز حاصله پس از جدا كننده وارد لوله ارتباط گاز با فشار زياد

)High Pressure Header ( مي شوداين گاز پس از عبور از تله نفت يا در توربين ها و مصارف داخلي استفاده مي شود،•.يا به لوله مجموعه گاز وارد شده و به كارخانه هاي گاز و گاز مايع مي رسد•.ديا پس از تحويل به شركت ملي گاز جهت مصارف خانگي و صنعتي استفاده مي شو•مازاد گاز توسط چاه هاي تزريق گاز به مخازن نفتي تزريق مي شود•

o)جهت حفظ فشار يا فشار افزايي مخزن(.يا در گودال سوخت،سوخته مي شود•


ساير مراحل تفكيك،نفت از مرحله اول وارد مرحله دوم شده

ا فشار پس از انجام تفكيك،گاز جدا شده از طريق لوله خروجي،وارد لوله ارتباط گاز ب. مي شود Medium Pressure Headerمتوسط، گاهي قسمتي از اين گاز به كارخانه گاز و گاز مايع تحويل شده ومازاد آن در محلي دور از كارخانه،سوخته مي شود.

نفت از طريق لوله خروجي به مرحله سوم هدايت شده و مقدار ديگري از گاز خود را از دست داده و سپسنفت از طريق لوله خروجي به مرحله چهارم يا مخزن هدايت مي شود.

م گاز حاصله از طريق لوله خروجي جدا كننده به لوله ارتباط مربوط به فشار ك)Low Pressure Header (وارد مي شود.اري نفت وارده به مخزن پس از تفكيك مقداري از گاز موجود در آن و رسيدن به فش

.كمي باالتر از فشار اتمسفر آماده انتقال و پمپ شدن مي گرددگاز حاصل از اين مرحله از طريق لوله اي به خارج از واحد رفته و مي سوزد.


طراحي مراحل تفكيك كننده هر يك از جدا كننده ها،داراي شير يا شيرهاي ايمني جهت خارج

.كردن فشار اضافي دروني مي باشدوله فشار اضافي خارج شده از همه مراحل جدا كننده به لوله ارتباطي به نام ل

وارد مي شود و از آن جا ) Main Relief Header(اصلي رها كننده فشار .به گودال سوخت فرستاده مي شود

در طراحي تفكيك كننده بايد موارد زير در نظر گرفته شود مقدار جريان خروجي،محصول چاه از مخزن وزن مخصوص و شرايط داخل منبع مانند فشار،حرارت و ميزان آب موجود در نفت و فشار

كاري لوله


شماتيك مراحل فرآورش اوليه سياالت،Primary processing of fluids


عوامل موثر در تفكيكشكل هندسي وسايل درون جداكننده

گنجايش جدا كننده را تغيير مي دهد.اندازه شيرها و لوله هاي ورودي و خروجي نفت و گاز

بايد متناسب با ظرفيت دستگاه تفكيك باشد نگهداري ارتفاع سطح مايع و تنظيم و كنترل فشار را مي توان

با دانستن نسبت گاز به نفت)GOR (و فشار جريان،تنظيم و كنترل نمودحرارت محيطاندازه جدا كننده


نگهداري ارتفاع سطح مايعد اگر از يك طرف مايعي به ظرفي وارد شده و از طرف ديگر خارج شو

.و اندازه لوله هاي ورودي و خروجي آن يكي باشددر صورتي كه لوله خروجي آن بسته باشد و مايع از لوله ورودي وارد ظرف

.شود، سطح مايع ظرف تا حدي باال مي رود كه ظرف پر از مايع شود اگر شير خروجي را باز و شير ورودي آن را ببنديم،سطح مايع در ظرف آن

قدر پايين خواهد آمد تا ظرف خالي شود و چنانچه ضمن خالي كردن ظرف و هنگامي كه سطح مايع به نيمه ظرف

رسيد،شير ورودي را هم باز كنيم به طوري كه مقدار مايع ورودي و خروجي مساوي شود،سطح مايع در ظرف ثابت خواهد ماند

بنابراين، مي توان سطح مايع را در ظرفبا كم و زياد كردن نفت ورودي و خروجي تغيير داد و تنظيم كرد.


