اشاره:
نبود بانك‌هاي اطلاعاتي از مهم‌ترين نقصان‌ها و نقاط ضعف فرآيند سياست‌گذاري عمومي در كشور ماست، اين خلاً در بخش‌هاي مختلف مانع از تشخيص دقيق مسئله، انتخاب راه حل يا اجراي آن مي‌شود. از اين رو بررسي نابساماني بانك‌هاي اطلاعاتي به‌عنوان يكي از نقصان‌ها و نقاط ضعف مشترك فرآيند سياست‌گذاري عمومي در بخش‌هاي مختلف، موضوع مورد بررسي سرويس مسائل راهبردي خبرگزاري دانشجويان ايران است.  

گزارش خبرنگار مهندسي نفت سرويس مسائل راهبردي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا) حاكي است، برخي از دانشگاهيان و متخصصان مهندسي نفت بر اين باورند كه نبود و نقصان اطلاعات به طور مستقيم و غير مستقيم خسارت‌هاي سنگيني را در صنعت نفت كشور ما به بار ‌آورده و نقش زيادي در افت ضريب بازيافت مخازن دارد. زيان‌هاي ناشي از اين نقصان از دست رفتن ده‌ها ميليارد‌ بشكه نفت، ميليون‌ها بشكه افت توليد روزانه و كاهش چشم‌گير توان اقتصادي كشور در دهه‌ي پيش روي برآورد مي‌شود. در يك نگرش راهبردي با رويكرد تجزيه و تحليل (SWOT) مي‌توان اين خلأ را به عنوان يك نقطه ضعف بنيادين در درون بخش مورد بررسي قرار داد.

استفاده از فناوري چاه‌هاي هوشمند، اگر چه در گام‌هاي ابتدايي خود در صنعت نفت كشور ما به سر مي‌برد، اما آغاز اين پروژه از سوي مركز مطالعات اكتشاف و توليد پژوهشگاه صنعت نفت مي‌تواند به مثابه يك نقطه قوت مهم تلقي شده و توسعه‌ي اين فناوري به عنوان راهبردي براي غلبه بر چالش نقصان اطلاعات در كشور مورد توجه قرار گيرد.

آن‌چه در پي مي‌آيد اولين بخش از هفتمين كارگاه سياست‌هاي مديريت و بهره‌برداري از مخازن نفت و گاز است كه به موضوع  " كاركرد فن‌آوري مخزن هوشمند در مديريت مخازن نفت و گاز" اختصاص داشت.
 در اين كارگاه كه از سوي سرويس مسائل راهبردي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا) برگزار شد، مهندس مهدي ندري پري به بيان تجارب پژوهشي خود در اين‌باره پرداخت.
مهندس مهدي ندري پري كارشناسي مهندسي حفاري را در دانشكده‌ نفت اهواز دانشگاه صنعت نفت به پايان برده است. وي مدرك كارشناسي ارشد مهندسي حفاري خود را به طور مشترك از دانشكده نفت تهران و دانشگاه Curtin استراليا اخذ كرد. از او مقالاتي در مجلات اكتشاف توليد وزارت نفت، كنگره نفت اهواز، و  APPEA) Australian Petroleum Production & Exploration ) منتشر شده است.
عنوان پايان نامه وي توانايي و كاربرد چاه‌هاي هوشمند در تكميل چاه  ( Viability Study of Implementing Smart Completion in Commingled Wells
) در يكي از ميدان‌هاي offshore استراليا بوده است.

در پي اولين بخش از متن كامل گزارش اين كارگاه به حضور خوانندگان گرامي تقديم مي‌شود.

خبرنگار:
تكميل هوشمند چاه، امروزه در حال تبديل شدن به يك فناوري‌ متداول در دنياست، اين در حالي است كه كشور ما گام‌هاي اوليه در اين صنعت را بر مي‌دارد. قبل از توضيح درباره‌ي مزيت‌ها و كاركرد‌هاي اين فناوري به نظر مي‌رسد كه لازم باشد.

