اندازه‌گیری مقاومت رویای قدیمی نفت

به وسیله دستگاههای نمودارگیری و اندازه‌گیری مقاومت سازند در پشت لوله‌های جداری، می‌توان میزان اشباع سیال پشت لوله‌ها و همچنین سیال دور از دهانه چاه را با استفاده از نتایج حاصل از راندن نمودار و تعدادی از روابط نمودارگیری بدست آورد.

دستورعمل‌هایی برای راندن نمودارهای دما

1 – برای عملیات معمول، شرایط تزریقی و یا تولیدی چاه (دبی و دما) باید برای 48 ساعت قبل از عملیات در حالت پایدار باشد.

2 - معمولاً از نمودار دمای چاه بسته نسبت به نمودار دما، اطلاعات بیشتری در مورد پروفایل جریان در حالت جریانی به دست می‌آید. هر زمانی که ممکن است باید نمودار دما را در حالت چاه بسته انجام داد. در موارد بسیاری راندن پیاپی نمودارهای حالت چاه بسته در به دست آوردن پروفایل جریان کمک خواهند کرد.

3 - تا جایی که ممکن است باید سعی شود از نشت سطحی و تزریق میزان زیاد گریس به لوله مغزی در عملیات تزریقی جلوگیری کرد.

4 - بهترین نمودار دمایی زمانی به دست می‌آید که برای اولین بار داخل چاه می‌شود، زیرا در این حالت، آشفتگی در نتیجه حرکت نمودار درون چاه به حداقل ممکن می‌رسد؛ برای نمودارگیری در جهت بالا هم باید از کمترین سرعت ممکن کابل استفاده شود.

ج - چـگالی سنـج  (  Gradiomanometer )        

این دستگاه به گونه‌ای طراحی شده است که تغییرات شیب فشار را در داخل چاه اندازه‌گیری می‌کند. این عمل با اندازه‌گیری فشار در دو نقطه مختلف (تعبیه شده در دستگاه)  انجام می‌شود که براساس آن می‌توان به نوع سیال موجود در چاه پی برد. فشار در هر نقطه نسبت به وزن سیال اندازه‌گیری می‌شود که این کار توسط (Bellows) صورت می‌گیرد.

کاربرد نمودارهای چگالی

تشخیص مچالگی (collapse) لوله‌‌ی پوششی.

تشخیص محل ورود سیال به حفره چاه (Entry point).

تشخیص محل ورود سیال به داخل کفشک لوله مغزی.

تشخیص نقطه عبور سیال از آستری (Liner Lap).

د -  قطـرسنـج  ( Caliper )

در این ابزار دستگاه بازوهای مخصوصی حول محور ثابتی وجود دارند. بازوها توسط مترهایی که به آنها وصل هستند، نسبت به تغییرات قطر چاه بازتر و جمع‌تر می‌شوند (همیشه به دیواره چاه چسبیده‌اند). این تغییرات باعث تغییر مقاومت یک مدار الکتریکی می‌شود. 


نمودارگیری

این تغییرات روی نمودار به صورت تغییرات قطر نسبت به عمق چاه نشان داده می‌شوند. این ابزار در داخل قسمت بدون پوشش چاه (Open hole) برای مشخص کردن قطر حفره استفاده می‌شود. 

دیواره‌های فلزی چاه معمولاً باید قطری ثابت داشته باشند. ولی اتفاق می‌افتد که در حین تولید از چاه و یا در اثر تماس با گاز اسیدی با قشری از مواد زائد پوشانده می‌شود، بدیهی است در اندازه قطر لوله تغییر حاصل می‌شود. اصولاً با مشخص کردن همین تغییرات، وضع لوله بررسی می‌شود. این امر در مورد دیواره بدون پوشش چاه نیز صادق است که ممکن است در اثر اندود شدن، از قطر آن کاسته شده یا در حین تولید و همراه با سیال قسمتهایی از آن جدا شده و ریزش کند (تورم لایه‌های گل رس Shale) باعث کم شدن قطر می‌شود.