اه علل وجود دستگاه تفكيك گر در محل چارييا واحد بهره برد)تفكيك گر سر چاهي ( انتقال نفت در مسافت طوالنينفت سبب مي شود كه يا)به علت كاهش فشار جرياني در طي مسير(

.كمتري به مقصد برسد يا محصول چاه به كلي جريان نيابده گاه اين بيشتر چاه ها فاصله بسيار زيادي تا محل بارگيري يا پااليش دارند ك

.فاصله به صدها كيلومتر مي رسديره اگر نفت محتوي گاز با فشار زياد قبل از بارگيري وارد مخزن ذخ

.شود،خطرهاي زيادي را موجب خواهد شديگرلزوم اندازه گيري بهره دهي چاه قبل از پيوستن به لوله چاه هاي د.فروش نفت و گاز را به طور جداگانه و در محل استفاده


واحد بهره برداري وجود واحد بهره برداري جهت جمع آوري نفت تعدادي از چاه ها و

.انجام عمليات تفكيك ضرورت داردو محل كارخانه تفكيك طوري انتخاب مي شود كه نفت چاه براي رسيدن

در وارد شدن به آن،حداقل فاصله ممكن را طي كند تا بدين ترتيب مقاومت.مقابل جريان كم شده،افت فشار به حداقل ممكن برسد

توليد نفت خام،: هدف اصلي بهره برداري چاه هالذا بايد توسط دستگاه تفكيك، گاز و آب همراه نفت را از آن جدا نمود.

معموال در دستگاه هاي تفكيك، گاز از نفت به آساني جدا مي شود ،جدا سازي آب از نفت در واحد نام نمك زداييDesalting Unit


Desalting Unitواحد نمك زدايي،


دسته بندي جدا كننده ها بر حسب انواعموادي كه از هم جدا مي كنند

،جداكننده هاي دو فازيTwo Phase Separatorsمعموال برايش جدايش گاز از مايعات به كار مي روند. ،جداكننده هاي سه فازيThree Phase Separators

گاز از مايعات و آب از نفت تفكيك مي شود.آب،تابع زمان است،-جدايش آب از يك امولسيون نفت

.دقيقه، بيشترين مقدار آب از نفت جدا مي شود 20تا 3پس از حدود • ،آب جدا شده در اثر اختالف چگالي،آب آزادFree Water ،ناميده مي شود

.نيز مي نامند Free Water Knock Outsلذا جدا كننده هاي سه فازي را •


جداكننده هاي دو فازي، Two Phase Separators


جداكننده هاي سه فازي، Three Phase Separators


كرددسته بندي جدا كننده ها از نظر عمل جداكننده هاي معمولي)Separators (

الصگاز خالص و نفت خ(براي تفكيك كامل مخلوط گاز و نفت به دو ماده جداگانه( دودگير يا تصفيه كننده)Scrubber (

جدايش نفت از گاز زماني كه نسبت گاز جدا شده به نفت)GOR (زياد باشد ،ظرف مايع گيرKnock Out Vessel

،جدا كننده آب از مخلوط گاز و هيدروكربن هاي مايعFree Water Knock Outگاز و هيدروكربن هاي مايع با هم از طرفي و آب از طرفي ديگر خارج مي شود . در فشار هاي كم و زياد قابل استفاده است وبراي تفكيك آب از نفت خام نيز به كار مي رود. ،جدا كننده هاي كليه مايعات از گازTotal Liquid Knock Out

در مسير گاز فشار قوي است و تا حد امكان تمامي مايع همراه آن را جدا مي نمايند.


