سال جهش تولید
چهارشنبه ۷ آبان ۱۳۹۹ EN

تشریح فعالیت های پژوهشی ازدیاد برداشت در انستیتو مهندسی نفت

سیاست های صنعت نفت در راستای توسعه فناورانه و انتقال و بکارگیری تکنولوژی در این صنعت به گونه ای شد که در سال ۹۴ قرارداد ۱۰ ساله ای بین شرکت ملی نفت و دانشگاه تهران منعقد گردید و موضوع  پژوهش و مطالعه ازدیاد برداشت از میادین نفتی چون میدان نفتی آزادگان در دستور کار شرکت ملی نفت ایران و به تبع آن شرکت مهندسی و توسعه نفت قرار گرفت.

اکنون که ۴ سال از انعقاد این قرارداد می گذرد، برای تهیه گزارش و آشنایی بیشتر با نحوه فعالیتهای دانشگاهی طرح مطالعات ازدیاد برداشت از میدان نفتی آزادگان راهی انستیتو مهندسی نفت دانشگاه تهران شدیم تا از نزدیک در جریان نحوه این فعالیتها قرار بگیریم. در ادامه ضمن گفتگو با محمدرضا رسایی مجری طرح توسعه فناورانه میدان نفتی آزادگان انستیتو مهندسی نفت و مرور بسته های کاری این قرارداد ۱۰ ساله از دید ایشان و همچنین بازدید از آزمایشگاه های ازدیاد برداشت، با سیاوش ریاحی معاونت پژوهشی و آموزشی انستیتو مهندسی نفت نیز به گفتگو نشسته ایم.

 

بسته های کاری قرارداد

دانشگاه تهران از سال ۹۳ فرایند مذاکرات قراردادی خود را با ۹ دانشگاه دیگر شروع و اولین پروژه را در سال ۹۴ و با انعقاد قرارداد ۱۰ساله با شرکت ملی نفت ایران تحت عنوان طرح مطالعاتی ازدیاد برداشت از میادین نفتی  آغاز کرد. ایده همکاری مشترکی که بین وزارت نفت و وزارت علوم در این یکسال شکل گرفته بود، توسط یک تیم کارشناسی از معاونت پژوهش و فناوری وزارت نفت و وزارت علوم مورد بررسی قرارگرفت و نهایتاً دانشگاه ها به این نتیجه رسیدند که برای اینکه به بهترین نحو از این فرصت استفاده شود میبایست حجم فعالیتهای گنجانده شده در این قرارداد شکسته و در قالب ۵ بسته کاریِ تقسیم و اجرا شود. بدین ترتیب دانشگاه با ایجاد یک نقشه راه که در برگیرنده محورهای کلی قراداد بود عملاً کار خود را آغاز کرد.

بسته کاری اول

در بسته کاری اول اطلاعات میدانِ توسط دانشگاه دریافت شده و مشاور پژوهش و فناوری طرح به منظور ایجاد یک ساختار با دسترسی ساده، آسان و سریع به داده های مطمئن از میدان اقدام به آنالیز و دسته بندی داده ها و همچنین ایجاد بانک اطلاعاتی منسجم و مدون می‌نماید. این بسته کاری در سال ۹۴ آغاز و کل اطلاعات مربوط به هر ۴ مخزن سروک، کژدمی، گدوان و فهلیان در آزادگان شمالی و آزادگان جنوبی طی مدت ۱۱ ماه دسته بندی شد. همچنین بر اساس اطلاعات و داده های مربوط به آزادگان شمالی و جنوبی، ساخت مدلهای اولیه یکپارچه استاتیک و دینامیک دو مخزن سروک و کژدمی انجام گرفت.

محمدرضا رسایی مجری طرح توسعه فناورانه میدان نفتی آزادگان انستیتو مهندسی نفت در خصوص یکپارچه سازی مخازن آزادگان می گوید:” برای یکپارچه کردن مخزن چهارگانه موجود در آزادگان باید یک افق بلند مدت۱۰ ساله را در نظر داشت و با کمک یک شرکت اروپایی و با توجه به تجربه جهانی آن شرکت دست به کار شدیم تا با ورود تمام بخش های اطلاعاتی نظیر زمین شناسی، ‌پتروفیزیک، ‌ژئوفیزیک،‌ مخزن و حفاری، مدل یکپارچه‌ای را ایجاد نموده و براساس آن  مدل یکپارچه، سنگ بنایی را ایجاد نماییم تا در طی این ۱۰ سال که به مرور اطلاعات جدید وارد می شود این مدل قوام بیشتر و دقت بیشتری پیدا کند و مبنای توسعه اقتصادی و صیانتی قرار بگیرد.”

