عنوان : "مخزن هوشمند" فناوري تازه در مشخصه يابي مخازن نفت و گاز

كلمات كليدي: مخزن هوشمند، اطلاعات پويا، فناوري نانو
 

پروژه ايجاد مخزن هوشمند ( پويانما) که در حال حاضر کارشناسان پژوهشگاه صنعت نفت آن را در دست اجرا دارند، با ارائه اطلاعات پوياي (ديناميک) مخازن هيدروکربوري، تصميم گيري در مورد روش ها و سياست هاي برداشت از مخازن را آسان مي سازد.
اطلاعات پويا (ديناميک) معمولا اطلاعاتي از جمله فشار و دماي محلي، چگالي (دانسيته) و گرانروي (ويسکوسيته) درون مخازن را شامل مي شود، که دستيابي به آنها در مقايسه با اطلاعات ايستا (استتيک) نظير جنس سنگ و يا لايه هاي مخزن روندي بسيار پيچيده تر را طلب مي کند.

مهندس مهدي داراب مسوول پروژه ايجاد مخزن هوشمند بر اساس فناوري نانو در اين باره مي گويد: «دستيابي به اطلاعات پوياي مخازن همواره از نکات کليدي در مشخصه يابي مخازن نفت و گاز و مخازن هيدروکربوري بوده است و در اين پروژه تراشه اي به نام " پويانما" ساخته مي شود که اطلاعات مورد نظر را «درجا» و« به هنگام» در دسترس کارشناسان قرار مي دهد، اين اطلاعات سپس در يک اتاق کنترل در محل، پردازش و با نرم افزاري که نگارش آن تکميل خواهد شد تصوير سازي مي شود. با داشتن اين اطلاعات کارشناسان مي توانند تصميم گيري مناسب را در مورد چگونگي برداشت از مخزن انجام دهند و براي مثال تصميم بگيرند براي جبران افت فشار ناشي از ازدياد برداشت گاز يا آب به مخزن تزريق شود.

به گفته وي دستيابي به اطلاعات ديناميک حلقه مفقوده در عمليات مشخصه يابي مخازن است و چنانچه اين روش تازه به سرانجام برسد انقلابي در زمينه مشخصه يابي مخازن خواهد بود که در ساير نقاط جهان نيز مي تواند مورد استفاده قرار گيرد.
در حال حاضر از روش هاي سنتي آناليز فشار و دما براي دستيابي به اطلاعات پوياي مخازن استفاده مي شود و با استفاده از اين اطلاعات مخزن مورد نظر در سيلندرهايي در آزمايشگاه شبيه سازي مي شود، مهمترين نقاط ضعف اين روش ها، احتمال فراوان خطاي آزمايشگاه و آزمايشگر است که ميزان صحت داده هايي را که از اين راه به دست مي آيد کاهش مي دهد.

مهندس داراب علاوه بر مزيت هاي ياد شده، سرعت عمل و صرفه جويي در وقت و هزينه را از ديگر امتيازات روش تازه مي خواند و تصريح مي کند: «اين ايده کاملا بکري است که در ايران ايجاد شده و در پژوهشگاه در حال اجرا است و در حال حاضر در کشورهاي جهان از همان روشهايي که نام برده شد استفاده مي شود، با اين تفاوت که برخي از شرکت هاي خارجي هستند که در حين حفاري علاوه بر چاه هاي عمودي، چاه هاي افقي و مايل حفر مي کنند، کاري که ما انجام نمي دهيم. بواقع آنها از يک نوع حفاري هوشمند استفاده مي کنند که اطلاعات بهتري به آنها مي دهد، اما شيوه کلي کار يکي است.»
به گفته وي اين پروژه از شهريور سال 1383 آغاز شده، مطالعات امکان سنجي آن به پايان رسيده و هم اکنون وارد مرحله طراحي شده است. داراب مي افزايد: «اين مرحله يک سال به طول مي انجامد و در اين مدت پروژه جديدي تعريف مي شود که شامل طراحي الکترونيکي و فيزيکي تراشه پويانما و تست آن در يک چاه مصنوعي است که در سطح زمين ايجاد خواهد شد.»