د دسته بندي جدا كننده ها از نظر عملكر)ادامه( ظرف انبساط)Flash Chamber:(

گاز داخل آن منبسط شده و در فضايي با دماي كم جدا سازي مي شود . جدايش هيدروكربن مايع كه با گاز از جدا كننده)Separator ( خارج مي شوند ودهبه كار گيري در مرحله دوم تفكيك كننده اي كه در آن از حرارت استفاده نش و) پام 125كمتر از (كاركرد تحت فشار پايين تفاوت كم با جداكننده هاي كم فشار)Low Pressure Separators(فيلتر)Dust Scrubber Filter:(

در جدا كننده هاي معمولي،مايعات تشكيل شده در جريان گاز در اثر تغيير دما ،ضمن ته نشيني، مقداري از جامدات داخل گاز را با خود در ته جدا كننده رسوب

داده و با خود از جدا كننده خارج مي نمايند، باز هم مقداري از مواد جامد مزبور در گاز داراي صافي هايي مي باشد كه هر چند مدت بايد

.آن ها را عوض كرداين فيلترها ممكن است خشك يا شناور در روغن باشند•


انانواع جدا كننده از نظر شكل ساختم جدا كننده هاي افقيHorizontal Separators

،تك مخزني يا يك طبقه)Single Barrels( دو مخزني يا دو طبقه)Double Barrels( جدا كننده هاي عمودي)Vertical Separators(جدا كننده هاي كروي)Spherical Separators( مهم ترين فاكتورهايي كه در تفكيك كننده دخالت دارند

،جنسيت و كليه مشخصات مربوط به نفت و نحوه جريان آن فشار و دماي عمليات و ،زماني كه براي جدا سازي فرصت داده مي شود)Retention Time(


خصوصيات جدا كننده هابتواند فشار آزمايشي را تحمل كند.وانند با تعبيه وسايل مكانيكي درون آن، به نحوي كه مايعات سنگين بت

.ايجاد فشار الزم در قسمت زيرين جدا كننده ته نشين شوندد و جدا كننده بايد محلي جهت تجمع تركيبات سنگين تر داشته باش

به اندازه كه زمان الزم جهت توقف مايعات و جدايش گاز هاي محتوي آن باشد. دارا بودن

ابزار دقيق كنترل فشار و جريان و محل هايي جهت نصب آن هامحل هايي جهت نصب شير هاي ايمني به منظور خارج كردن فشار اضافيمحل هايي جهت اتصال لوله هاي ورودي و خروجي گاز و نفت و ته كش هامحلي به صورت دريچه جهت تميز كردن داشته باشد.محل هايي جهت نصب فشار سنج ها،حرارت سنج ها و وسيله رويت سطح مايع


ويژگي هاي جدا كننده هاي افقي معمولي ترين تكنيك كننده مي باشد ويرددر جدايش سياالت سه فاز نيز بيشتر مورد استفاده قرار مي گ.

ك با توجه به نوع و مشخصات نفت ايران،در واحد هاي بهره برداري از تفكي.كننده هاي افقي استفاده مي شود

ويژگي ها،استفاده در مواقعي كه گاز زيادي به صورت محلول در مايع موجود است سطح تماس بيشتر بين گاز و مايع درون تفكيك كننده

لذا،راحت تر از هم جدا مي . گاز و نفت در سطح بزرگ تري قابل تفكيك از هم اند. گردند

مناسب تر براي ظرفيت هاي زياد سهولت جدايش نفتي كه توليد كف مي كند)Foamy Crude ( از گاز

ت تربه داخل تفكيك گر جهت آرام كردن كف و كاركرد راح) سيليكان(پمپاژ مايعي


انواع جداكننده افقيجدا كننده افقي تك مخزني

عامل تفكيك، كم شدن سرعت حركت و نيز نيروي ثقل است.ايش كاهش سرعت مايع و گاز تفكيك نشده، حين ورود از قطر كمتر به قطر و گنج

بيشتر مايع تحت تاثير نيروي ثقل به طرف پايين سرازير شده وحركت گاز به دليل سبكي به باالي جدا كننده و خروج از لوله خروجي گاز

،جدا كننده افقي دو مخزنيDouble Separatorاز دو ظرف تشكيل روي هم قرار گرفته تشكيل شده تفكيك در ظرف بااليي و طبق اصول جدا كننده يك مخزني انجام مي گيردورود مايع از طريق دو ته كش به ظرف زيرين كه حكم ذخيره را داردحركت گاز تفكيك شده به باالي ظرف بااليي و خروج از لوله خروجي گازتبه علت تغيير ناگهاني اندازه حرك(در اثر ته نشيني سريع فاز مايع : مزيت(،

