ويرايش دوم

واضح آرشیو وب فارسی:ايسنا: مفاهيم مهندسي نفت/‌‌٢ آشنايي با واژگان تخصصي نفت/ ويرايش دوم

خبرگزاري دانشجويان ايران - تهران
سرويس: مسائل راهبردي ايران

اشاره:
آن چه كه در پي مي‌آيد، ويرايش دوم مقاله‌ي« آشنايي با واژگان تخصصي نفت» است؛ از مجموعه‌ي متون آموزشي مفاهيم مهندسي نفت، ويژه‌ي خبرنگاران سياستي و سياست‌پژوهان بخش بالادستي نفت و اقتصاد انرژي كه در سرويس مسائل راهبردي دفتر مطالعات خبرگزاري دانشجويان ايران، تدوين شده است.
در اين واژه‌نامه‌ مجموعه‌اي از واژگان به كاررفته در 18 متن آموزشي پيشين براي دسترسي آسان‌تر استفاده كنندگان ارائه شده است. تقسيم‌بندي به‌كار رفته در اين واژه‌نامه موضوعي است كه شامل زمين‌شناسي، عمليات‌هاي اكتشاف، خصوصيات سنگ و سيال، چاه‌پيمايي، مخزن و حفاري مي‌شود. در هر موضوع واژگان به ترتيب اولويت توضيح داده شده‌اند تا خواننده در حين مطالعه‌ي هر واژه با واژه‌ي جديد ديگري برخورد نكند و فهم مطلب راحت‌تر صورت گيرد.

در مجموعه‌ي متون آموزشي آشنايي با مفاهيم مهندسي نفت تلاش شده است، با ادبياتي غير تخصصي ، مفاهيم فني مهندسي نفت براي خوانندگاني كه به عنوان خبرنگار يا سياست‌پژوه به آن نيازدارند توضيح داده شود.
سرويس مسائل راهبردي ايران [email protected] آمادگي بررسي دقيق‌تر نياز‌هاي خبرنگاران و سياست‌ پژوهان محترم و انعكاس ديدگاه‌هاي كارشناسان و متخصصان گرامي مهندسي نفت را درباره‌ي مجموعه‌ي اين مقالات دارد.

توجه:
كاربران محترم براي دريافت واضح تر تصوير تهيه شده در متن آن‌ را از انتهاي مقاله Save و سپس ملاحظه فرمايند.

زمين‌شناسي

سن‌هاي زمين‌شناسي:
سن‌هاي زمين‌شناسي شامل 5 دوره است كه به ترتيب از قديم به جوان عبارتند از:
1- پري كامبرين : بيش از 560 ميليون سال پيش
2- پالئوزوئيك : 245-560 ميليون سال پيش
3- مزوزوئيك : 65-245 ميليون سال پيش
4- سنوزوئيك كه شامل 2 دوره است:
1-4 ترشياري: 2-65 ميليون سال پيش
2-4 كواترنري: از 2 ميليون سال پيش تا كنون

سازند:
به مجموعه‌ي رسوبات سنگ شده‌اي گفته مي شود كه برخي از ويژگي‌هاي آن‌ها مانند سن، نوع فسيل، جنس، پيوستگي (قطع شدگي در آن ديده نشود و گسلي آن را قطع نكرده باشد)، ضخامت، رنگ و .... تا حدودي مشترك است. در اين ميان سن و نوع فسيل سازند از اهميت بيشتري برخوردار است. ممكن است برخي از اين ويژگي‌ها در يك سازند مشترك نباشد. به طور مثال سازند آسماري در ميدان اهواز و مارون داراي ضخامت‌هاي متفاوتي است. اما به دليل آن كه ساير ويژگي‌هاي سازند همچنان در ميدان‌هاي مختلف يكسان است، آن را يك سازند واحد مي‌شناسند. يك سازند ممكن است از يك يا چند لايه‌ي رسوبي تشكيل شده باشد. البته لايه‌هاي يك سازند كاملاً به هم پيوسته هستند.

شيل (Shale):
سنگ شيلي به سنگي گفته مي شود، كه ذرات تشكيل دهنده‌ي آن بسيار ريز است و داراي لايه‌بندي‌هاي خيلي خيلي نازكي است كه به آن ها تورق گويند از ويژگي‌هاي اين نوع سنگ اين است داراي تخلخل بسيار زياد است اما اين تخلخل ها بسيار ريز هستند و تراوايي اين نوع سنگ بسيار پائين است و در نتيجه اين نوع سنگ معمولا نمي‌تواند بعنوان سنگ مخزن عمل كند اما از آنجا كه معمولا درون اين نوع سنگ‌ها مواد آلي وجود دارد مي‌تواند به‌عنوان سنگ منشاء عمل كند.