انستیتو برای پیشبرد فعالیتهای خود در رده های مختلف علمی چارت سازمانی ایجاد کرد و توانست از این طریق و با انتقال تجربه دانش فنی به بدنه نیروهای کارشناسی همزمان با فرایند غربالگری و دسته بندی اطلاعات در بسته کاری اول،‌ پایه های مدل اولیه میدان آزادگان را به صورت یکپارچه بسازد.  این مدل،‌ اولین مدل یکپارچه ای بود که توسط یک مشاور پژوهش و فناوری ساخته و در اختیار شرکت ملی نفت و شرکت مهندسی و توسعه نفت  قرار گرفت. در این بسته بود که  برای همسنگ سازیِ الگوهایِ کاری در روندِ پروپوزال نویسی دانشگاهها با شرکتهای تابعه مختلف شرکت ملی نفت ایران نیاز به بازنگری در قراردادها دیده شد و بدین ترتیب  روند فعالیتها از فرایند محور به نتیجه محور تغییر پیدا کرد  و به خروجی کار تاکید بیشتری شد.

بسته کاری دوم

فعالیتهای بسته دوم کاری در شهریورماه سال ۹۷ به طور رسمی آغاز شد. در بسته دوم باید برای چالشهایی که در بسته قبل شناسایی شده بود راهکار ارائه شود و با به کارگیری ابزارها و روش های مختلف میزان اثر بخشی تک تک  آنها بر روی مخزن بررسی شود تا به عنوان راهکار مناسب برای توسعه فازهای بعدی در سالهای آتی  به  طرح توسعه میدان نفتی آزادگان پیشنهاد شود.

در بسته کاری دوم  بحث به روز رسانی مدل ها مطرح شد که براساس داده های دریافتی و غربالگری در نقشه راه ۱۰ ساله انجام می شود. در فرایند بسته دوم کاری که ضمیمه قرارداد شده است هدف این است که  دانشگاه باتوجه به یافته های بسته قبلی و غربالگری، تاثیرات مدلسازی آنها را مشاهده و نحوه رفع چالشها را در مدلها بررسی کند و راهکارهای بهبود توسعه میدان را پیشنهاد دهد.

مجری طرح توسعه فناورانه میدان نفتی آزادگان انستیتو مهندسی نفت با اشاره به وجود ارتباط پویا بین دانشگاه ،‌ بدنه کارفرمایی و مدیریت طرح توسعه میدان نفتی آزادگان ، در مورد میزان پیشرفت کار در این بسته کاری اظهار کرد: «خوشبختانه در این زمینه هم پیشرفت نزدیک به ۷۵ درصدی داریم و امیدوار هستیم تا پایان سال جاری و با ادامه همکاری با شریک اروپایی بسته دوم را به اتمام برسانیم. »

وی در ادامه افزود: «ما بعد از بسته دوم، فعالیتهای بسته سوم را هم پیشنهاد داده ایم و سرفصلهای کاری در کمیته تخصصی آزادگان ارائه شده تا اعضای کمیته بررسی و نظرات خود را ارائه دهند. »

 

بسته کاری سوم

در بسته کاری سوم اقدامات آزمایشگاهی ازدیاد برداشت انجام و روش های برتر که منجر به بهبود تولید (EOR/IOR) مخازن آزادگان خواهد شد، مشخص می شود. در آزمایشگاه براساس نقشه راه ارائه شده و با توجه به نمونه های معتبر سنگ و سیالی که از گستره چهار مخزن میدان آزادگان گرفته شده است، مشخصات نمونه ها تعیین شده و سپس وارد فاز مطالعات ازدیاد برداشت می شود.

رسایی به استفاده از تکنولوژی بین المللی و انتقال آن تاکید و اذعان دارد که با بکارگیری تجربیات به روز جهانی میتوان به شناخت رفتاری میدان و متعاقباً ازدیاد برداشت دست یافت.