به همراه گاز خروجي،خارج نمي شوند )لوله خروجي گاز(قطره هاي مايع از باال هزينه باالي توليد آن نسبت به جدا كننده هاي معمولي نام برد: عيب.استفاده كمتر در واحد هاي بهره برداري صنعت نفت


جدا كننده هاي افقي تك مخزنيHorizontal Separators


جدا كننده افقي دو مخزنيDouble Separator


مزايا و معايب جداكننده افقيمزاياي جدا كننده هاي افقي

استفاده اقتصادي تر.حمل و نقل راحت تر.براي ته براي يك اندازه مشابه،نمونه افقي نسبت به مدل هاي ديگر فضاي بيشتري

.نشيني فاز مايع و رسوبات و جدا شدن گاز داردتوسط برتري بر مدل هاي ديگر در صورت نياز به گرم كردن نفت داخل تفكيك گر

سيم برقجدايش راحت تر نفتي كه توليد كف مي كند، از گازدر مواردي كه با مشكل امولسيون مواجه هستيم،استفاده از اين مدل بهتر است.معايب جدا كننده هاي افقي

ندان ظرفيت آن در مورد نوسان سطح مايع نسبت به مدل ديگر متغير مي باشد و چ.مناسب نيست

تدر مقايسه با مدل هاي ديگر،كنترل سطح تماس گاز و نفت بسيار مشكل اس.


ويژگي هاي جدا كننده هاي عموديرددر اين جدا كننده ها عمل تفكيك تحت تاثير دو عامل صورت مي گي:

نيروي ثقلنيروي گريز از مركزمكانيسم عملكرد

ايجاد حركت چرخشي توسط زاويه بين لوله ورودي و ديواره مخزن در محل ورود .زپرتاب مايع تفكيك نشده به طرف ديواره داخلي توسط نيروي گريز از مرك

گازي كه جدا مي شود،به علت سبكي به باال حركت كردهشود مايع پس از تماس با ديواره داخلي جداكننده،در اثر نيروي ثقل به پايين سرازير مي.

كاربرداستفاده به خصوص زماني كه نسبت گاز به نفت سيال مورد نظر كم باشددر مقايسه با نمونه افقي،سطح تماس گاز و نفت در آن ها كم است.


جدا كننده هاي عموديVertical Separators


مزايا و معايب جدا كننده هاي عموديمزايا

،طراحي و استفاده راحت تر در مورد نوسان سطح مايعLiquid Surgeارتفاع مايع(كنترل آسان سطح مايع(سهولت تميز كردن هنگام ته نشيني مواد جامد نسبت به نوع افقيتدر شرايط توليد شن يا گل حفاري به همراه نفت،بهتر از نوع افقي اس.در مقايسه با نوع افقي،فضاي كمتري را اشغال مي كند.معايب جدا كننده هاي عمودي

حمل و نقل آن مشكل است) الف.بسيار گران است)ب.د باشددر مقايسه با مدل افقي،براي مقدار ثابت گاز بايد قطر آن خيلي زيا)ج.


جدا كننده هاي كروياصول جدايش سياالت مانند جدا كننده هاي افقي و عمودي است.در حال حاضر استفاده از آن تقريبا متوقف شده است .

به خصوص وقتي كه نفت توليد كف مي نمايددر گذشته به دليل ارزان تر بودن،مورد استفاده بيشتري داشت.


مزايا و معايب جداكننده كرويمزاياي جدا كننده كروي

گاز بيشتري جدا مي گردد.تميز كردن آن راحت است.به راحتي به عنوان تفكيك گر

.سيار استفاده مي شودفضاي كمي اشغال مي كند.مقاومت باال در برابر فشار زياد مناسب براي نسبت گاز به

باال) GOR(نفت جدايش كامل قطره هاي مايع به

.اندازه دو ميكرومتر

معايب جدا كننده كرويهزينه توليد آن باالست.در مورد نفتي كه توليد كف مي

.ردنمايد راندمان بسيار پاييني دامحدوديت كنترل سطح مايعنامناسب بود براي ظرفيت باال


جدا كننده هاي كرويSpherical Separators


Q933+po2 reference fa lec

Education

Transcript of Q933+po2 reference fa lec