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:
با توجه به اينكه يكي از بزرگترين چالش در مديريت مخازن ما نقصان هاي موجود در انجام مجموعه‌ي چاه آزمايي( well test) لحظه اي و به روز است، توضيح دهيد كه "smart well " تا چه مي‌تواند نياز به انجام عمليات‌ها را رفع كند؟

مهندس ندري‌پري:
هم‌اكنون ، نبود اطلاعات مخزن بزرگترين چالشي است كه در زمينه مديريت مخزن در كشور ما وجود دارد. اين اطلاعات از طريق عمليات چاه آزمايي ( well test ) و نمودارگيري چاه ( well logging ) به دست مي‌آيد.
در انجام عمليات آزمايش "Build Up" - اين نوع چاه آزمايي به دليل آنکه شرايط دبي ثابت در چاه به آساني به دست مي آيد بيشترين استفاده را در جهان دارد - با در نظر گرفتن نوع مخزن، توليد چاه را براي مدتي که براي انجام اين عمليات لازم است متوقف مي کنند. اگر هزينه هاي ناشي از اين عمليات مورد ارزيابي قرار گيرد مشخص خواهد شد که اين هزينه شامل هزينه تاخير در توليد، هزينه دکل(Rig) و هزينه عمليات مداخله (Intervention) و غيره را شامل مي شود که اين مسئله در شرايط مخازن درون دريا (off shore) از شدت بيشتري برخوردار است که به طور کلي از 100 هزار دلار تا چندين ميليون دلار هزينه خواهد داشت. در عمليات نمودارگيري چاه (well logging) نيز  بسته به مدت زمان مورد نياز ، توليد متوقف مي شود تا دستگاه هاي گيرنده لاگ‌هاي توليدي، عمليات خود را درون چاه انجام دهند.
در روش چاه‌آزمايي (well test) با جمع آوري اطلاعات و با استفاده از فرمول‌هايي که وجود دارد مي‌توان داده‌هاي مانند تخلخل و تراوايي و ديگر موارد مورد نياز را به دست آورد. البته اين داده‌ها از طريق روش‌هاي ديگري مانند نمودارگيري چاه و استفاده از برخي از لاگ‌ها مانند لاگ مقاومت ويژه الكتريكي، صوتي ، گاما و يا آزمايشات فشار، حجم و دما (PVT) نيز بدست مي آيد .

خبرنگار: 
با استفاده از تكنولوژي چاه‌هاي هوشمند آيا امكان دارد نياز به عمليات چاه‌پيمايي يا نمودار گيري نيز رفع شود؟

مهندس ندري پري:
عمليات چاه آزمايي و عمليات نمودارگيري چاه داراي اهداف متفاوتي هستند که در برخي جهات اين اهداف با يکديگر و به صورت غير مستقيم همپوشاني دارد. براي نمونه شما مي توانيد از طريق نمودارگيري و استفاده از برخي فرمول هاي تجربي تخلخل و تراوايي را به دست آوريد که اين کار توسط چاه آزمايي نيز انجام مي شود. شما در هر حال نيازمند استفاده از هر دو عمليات هستيد تا کاملا به شرايط مخزن احاطه کامل داشته باشيد. نمودار گيري چاه اطلاعاتي از قبيل جنس سنگ، تخلخل، تراوايي، مقاومت ويژه ، سطح تماس آب ‌و گاز با نفت و ... را در اختيار قرار مي دهد.
تا يك سال پيش حسگرهاي نصب شده در داخل چاه هاي هوشمند، اطلاعات فشار، دما و دبي جريان را ارائه مي کردند. امروزه حسگرهايي در مرحله آزمايش است که قادر هستند اطلاعات مربوط به نمودارگيري چاه را به شما ارائه دهند. به جز سه مورد اول يعني فشار، دما و دبي جريان، ساير موارد تحت تحقيق و آزمايش هستند. براي مثال، حسگرهاي تحت توسعه (under development) عبارتند از : حسگر آب برش(water cut sensor)، حسگر چگالي سنج وابسته به نوع سيال (fluid densimeter) ، حسگر ارايه مقاومت ويژه سازند (Formation resistivity array) ، حسگر لرزه نگار ميکرو(micro seismic array) و حسگر آناليز مواد شيميايي درون چاه (down hole chemical analysis sensor) و ديگر حسگرها.
با پيشرفت اين فن آوري در آينده ديگر نيازي به بستن چاه و صرف هزينه هاي ديگر براي انجام عمليات نمودارگيري چاه وجود ندارد. با استفاده از سه پارامتر فشار، دما و دبي جريان كه در چاه‌هاي هوشمند به دست مي‌آيند، مي‌توان تمام اطلاعات چاه آزمايي و حتي اطلاعاتي فراتر از آن را به دست آورد. اكثر تست‌هاي چاه‌آزمايي در حالت ايستا (static) است اما "smart well" حالت پويا (dynamic) دارد و نياز ما را به استفاده از دکل و مداخله در چاه برطرف مي کند و به تبع آن هزينه‌ها به طور قابل توجهي کاهش مي‌يابد. همچنين به دليل آنكه اطلاعات مربوط به دما را نيز ارائه مي‌کند، به شناسايي‌ رژيم‌هاي جريان داخل چاه ‌ كمك مي‌كند.