مهندس ندري پري: 
موضوع پژوهش ما مطالعه توجيهي يا امكان‌پذيري تكميل چاه به صورت هوشمند در چاه‌هاي به هم آميخته (commingle ) است. در چاه‌هاي به هم آميخته (commingle) چند سازند وجود دارد و هدف، توليد همزمان است. اين فعاليت با يك لوله برداشت (single tubing completion ) انجام مي‌شود و نيازي به تکميل دوگانه ( dual completion) نيست.
بين سال‌هاي 1997 تا 2006 ، حدود 300 تكميل چاه به روش هوشمند ( smart completion) در دنيا انجام شده است. طبق مطالعات ما ، 44 مزيت در استفاده از چاه‌هاي هوشمند نسبت به مدل سنتي تكميل چاه‌ وجود دارد كه برخي از آنها از جهاتي با يكديگر هم پوشاني دارند. توانايي جمع‌آوري‌ داده‌ها، انتقال آنها به مرکز کنترل و آناليز كردن داده‌هاي مخزن و توليد به منظور بهينه‌سازي كنترل چاه را تكنيك تکميل هوشمند چاه (smart completion) مي گويند. انواع مختلف چاه ها عبارتند از:
1. Smart Well .
2- Intelligent Well .
3- کنترل هيدروليکي از راه دور(Hydraulic control remotely).
4. Permanent Gauge .
5. Dumb well
که هر يك از اين مدل‌ها با توجه به شکل و نوع تکميل چاه عملکرد متفاوتي دارند.

خبرنگار:
تفاوت " smart well" با " intelligent well" چيست؟

مهندس ندري پري:
در مقالات دو واژه " smart well" و " intelligent well " را يكسان در نظر مي‌گيرند. اما من دراين باره‌ با يكي از نمايندگان شركت " well dynamic" كه يكي از شركت‌هاي خدماتي است و تجهيزات "smart well" را در اختيار شركت‌هاي متقاضي اين تكنولوژي قرار مي‌دهد، صحبت مي‌كردم، ايشان نيز اعتقاد داشتند كه اين دو واژه با يكديگر متفاوت هستند و نظر من نيز همين است. نظز استاد راهنماي  من ، آقاي اکيم کبير نيز  همين بود.
در حقيقت، بايد گفت شكل ظاهري (Configuration) داخل چاه در "smart well" و " intelligent well " يکسان است. تنها تفاوتي كه وجود دارد، روي سطح و در اتاق کنترل است.
در " smart well " يا به معناي ديگر "low IQ intelligent well" اطلاعاتِ فشار، دما و دبي توسط كابل هايي به نام "probe" به صورت لحظه اي و به‌هنگام ( real time) به سطح منتقل مي‌شوند. پس از ورود اين اطلاعات به كامپيوتر وظيفه تشريح و آناليز داده‌ها به عهده‌ي مهندس بهره‌بردار است. وي با توجه به اطلاعاتي كه دريافت مي‌كند، محل تغييرات ناگهاني را مشخص کرده و با تحليل داده‌ها تصميم گيري‌هاي لازم براي بستن، باز گذاشتن و يا نيمه بسته بودن نواحي توليد ( partial closing) را اعمال مي کند. به دست آوردن داده‌هاي لحظه اي و به روز يكي از بزرگترين مزيت‌هاي چاه‌هاي هوشمند است كه امكان تصميم‌گيري لحظه به لحظه را فراهم مي کند.
يكي ديگر از مزاياي چاههاي هوشمند ، امكان وجود فاصله‌هاي طولاني بين مرکز کنترل و محل چاه مي باشد. در اين‌گونه موارد، فاصله‌ي زماني جمع آوري و انتقال داده‌هاي چاه تا مرکز کنترل بسيار كوتاه است که در برخي متون براي فاصله 2000 کيلومتري تقريبا 5 دقيقه تخمين زده شده است. اين مسئله به عنوان يک مزيت جهت به خدمت گرفتن مهندسين بهره‌بردار عالي رتبه و با تجربه بسيار حائز اهميت است. به عنوان نمونه، در برونئي ميدان نفتي دور از خشکي ( offshore) وجود دارد که داراي آب و هواي بسيار بدي است، اما با استفاده از اين روش‌ در اين منطقه، توانسته‌اند از مهندسين بهره‌بردار عالي رتبه و با تجربه استفاده كنند.
در " intelligent well " ، داده‌هاي سنسو‌رها وارد يك نرم‌افزار از پيش طراحي شده مي‌شوند كه برنامه هاي لازم براي صدور دستور در شرايط مختلف را دارا است و ديگر نيازي به مهندس بهره‌بردار براي تحليل داده‌ها و تصميم‌گيري نيست. البته در اين نوع از چاه‌ هاي هوشمند در مرحله بهره‌برداري امكان برخورد با حادثه‌اي جديد كه براي نرم افزار تعريف نشده باشد، وجود دارد. بروز چنين مشکلي، اختلالاتي را در كل سيستم به وجود مي آورد. بنابراين در "intelligent well " به مطالعات بسيار كامل‌تري نياز است تا بتوان كل اتفاقاتي كه ممكن است در طول زمان بهره‌برداري از چاه با آن مواجه مي شويم را پيش‌بيني و براي نرم افزار تعريف كنيم. اما در " smart well" از آنجاكه داده‌ها توسط يك مهندس بهره‌بردار كنترل مي‌شود، اعتماد بيشتري وجود دارد.