نمودارگیری

اندازه‌گیری قطر چاه و بررسی وضع لوله‌ها به کمک ابزار مخصوص Caliper Tools صورت می‌گیرد. این ابزار به وسیله‌ سیم و تحت کنترل به داخل چاه فرستاده می‌شوند و در مسیر پایین رفتن یا بالا آمدن از چاه قطر لوله‌ها را اندازه‌گیری می‌کند.

انواع ابزار قطرسنج (Caliper Tools)

1 – به صورت فنرهای نازکی که توسط دو سرشان حول یک محور Caliper Arms قرار گرفته‌اند و در مسیر حرکت با دیواره چاه تماس دارند. در اثر ازدیاد قطر، بازتر و در حالت کم شدن قطر جمع‌تر می‌شوند.

این تغییرات (باز شدن و جمع شدن) توسط عامل الکتریکی به سطح زمین منتقل و ضبط و سپس با مقایسه با قطر اولیه، وضع جدید آن مشخص می‌شود.

این ابزار فقط برای اندازه‌گیری قطر به کار می‌رود و سوراخهای ایجاد شده در روی دیواره فلزی چاه در اثر خورندگی به وسیله این دستگاه مشخص نمی‌شود.

2 – ابزار اندازه‌گیری با شاخکهای متحرک خاصی (Feeler) وجود دارد که شاخکها حول یک محور دایره‌ای شکل قرار دارند. در مسیر حرکت این شاخکها، حتی محل وجود سوراخهای کوچک روی دیواره فلزی چاه را مشخص می‌کنند و در هر لحظه نسبت به قطر لوله تغییرات موجود در آن را نشان می‌دهند. تغییرات این شاخکها توسط عامل مکانیکی بر صفحه ضابطی که درون دستگاه است ثبت می‌شود. پس از آن دستگاه را از چاه خارج کرده و صفحه ضابط را بیرون آورده و توسط ماشین مخصوص تغییرات خوانده می‌شود. این‌ ابزار بسیار حساس هستند و عمق سوراخهای به وجود آمده را تا 0.003 اینچ اندازه‌گیری می‌کنند. در این حالت بعضی ابزار ماکزیمم و حداقل عمق سوراخهای موجود را در هر لحظه نشان می‌دهند.

مورد دیگری که باید در ابزار قطرسنج رعایت شود این است که ابزار را تا عمق مورد نظر در چاه پایین برد. در مسیر پایین رفتن در چاه، شاخکها به صورت مهار شده هستند و زمانی که شروع به بالا آمدن از چاه می‌کنند، مهار شاخکها به طور اتوماتیک (توسط یک عامل مکانیکی) آزاد می‌شود که در این حالت دیگر نمی‌توان به عمق پایین‌تر رفت زیرا باعث گیر افتادن ابزار می‌شود.

گفتنی است: این ابزار با دقت، قطر داخلی و وضع لوله‌های پوششی و مغزی را بررسی می‌کند. برای انجام این کار، ابزار توسط قطریابهای چند محوره که به طور دقیقی توسط هم‌مرکزکننده‌های مربوطه در حالت مرکزیت قرار می‌گیرند عمل بازرسی را اجرا می‌کند. محورها با کمک حسگرهای نصب شده در آنها، به طور پیوسته حداقل و حداکثر قطر داخل لوله را اندازه‌گیری می‌کنند. محورهای چندگانه مورد بحث طوری تنظیم و نصب شده‌اند که نوک محورها فقط نیم اینچ با یکدیگر فاصله دارند.