وي مي گويد: براي اجراي اين طرح يک محدوده زماني 5 سال تعيين شده است که سرانجام آن ساخت يک مخزن هوشمند است و با توجه به اين که در مرحله نظري بيش از 80 درصد انتظارات ما برآورده شده است به آينده اين طرح بسيار خوشبين هستيم.»
اما آيا استفاده از اين طرح محدوديت هايي را نيز به دنبال خواهد داشت يا در تمامي مخازن و شرايط قابل بکارگيري است؟ مهندس داراب در اين زمينه مي گويد: «اين احتمال وجود دارد که فناوري مورد نظر در مخازني با فشار بيش از 15 هزار" پي اس آي" قابل استفاده نباشد و ناچار به ايجاد تغييراتي در آنها باشيم، که برخي از مخزن هاي پارس جنوبي داراي چنين شرايطي هستند. اما چاه هاي نفت کشورهاي حاشيه خليج فارس داراي فشار 10 هزار پي اس آي هستند و اين شيوه براي آنها کاملا مناسب است.»

مسئله چگونگي برداشت از مخازن نيز امروزه به يکي از مسائل بسيار مورد توجه کارشناسان و متخصصان اکتشاف و برداشت نفت تبديل شده است. چگونگي برداشت و رفتاري که با مخزن مي شود در واقع بر عمر مخزن و ميزاني که مي توان از آن برداشت کرد تاثير مستقيم مي گذارد و از همين روست که مخزن ها را از نظر عمر به جوان، ميانسال و پير تقسيم کرده اند و معتقدند که در هر کدام از اين دوره ها بايد به شيوه اي مناسب همان دوره با مخزن برخورد کرد و به عبارتي مخزن را به چشم يک موجود زنده نگريست که سوء رفتار با آن مي تواند به پايان عمر بهره برداري از مخزن در نيمه راه بيانجامد.
داراب با اشاره به حجم عظيم مخازن ايران و اهميتي كه هر گونه سرمايه گذاري در عرصه برداشت از مخازن نفتي مي تواند داشته باشد مي گويد: استفاده از فناوري مخزن هوشمند مي تواند به ازدياد برداشت 5 الي 15 درصدي منجر شود و اين مسئله بويژه زماني اهميت پيدا مي كند كه دريابيم برداشت ما از مخازن هيدروكربوري حدود 20 درصد است كه اين رقم در مقابل ميانگين برداشت در جهان يعني 60 الي 70 درصد بسيار ناچيز است.

اما يکي از مهمترين ويژگي هاي اين پروژه استفاده از فناوري نانو در ساخت تراشه پويانما است، مهندس داراب در توضيح اين مسئله مي گويد: فناوري نانو در راهبرد کلي به دو دسته تقسيم مي شود يکي فناوري بالا به پايين (تاپ داون) و ديگري فناوري پايين به بالا (باتم آپ) که بيشتر فرايندهاي انجام شده در مقياس نانو در کشور ما تا کنون به شيوه پايين به بالا کار شده است، يعني ساختاري تشکيل و توسعه داده مي شود. اما در ساخت تراشه پويانما از شيوه «آزمايشگاه روي تراشه» (لب آن چيپ) استفاده شده که جزيي از همين بخش نانو از بالا به پايين است، ملموس ترين مثال در اين مورد افزايش ترانزيستورها روي سطح مشخصي از سيليکون است که در تراشه هاي مختلف مورد استفاده قرار مي گيرد و در اينجا ما توانسته ايم جريان هاي کوچکي را در مقياس نانو بسازيم.»

با توجه به حجم عظيم مخازن نفت وگاز کشور شک نيست که هر گونه سرمايه گذاري در عرصه حفاظت، برداشت مناسب و رواج فرهنگ درست بهره برداي از اين مخازن در ميان دست اندرکاران صنعت نفت از اهميت بسياري برخوردار است. از اين رو چنانچه به کارگيري فناوري مخزن هوشمند آن گونه که دست اندرکاران اين پروژه مي گويند بتواند ازدياد برداشتي در حدود 5 الي 10 درصد را به همراه داشته باشد، مي تواند بخش قابل توجهي از اين اختلاف را جبران کند و بهره وري از اين منابع طبيعي پر ارزش را افزايش دهد. منابعي که ممکن است در صورت توجه نکردن به نکات کارشناسانه و استفاده بي رويه از آنها آسيب ببينند و يا براي هميشه در عمق خاک و دور از دسترس باقي بمانند.

پروژه "ايجاد مخزن هوشمند بر اساس فناوري نانو" با همکاري پژوهشگاه صنعت نفت به عنوان کارفرما و شرکت پژوهشگران فناوري نانو به عنوان مجري طرح در دست اجراست.

» منبع: petroleumtimes