خبرنگار:
از 300 چاه هوشمند موجود در دنيا چه تعداد به صورت "intelligent well" و چه تعداد به روش "smart well" تكميل شده‌اند؟

مهندس ندري پري:
از آنجا که تكنولوژي تكميل چاه به روش هوشمند هنوز به حدود طبيعي خود نرسيده يا به عبارت ديگر به بالاترين حد پيشرفت خود نرسيده است ، بر اساس منحني " s" پيشرفت تکنولوژي در مرحله رشد خود قرار دارد ، چرا که موسسات تحقيقاتي در حال ارتقاي نوع سنسور و عملکرد سنسورهاي قابل نصب در اين چاه‌ها هستند؛ از طرفي، شركت‌ها نيز ترجيح مي‌دهند در زمينه‌اي سرمايه‌گذاري کنند كه براي آن‌ها سوددهي بيشتري داشته باشد. نماينده يكي از اين شركت‌ها معتقد بود شركت‌هايي كه وارد اين عرصه مي‌شود ، نرم‌افزارها را به صورت محرمانه (confidential) تهيه مي‌كنند. اما به نظر مي رسد در ابتداي كار، از آنجاكه تمام اطلاعات مربوط به مخزن موجود نبوده و رفتار مخزن چندان قابل پيش‌بيني نيست، سطح اعتماد به روش " intelligent well " بسيار كمتر بوده و بنابراين بيشتر از همان روش "smart well" يا به عبارتي همان "low IQ intelligent well" استفاده مي‌شود.

خبرنگار:
در حال حاضر، شبيه سازي مخازن به دليل نقصان‌هاي موجود در انجام عمليات‌ چاه نگاري (Well Logging) و چاه‌آزمايي (well test) لحظه‌اي و به روز و در نتيجه نبود داده‌هاي مربوط به آن‌ها با چالش‌هايي مواجه است. اين در حالي است كه از طريق فن‌آوري چاه‌هاي هوشمند برخي از اين داده‌ها به صورت لحظه اي و به‌روز به دست مي‌آيد و به اين ترتيب مي توان مدل شبيه سازي را تا حد زيادي نزديک به واقعيت ارائه کرد. بنابراين سوال اينجاست كه اگر از يك مخزن مدلي داشته باشيم آيا اين امكان وجود دارد كه اطلاعات به صورت درون خطي ( on line) به مدل منتقل شود و مدل هر لحظه به روز (up to date ) شود؟