از آنجایی که برای هریک از مخازن فهرستی از روشهای منتخب ازدیاد برداشت وجود دارد،‌ این روش ها در آزمایشگاه بر روی نمونه های سنگ در مقیاس آزمایشگاهی اعمال می شود و به گفته رسایی «اینجا همانجایی است که ما به عنوان دانشگاه می توانیم آن یافته ها، تئوری ها و ایده های پژوهشی خود را اعمال نماییم و ببنیم در کدام حالت بهترین جابه جایی نفت انجام می شود. »

وی در ادامه می گوید: «در بسته کاری سوم، باتوجه به تعیین مشخصات مخازن و شناخت رفتاری آنها فهرستی از روشهای مختلف ازدیاد برداشت برای هریک از مخازن  پیشنهاد شده است  که پس از بررسی و تایید کمیته تخصصی و تصویب به عنوان قرار داد ابلاغ می شود و از سال جدید ان شاء ا… بسته کاری سوم آغاز خواهد شد. انتظار می رود بسته سوم به ۲ سال زمان نیاز داشته باشد. بنابراین برنامه ما در بسته سوم این است که یک یا دو روش الویت دار را برای هریک از ۴ مخازن آزادگان ارائه دهیم و تاثیر آن را در بسته چهارم ارزیابی نماییم. »

بسته  کاری چهارم

روش های ازدیاد برداشتی که در بسته سوم در مقیاس آزمایشگاهی انجام می شوند، اکنون در این بسته در مقیاس بزرگتر و به صورت سلسله مراتبی در مدلهای میدانی اعمال می شوند و خروجی آن در قالب  یک طرح پایلوت ارائه می شود.

بنابراین در بسته چهارم مشاهدات آزمایشگاهی به صورت مدلهای ریاضی ای که توصیف کننده این رفتار فیزیکی می باشد برای نمونه‌های سنگ و سیال آزادگان استخراج می کنیم.

بسته  کاری پنجم

 بسته پنجم کاری که آخرین بسته در این ۱۰ سال می باشد،‌ اجرای طرح پایلوت و نظارت بر حسن انجام کار و نتایج آن است. در این مرحله دانشگاه پیشنهاد خود را ارائه داده و پیمانکار صاحب صلاحیت برای اجرای این طرح را براساس چهارچوب خود انتخاب می کند و بعد از اینکه طرح براساس روش های برتر ارائه شده توسط دانشگاه و در مقیاس کوچکی از میدان  توسط پیمانکار اجرایی انجام شد،‌ ‌نتایج اجرای این طرح برای تنظیم مدلها و در صورت نیاز اصلاح پیش بینی های رفتاری میدان به دانشگاه برمی‌گردد.

مجری طرح توسعه فناورانه میدان نفتی آزادگان ضمن بیان این مطلب که رسالت دانشگاه تا خروجی در محل آزمایشگاه می‌باشد گفت: «هدف این است که در این ۱۰ سال دانشگاهها از نظر دانش فنی به مراکز توانمند ازدیاد برداشت تبدیل شوند و تجربه همکاری با صنعت نفت، جایگاه دانشگاه را به عنوان یک مرجع ایده پرداز و صاحب نظر و صاحب صلاحیت تقویت کند. »

وی این فرصت را یک فرصت تاریخی برای دانشگاه دانست و افزود: «امیدواریم دانشگاه از این فرصت تاریخی استفاده بهینه داشته باشد و خودش را اثبات کند انشاء ا… به جایی برسیم که دانشگاه بتواند براساس خدمات فناورانه ای که ارائه می دهد در قالب ایجاد شرکتهای دانش بنیان خدمات فناورانه و مهندسی صنعتی هم ارائه دهد. »

چالشهای مطالعات ازدیاد برداشت در میدان نفتی آزادگان

بنا به گفته این مجری، چالشی که در مطالعات میدان نفتی آزادگان با آن مواجه هستیم ناهمگونی و پراکندگی خواص این میدان است.

وی در خصوص رفع این چالشها بیان داشت: «سعی بر این بوده تا با جمع آوری اطلاعات بیشتر از میدان ارزیابی ما و متعاقباً‌ تسری آن نتایج به میدان دقیق تر باشد. به همین منظور نمونه ها براساس برنامه توسعه انتخاب میشوند و امید داریم که با دسترسی به نمونه های قبلی و نمونه های جدیدی که گرفته می شوند به یک شناخت خوبی از گونه های سنگی آزادگان برسیم و برای هریک از گونه ها رفتار ازدیاد برداشت آنها را استخراج کنیم و در مدلسازی هرچه مدل ما شبیه به واقعیت باشد نتایجش هم به واقعیت نزدیک تر است. تمام تلاش ما بر این است که مدلهای قابل اطمینانی از میدان را ایجاد کنیم و منظور از قابل اطمینان  بودن این است که خطای کار در حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد قابل پذیرش است.»

ضمانت تولید،‌ ضریب بازیافت و هزینه های مطالعاتی آنها

یکی از مشکلاتی که شرکت ملی نفت با آن مواجه است، تشکیل رسوبات در مخزن و دیواره های چاهها و خطوط انتقال است‌ خصوصاً زمانی که روشهای ازدیاد برداشت اجرا شده و این رسوبات موجب افت تولید در آن چاه می شود.