در بدترین شرایط نیز می‌توان از کارکرد درست ابزار اطمینان کامل داشت. این مشخصات باعث می‌شود ابزار مورد نظر وسیله‌ای بسیار خوب برای تشخیص نقایص لوله از قبیل خوردگی، مشبک بودن سوراخ، شکستگی و مسطح شدن باشد. میزان گسترش این نقایص نیز توسط این ابزار قابل اندازه‌گیری است.به دلیل تجهیز ابزار با 20، 30، 40 و 60 حسگر مجزا، قطر داخلی به طور دقیق قابل اندازه‌گیری است. نتیجه اندازه‌گیری به صورت فرکانسهای متغیر همزمان به خارج چاه انتقال می‌یابد، خاصیت دیگر دستگاه که کمک بزرگی به دقت آن می‌کند، کنترل دلخواه محورها از نظر باز کردن و بستن آنها از بیرون چاه است.

از نمودار قطرسنج برای اندازه‌گیری قطر داخلی چاه حفره باز یا تغییرات ایجاد شده در پوشش جداری چاهها استفاده می‌شود. این ابزارها را می‌توان به تنهایی یا همراه سایر نمودارها استفاده کرد. معمولا  ابزار نمودارگیری همراه پرتو گاما داخل چاه رانده می‌شود. یکی از موارد عمده استفاده از این نمودار برای به دست آوردن دقیق حجم یا ظرفیت داخلی چاه برای تعیین مقدار سیمان برای سیمانکاری پشت لوله جداره و تعیین نقاط شسته شده است.

در نمودارهای قطرسنج در حالتهای زیر ممکن است تغییرات و نوساناتی مشاهده کرد:

الف- آسیب‌دیدگی جداری یا آستری:

 به دلیل کاهش قطر، این امر به آسانی قابل مشاهده است و از این طریق می‌توان عمق آسیب‌دیدگی جداری یا آستری را تعیین کرد.

ب- رسوب املاح و کریستالهای نمک روی جداری یا آستری: 

با مشاهده‌ همزمان این نمودار و نمودار اشعه گاما، این امر مشخص می‌شود.

 این قطر سبب تغییراتی در نمودارهای دبی‌سنج (افزایش در سرعت چرخش) و چگالی‌سنج (افزایش چگالی) در عمق مورد نظر خواهد شد.

نمونه‌ای از یک نمودار P.L.T 


نمودارگیری

نمودار اضمحلال حرارتی نوترون (T.D.T)  

دستگاه ثبت منحنی نمودار زمان زوال حرارتی نوترون یکی از مهمترین دستگاههای نمودارگیری در مهندسی نفت است. اهمیت ویژه این دستگاه شباهت آن به منحنی نمودار‌های الکتریکی است، با این تفاوت که نمودار T.D.T بطور عمده در چاههای دارای لوله‌ی جداری (لوله پوش) رانده می‌شود.

موارد کاربرد دیگر این نمودار عبارتند از :

1-تعیین نواحی هیدروکربوری. 

2-تشخیص سطح تماس آب وهیدروکربور (آب و نفت، گاز ونفت یا گاز و آب ) درون چاه.

3-بررسی پیشرفت مخروطی آب (WATER CONING) وقتی اختلاف فشار بین دو نقطه خیلی زیاد باشد. 

4-بررسی پیشرفت مخروطی گاز (GAS CONING) آب رانش کرده و بخار نفت تولید می‌شود.

5-ارزیابی درصد اشباع آب.

6-ارزیابی چاههای قدیمی.

7-تشخیص مشکلات تولید.

8-تهیه‌ی اطلاعات برای برداشت ثانویه از مخزن.

9-بررسی نحوه عملکرد لایه‌های مختلف مخزن در اثر تولید.

10-تعیین اثر اسیدکاری سنگ مخزن. 


نمودارگیری

نکاتی ضروری درباره نمودار T.D.T

1-نمودارهای جذب پالس نوترون (از جمله T.D.T) ابزارهایی هستند که معمولاً در چاه لوله‌پوش رانده می‌شوند.

2-قبل از عملیات نمودارگیری، لازم نیست چاه بسته شود.