مهندس ندري پري :
در واقع بايد گفت، مخزن هوشمند به همين ترتيب عمل مي‌کند. در چاه‌هاي معمولي، به خصوص چاه‌هايي كه اجازه بسته شدن ندارند و بايد به توليد خود ادامه دهند، از مدل قديمي مخزن استفاده مي‌شود. اما در "smart well " امکان به روز نمودن مدل مخزن با توجه به داده‌هايي كه در اختيار داريم، وجود دارد. در اين روش، اطلاعات به صورت لحظه اي و به‌هنگام (Real time ) وارد شبيه سازها مي‌شود و مدل مخزن توسط اين اطلاعات جديد شبيه سازي مجدد مي‌شود.
اطلاعاتي كه براي شبيه سازي مخازن لازم است، از طريق حسگرهاي "smart well" به‌دست مي‌آيد. اين داده‌ها را مي‌توان به نرم‌افزار شبيه‌ساز مخزن داد تا شبيه سازي را بازسازي كند. اگر بتوانيم تمام چاه‌هاي يك مخزن را هوشمند و كل مدل مخزن را به صورت درون خطي( on line ) به روز(up to date ) كنيم، مدل مخزن هوشمند مي شود. به اين ترتيب، مخزن هوشمند مفهوم پيدا مي‌كند؛ حال اگر تمام مخازن موجود در يك ميدان را هوشمند كنيم ، مي‌توان گفت ميدان، هوشمند (smart field) شده است.‌
البته كنترل يك ميدان هوشمند به مراتب مشكل‌تر از يك چاه هوشمند‌ است؛ چرا كه در يك چاه هوشمند فرآيند بهينه سازي توليد سيال از مخزن در چاه مورد بررسي قرار مي گيرد، اما در يك ميدان هوشمند علاوه بر بهينه‌سازي هر چاه به طور جداگانه، چاه ها نسبت به يکديگر نيز بهينه مي شوند. اين امر مشكلاتي را به همراه دارد. به عنوان نمونه، عمق مشبك‌كاري ( perforation) در چاه‌ها با يکديگر متفاوت است - عمليات مشبك‌كاري به منظور ايجاد يك گلوگاه بين سنگ مخزن و لوله جداري برداشتي(توليد) انجام مي شود. البته براي انجام عمليات مشبک کاري محاسبات دقيق و بهينه سازي عمليات لازم است.
داده‌هاي به دست آمده از مخزن شامل تخلخل، تراوايي ، فشار و... از چاه‌هاي ارزيابي و سپس توسعه‌اي به دست مي‌آيد. اين اطلاعات وارد نرم‌افزار شبيه‌سازي شده و با استفاده از آن مخزن شبيه سازي مي‌شود. اما اين شبيه سازي هميشه با خطاهايي روبه رو است. اين مسئله ، به ويژه در ايران كه اكثر مخازن شكاف‌دار هستند به دليل وجود ناهمگني( Heterogeneity) و ناهمساني (anisotropy) بالاي مخازن شديد‌تر است و پيش بيني و تخمين رفتار مخزن را بسيار مشكل مي‌كند. بنابراين براي شبيه سازي مخازن شکاف دار (fractured reservoir) از روش ديگري به نام مدل بلوك (block model ) استفاده مي شود. در اين روش، مخزن را به بلوك‌هايي تقسيم مي‌كنند و شكاف موجود در مخزن را كانال‌هاي بين اين بلوك‌ها تعريف مي‌كنند . نرم افزار "Eclipse " نيز از همين روش استفاده مي‌كند تا به نوعي اطلاعات به دست آمده دقيق‌تر و به شرايط حقيقي نزديك‌تر شود. 

ادامه دارد...