رسایی مجری طرح توسعه فناورانه انستیتو نفت دانشگاه تهران بکاری گیری روشهای ازدیاد برداشت در مخازن را نوعی مداخله در تعادل شیمیایی مخزن دانست و گفت: «اغلب تمرکز روی مزیت هایی از جمله تولید نفت،‌ ضریب ازدیاد برداشت و سودآوری است اما بهرحال ما داریم مداخله در تعادل شیمیایی سیستم می کنیم و این مداخله معمولا منجر به ناپایداری و در پی آن ایجاد رسوبات در ستون چاه یا حفرات سنگ یا خطوط لوله و به مرور زمان مانع حرکت سیال در چاه و مسیر جریانی آن می‌شود. دانشگاه به دنبال رفع اینگونه مشکلات و برای مقابل با چالش رسوبات در مخازن، اقدام به  ساخت فرمولاسیون بازدارنده (inhibitor) کرده تا با استفاده از آن مانع تشکیل رسوب در چاهها شود.»

به گفته رسایی ضمانت تولید یعنی اینکه باید در طول زمان فرایند حرکت سیال را از سنگ مخزن در عمق زمین تا رسیدن به تانک ذخیره پایش و از این طریق پایایی این مسیر ضمانت شود.

وی در مورد دست یافتن به ضریب بازیافت در میدان نفتی آزادگان گفت: « با توجه به رفتار سیال مخزن آزادگان ضریب بازیافت طبیعی میدان به صورت تخلیه طبیعی حدود ۶ تا ۷ درصد است اما انتظار می رود دانشگاه  بتواند ضریب بازیافت را با روشها و تکنیک های نوین به استانداردهای جهانی که حدود ۲۰ درصد می باشد نزدیک کند و یا حتی به مرور زمان فراتر از آن برویم، هرچند که ازدیاد برداشت متاثر از توابع زمان، ‌تکنولوژی و دانش فنی است.»

رسایی میزان هزینه های پژوهشی و مطالعاتی میادین نفتی را با هزینه های عملیات میدانی واجرایی در این میادین مقایسه می کند و می گوید:  «کلیه هزینه هایی که برای بسته های پژوهشی در نظر گرفته شده در مقایسه با هزینه های عملیات میدانی و اجرایی بسیار ناچیز است به گونه ای که حتی به اندازه هزینه حفاری بخشی از چاه هم نمی رسد. »

 

آزمایشگاهها

پس از این گفتگو و با همراهی محمدرضا رسایی مجری طرح توسعه فناورانه میدان نفتی آزادگان در انستیتو مهندسی نفت از آزمایشگاههای انستیتو دیدن کردیم و از نزدیک با تجهیزات و فعالیتهای آزمایشگاهی این طرح آشنا شدیم. انستیتو مهندسی نفت دارای آزمایشگاههای متفاوت و متنوع در حوزه های مختلف بالادستی نفت می باشد که به عنوان نمونه به چند آزمایشگاه آن به طور  خلاصه اشاره می گردد:

 

  • آزمایشگاه آنالیز مغزه

آزمایشگاه آنالیز مغزه شامل سه بخش برش و شستشوی  سنگ، آنالیز معمولی مغزه و آنالیز ویژه مغزه می باشد.

در آزمایشگاه سنگ پس از طی مراحل اولیه آماده سازی مانند شستن و خشک کردن سنگ با شرایط مشخص و به وسیله تکنولوژی ها و تجهیزات پیشرفته خاص،‌ مشخصات نمونه های سنگ مانند تخلخل، تراوایی، فشار موئینه و تراوایی نسبی تعیین و برای انجام مراحل بعدی مطالعات و مدلسازی ها آماده می شوند.

  • آزمایشگاه آنالیز سیال مخزن

در آزمایشگاه سیال نیز نمونه های سیالی را که از تفکیک گر سرچاهی یا از ته چاه گرفته می‌شود تحت شرایط مورد نظر از شرایط مخزن تا شرایط استاندارد بررسی شده و خواص فیزیکی آن جهت تنظیم معادله حالت و شبیه سازی رفتار سیال، اندازه گیری می شود.

  • آزمایشگاه میکروسکوپ نوری

در این آزمایشگاه بر روی اندازه گیری و تصویربرداری مقیاس های میکرومتری و نانو متری که برای مطالعات خواص سطوح سنگ و یا تاثیر مواد شیمیایی و یا نانو بر تصحیح خواص سطح سنگها مورد نیاز است، تمرکز می شود.