3-عمده‌ترین کاربردهای آن، اندازه گیری تخلخل، درجه اشباع آب و تشخیص گاز است.

4- این ابزار از یک منبع نوترونی پالسی استفاده می‌کند.

5-اشعه‌های گامای ناشی از برخوردهای غیرکشسان در چند ده میکرو ثانیه اول ایجاد می‌شوند و در اندازه‌گیریهای جذب نوترونهای حرارتی استفاده ندارند.

6-اشعه‌های گامای جذبی به طور عمده از چند ده میکروثانیه اول بعد از شلیک تا حدود 1000 میکروثانیه یا کمی بیشتر به وجود می آیند.

7-منحنی سیمگای سازنده برای محاسبات درجه اشباع مورد استفاده قرار می‌گیرد.

8-منحنی نسبت N/R ، شبیه تخلخل کالیبره نشده است.

9-از هم پوشانی نرخ شمارش گیرنده‌های نزدیک و دور برای تشخیص گاز استفاده می‌شود.

10- منحنی سیگمای درون چاه، سطح مقطع جذب سیالات درون چاه را مانیتور می‌کند.

11- سطح مقطع جذب آب بدون نمک و نفت تقریبا مشابه است، لذا ابزارهای جذب پالس نوترون نمی‌توانند نفت را از آب بدون نمک در سازند تشخیص دهند.

12 به عنوان یک قانون ساده، حداقل شرایط لازم برای به دست آوردن نتایج رضایت بخش در محاسبات اشباع، درجه شوری آب PPMNACL50000 است.

13- ابزارهای جذب پالس نوترون، ابزارهای خوبی برای تشخیص لیتولوژی نیستند. 

14- عمق بررسی اندازه‌گیری تقریبا IN 8-18 است.

15- بهترین سیالی که می‌تواند در چاه وجود داشته باشد، آب با درجه شوری بالا (بیش از PPMNACL50000 ) است.

16- نمودارهای جذب پالس نوترون، به طور مرتب برای تعیین محل نواحی تخلیه نشده هیدروکربنی در نواحی تکمیل نشده قبل از مسدود کردن و ترک چاه مورد استفاده قرار می‌گیرند. 

17- گاز، بدترین سیالی است که می‌تواند در چاه وجود داشته باشد.

18- میانگین گیری وزنی از چند بار نمودارگیری، روش خوبی برای کاهش خطاهای ناشی از ماهیت آماری برای اندازه‌گیریهای هسته‌ای است.

19- سرعتهای متداول نمودارگیری در محدوده 20 تا 30 فوت در دقیقه است. 

20- نمودارهای جذب پالی نوترون، برای پیگیری تغییرات در اشباع نفت و آب و حرکت سطوح تماس آب / نفت وگاز/ نفت مفید هستند.

نمودار (CHFR)  (Cased Hole Formation Resistivity) 

اندازه‌گیری مقاومت در پشت لوله جداری یک رویای قدیمی در زمینه نفت بوده است. 

به وسیله دستگاههای نمودارگیری و اندازه‌گیری مقاومت سازند در پشت لوله‌های جداری، می‌توان  میزان اشباع سیال پشت لوله‌ها  وهمچنین سیال دور از دهانه چاه را با استفاده از نتایج حاصل از راندن نمودار و تعدادی از روابط نمودارگیری بدست آورد. امروزه پیشرفت این دستگاهها باعث دقیق‌تر بودن اطلاعات و داده‌ها حتی داده‌های پشت لوله‌های جداری شده است. 