خبرنگار:
اما اگر چه اولين اقدامات براي استفاده از اين فناوري در حال انجام است، اما با توجه به نياز بسيار بالاي مخازن نفت كشور به اين فناوري، مسئله اساسي گستره استفاده از اين فناوري و سرعت توسعه آن است. در اين زمينه اولين و مهمترين عامل رويكرد مديران مخازن و مديران شركت‌هاي نفتي است و در گام بعدي نظام بودجه‌ريزي كشور است كه بايد براي تخصيص بودجه و اعتبار لازم در اين زمينه قانع شود.

مهندس ندري پري:
در حقيقت، هم‌اكنون مهم‌ترين مسئله ما در زمينه بكارگيري فن‌آوري تكميل چاه ‌به روش هوشمند، متقاعد كردن روساي شركت‌هاي نفتي است. از آنجا كه اين شركت‌ها دولتي هستند براي استفاده از اين روش بايد مجلس، دولت و ... را متقاعد كرد و اين امر بسيار وقت‌گير است. در اكثر كشورهاي نفت‌خيز دنيا، شركت‌هاي نفتي خصوصي هستند و به شكل سهامي خاص اداره مي‌شوند. بنابراين براي متقاعد كردن اين شركت‌ها كافي است، هيئت مديره و سهامداران اصلي را با اين روش آشنا و آنها را براي انجام آن متقاعد كرد.
استفاده از چاه هوشمند (smart well) در كوتاه مدت سوددهي را افزايش مي دهد و از پرداخت هزينه‌هاي هنگفت جلوگيري مي کند و در بلند مدت موفقيت‌هاي بزرگي را به همراه خواهد داشت ، اين مساله بايد براي مسوولين توضيح داده شود. با استفاده از چاه‌هاي هوشمند مي‌توان بازدهي مخازن خود را از 25 درصد به 27 درصد و حتي بيشتر از آن رساند که اين نشان دهنده افزايش توليد روزانه است که مثلا به توليد روزانه 30 هزار بشكه يا بيشتر افزود که در شرايط قيمت بالاي نفت به نفع کشور صادر کننده نفت خواهد بود، البته اين به نحوي است كه به دليل کنترل لحظه‌اي که روي مخزن وجود دارد از اعمال شوک ناگهاني به مخزن و به تبع آن آسيب مخزن جلوگيري به عمل مي آيد. شيرهاي به كار رفته در چاه‌هاي هوشمند، قابل تنظيم هستند و دبي توليدي به راحتي قابل تغيير است. اگر قيمت نفت يا گاز افزايش يابد و يا در مقاطعي نياز بيشتري به اين دو احساس شود، مي‌توان با تنظيم اين شيرها ميزان توليد را به حالت بهينه تغيير داد. همچنين، حسگرهاي نصب شده در اين چاه ، احتمال ايجاد هرگونه آسيب در مخزن را نيز به خوبي هشدار مي‌دهند.
علاوه بر اين موارد، گاهي بنا به دلايل اقتصادي و يا بحران انرژي، نياز به افزايش توليد در كوتاه مدت وجود دارد كه با اين روش مي‌توان اين كار را به صورت بهينه انجام داد و صدمات وارد شده به مخزن را كنترل كرد. همچنين، در صورت استفاده از چاه هاي هوشمند در مخازن گازي مي‌توان از بروز مشكلاتي که به دليل تغيير فشار و دماي کنترل نشده براي اين نوع مخازن وجود دارد، جلوگيري کرد. براي نمونه ، مي توان از بروز مشکل ايجاد قطرات ميعانات گازي در نزديک چاه که به عنوان آسيب سازند  مطرح هستند، جلوگيري كرد. البته اين موضوع بستگي به شرايط چاه و نوع گاز دارد. هر چاه گازي نمودار خاص (Phase Envelope) خود را دارد. مديران ما بايد ريسك‌پذيري خود را افزايش دهند و به اين ترتيب موجب بهينه‌سازي فعاليت‌ها شوند.
از سال 1973 تا 1983، 481 حلقه چاه افقي توسط شرکت ملي نفت حفر شده است. همچنين در چند سال گذشته يك حلقه چاه چند شاخه‌اي (Multi lateral) توسط يك شركت خارجي در ايران حفر شده است كه با مطالعات به عمل آمده مشخص شد جهت حفر برخي از شاخه‌هاي اين چاه اشتباه بوده است؛ اما نبايد به دليل وجود تجربه‌هاي ناموفق، به طور كامل يک تكنولوژي را كنار گذاشت.  در اين زمينه بايد به نياز روبه گسترش استفاده از تكنولوژي چاه‌هاي هوشمند در اين نوع از چاه‌ها توجه ويژه‌اي كرد.

ادامه دارد...