 

 

 

  • آزمایشگاه ارتقاء درجا نفت مخزن و راندمان جابجایی میکروسکوپی

در این آزمایشگاه به ساخت مواد با فرمولهای شیمیایی مختلف و تاثیرات آنها بر روی راندمان جابجایی سیالات در میکرومدلهای شیشه ای پرداخته میشود. تصاویر دقیق الگوی حرکت و جابجایی فازها در فرآیندهای آشام و تخلیه با استفاده از دوربین های مخصوص ثبت شده و با آنالیز تصاویر ضبط شده، رفتار حرکتی سیال و نحوه جابه جایی آن  پس از تزریق این مواد سنجیده می شود و در صورت کارآمد بودن ماده،‌ آن را به مغزه تزریق کرده و اثر بخشی آن بر روی مغزه با حفره های متنوع سنجیده می شود. در این بخش بر روی ساخت و فرمولاسیون مواد بازدارنده رسوبات وکس، آسفالتین و نیز ترکیبات شیمیایی و نانو جهت کاهش نفت به تله افتاده و ازدیاد برداشت فعالیتهای بسیار به روز و پیشرفته انجام می شود.

 

  • آزمایشگاه سیلابزنی شیمیایی:

در این آزمایشگاه مطالعات مختلف و مدرن در حوزه ازدیاد برداشت شیمیایی که عمدتا      شامل مطالعه برهم کنشهای سنگ-سیال و سیال-سیال جهت افزایش برداشت نفت می‌باشد انجام می گیرد که از جمله آنها می توان به تزریق پلیمر، سورفاکتانت، فوم، نانوسیال، آب با شوری مهندسی شده و … و همچنین تاثیرات کاربرد همزمان آنها بر روی برهم کنشها در جهت افزایش بیشتر برداشت نفت و کاهش آسیب مخزن اشاره کرد یکی از مطالعات بسیار مهم در این آزمایشگاه بررسی و جلوگیری از تشکیل رسوبات معدنی (Scale) هنگام تزریق مواد شیمیایی می باشد.

جایگاه مطالعات ازدیاد برداشت از میدان نفتی آزادگان در انستیتو

در گفتگویی که پس از بازدید از آزمایشگاهها  با سیاوش ریاحی معاون پژوهشی و آموزشی انستیتو مهندسی نفت داشتیم،‌ وی مطالعات ازدیاد برداشت از میدان نفتی آزادگان را از اولویتهای این انستیتو برشمرد و گفت: «به طور معمول سیر سلسله مراتب اداری در دانشگاه تهران به دلیل وسعت و گستردگی آن روند طولانی و زمانبری دارد، به همین دلیل برای اینکه به روند فعالیتهایمان در دانشگاه سرعت بیشتری دهیم بخشی به نام مدیر داخلی با شرح وظایف مشخص و چارت سازمانی چابک در انستیتو تعریف و ایجاد کردیم تا با حذف مسیرها و ایجاد ارتباط مستقیم با واحدهای ذی ربط به روند فعالیتهای خود در دانشگاه سرعت بیشتری بدهیم.»

علاوه بر آن ریاحی از ایجاد یک سازوکار جدید جهت مستند سازی تمام فعالیتهای صورت گرفته در طرح آزادگان خبر داد.

وی آگاهی بخشی در مراحل مختلف به ذینفعان این طرح را یک ضرورت دانست و در این خصوص تعامل قوی دوسویه شرکت مهندسی و توسعه نفت و انستیتو نفت را از ویژگی های بسیار مثبت این طرح برشمرد.

کلام آخر

محمدرضارسایی در پایان به صحبتهای بیژن زنگنه وزیر نفت در مراسم افتتاحیه انستیتو مهندسی نفت اشاره کرد و گفت: « مهندس زنگنه حرف خوبی زدند و گفتند که ما سرمایه گذاری کردیم انستیتویی را برای کشور در دانشگاه تهران ودر حوزه نفت ایجاد کردیم که پاسخگوی تربیت نیروی انسانی و انتقال دانش فنی و توسعه فناوری در جهت رفع چالشهای شرکت ملی نفت ایران باشد،‌ اما از نگاه بنده جا دارد که هر میدان برای خودش یک انستیتو داشته باشد چون هر مخزن ویژگیها و چالش های مخصوص به خود را داشته و از این منظر هر مخزن یک مدرسه است. »

دیدگاه‌ ها

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد. گزینه‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

۲۵ آبان ۱۳۹۸ساعت: ۰۹:۰۵۴۶۰ بازدید