در دهه 1930 شرکت شلمبرژه اولین لاگهای الکتریکی حفره باز را معرفی کرده و صنعت در آن زمان متوجه شد که احتیاج فراوانی به ارزیابی زونهای تولیدی از پشت لوله‌های جداری هزاران چاه تکمیل شده دارد. برای بدست آوردن مقاومت پشت جداری، نشت از لوله‌های جداری به سازند باید اندازه‌گیری شود. هرچند به صورت ساده در تئوری این عمل ساده است ولی در عمل اندازه‌گیری مقاومت پشت جداری بسیار مشکل است چون اختلاف زیاد الکترومغناطیسی بین لوله جداری فولادی و سازند‌های زمین وجود دارد.  لوله جداری فولادی 000/000/000/1 ( 10) تا ( 10) بار از سازند هادی‌تر است و نفوذپذیری آن 10 تا 200 برابر بیشتر است. با توجه به این بازه وسیع می‌توان گفت که سیگنالهای کوچک سازند بوسیله سیگنالهای بزرگ لوله‌ی جداری محصور می‌شوند.

در خلال 60 سال گذشته، تعداد زیادی طرح در حد تئوری، روش و طراحی برای محاسبه دقیق مقاومت پشت لوله‌ی جداری مطرح شد، این طرحها شامل لاگهای الکتریکی و روشهای القایی هم می‌شود.

بسیاری از روشهای ارائه شده برای تشخیص عیب و مشکل با شکست مواجه شده‌اند که دلیل آن را می‌توان بهینه کردن فضای الکترودها، تنوع در مقاومت الکترودها و تنوع در ضخامت لوله جداری و اثر پوسته ذکر کرد. مقدار جریان واقعی که از سازند نشت پیدا می‌کند نسبت به جریان در لوله‌ جداری خیلی کمتر است. تنوع در مقاومت لوله جداری به خاطر اختلاف در تلورانس، مواد شیمیایی، خردگی و شکستگی در زمان ساخت است.

مهمترین هدف در راندن این دسته از نمودارها

1- محاسبه تغییرات درجه اشباع سیال مخزن با زمان شامل مقاومت لایه‌های جارو شده، سدهای جریانی و...

2- محاسبه حرکت سطح تماس هیدروکربن- آب 

فیزیک ابزار (CHFR)

این دستگاه برای تشخیص سطح تماس مقاومت مخصوص سازند پشت CASING را اندازه‌ می‌گیرد، به این صورت که جریان الکتریکی را درون لوله جداری تزریق کرده و قبل از آنکه به سطح برسد از طریق CASING به بالا و پایین هدایت می‌شود که بخش کوچکی از جریان درون سازند نفوذ می‌کند و بر می‌گردد و با استفاده از همان بخش خیلی کوچک، مقاومت را اندازه می‌گیرد.


نمودارگیری

وقتی CHFR در چاه رانده می‌شود، الکترودهای پایین به وسیله چنگکهایی که درون CASING چسبیده و توسط الکترودهای بالا یا بازوهای بالا جریان درون CASING هدایت می‌شود، جریان را می‌گیرد.

در این حالت CASING در حکم یک بوبین (سیم‌پیچ) عمل می‌کند، به این ترتیب که مقداری از جریان را به درون سازند القاء می‌کند، سپس این جریان توسط الکترودی که در سطح واقع شده است، اندازه را‌ می‌گیرد. که با توجه به اختلاف پتانسیل به وجود آمده می‌توان مقدار مقاومت مخصوص سازند را به دست آورد.


نمودارگیری

قابل ذکر است که هد بازو‌های CHFR از الماس ساخته شده است تا جریان الکتریکی را به راحتی از خود عبور دهد. مقادیر مقاومت مخصوص معمول سازند در حدود 109 برابر مقاومت فولاد جداری است، جریان اندازه‌گیری نفوذی به سازند باعث یک افت ولتاژ قسمت جداری می‌شود و چون مقاومت جداری در حد دهم میکرو اهم است ( به عنوان نمونه 0.3  mv) جریان نفوذی به سازند بسیار کم در حد چند میلی‌آمپر است.اختلاف پتانسیل اندازه‌گیری شده توسط CHFR در حد نانو ولت است.

کد خبر 233960

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
0 + 0 =