گنبدهاي نمكي (salt dome):
هميشه يك لايه‌ در اعماق زياد وجود دارد كه از جنس نمك است از آن جا كه نمك داراي چگالي كم است و همچنين خاصيت روان كنندگي (Lubricant) دارد لايه‌هاي ديگر براحتي روي آن مي لغزند اما اگر نيرويي از اطراف اين لايه‌ را تحريك كند و به آن فشار آورد اين لايه كم چگال، به سمت بالا شروع به حركت مي‌كند و در لايه‌هاي بالايي خود نفوذ مي‌كند و به سمت سطح زمين روانه مي‌شود و ممكن است اين حركت در اعماق زمين متوقف شود و يا اينكه اين گنبد نمكي لايه‌هاي زمين را طي كند و به سطح زمين برسد و گنبد‌هايي از نمك ظاهر شود اين گنبدهاي نمكي به دليل اينكه داراي ترآوايي كم و شكل پذيري خوبي هستند مي‌توانند به عنوان يك پوش سنگ (Cap rock) خوب عمل كنند.

برون زد(out crops):
بخشي از سازند كه به سطح زمين رسيده و بدون حفاري امكان دسترسي مستقيم به آن وجود دارد.

Type section :
بهترين محلي كه مي‌توان برون زد يك سازند را مورد مطالعه قرار داد، به طوري كه نمونه‌ بدست آمده تقريباً مي‌تواند تمامي خصوصيات آن سازند را نشان دهد.

سطح فرسايشي(Erosional surface):
سطحي كه توسط عوامل فرسايشي(مانند آب،باد، و( ... فرسايش يافته است

مخزن (Reservoir):
به بخش‌هايي از يك سازند كه داراي نفت يا گاز باشد و تغييرات فشار قابل توجهي نداشته باشند، مخزن نفت يا گاز گفته مي‌شود. بنابراين ممكن است يك سازند داراي چندين مخزن باشد.

سنگ منشأ يا سنگ مادر (source rock) :
سنگي كه نفت در آن پديد مي‌آيد. در واقع سنگ منشأ، محيط تشكيل نفت خام در ميليون‌ ها سال پيش بوده است. نفت پس از تشكيل در اين محيط به سمت سنگ مخزن حركت مي‌كند و در آن‌جا ذخيره مي‌شود.

پوش سنگ (seal rock) يا (Cap rock) :
سنگي كه روي سنگ مخزن وجود داشته و داراي تراوايي بسيار پاييني است به نحوي كه مانع از خروج نفت از سنگ مخزن شود.

مهاجرت( Migration) :
به جريان حركت نفت و يا گازاز سنگ مشأ به سنگ مخزن پديده‌ي مهاجرت گفته مي‌شود.

سيستم نفتي(Oil System) :
به مجموعه‌ي سنگ‌ منشأ، سنگ مخزن و پوش‌سنگ يك سيستم نفتي مي‌گويند.

ميدان(Field) :
به مجموعه‌ي يك يا چند مخزن نفت كه داراي ساختار (ساختار تله نفتي) مشابهي باشند، يك ميدان نفتي مي‌گويند.

حوضه(Province) :
به مجموعه‌ي يك يا چند ميدان نفتي كه خصوصيات چينه شناسي يكساني داشته باشند، حوضه نفتي مي‌گويند. هر حوضه شامل چند سيستم نفتي است.

كروژن(Kerogen) :
كروژن به مواد آلي درشت دانه‌اي گفته مي‌شود كه توانايي انحلال در اسيدهاي آلي را ندارند.

بلوغ مواد آلي (Maturation) :
مسير تغيير و تحولات مواد آلي درون سنگ منشأ را " بلوغ (Maturation) مواد آلي" گويند.

عمليات‌هاي اكتشاف

روش‌هاي سطحي:
گاه مطالعه برخي از نشانه‌ها در سطح زمين مي‌تواند راهنماي ما براي كشف مخازن احتمالي باشد. كه اين نشانه‌ها شامل : برونزد(outcrop)، چشمه‌هاي نفتي (oil spring)،حوضه‌ي رسوبي و... باشند.

روش‌هاي ثقل سنجي و مغناطيسي سنجي:
اين 2 روش براي شناسايي مخازن نفتي اي كه ساختارهاي مشخص و معيني (مثل طاقديس) در اعماق كم دارند به كار مي‌روند. البته با روش مغناطيس سنجي تلوريك (telluric) مي‌توان مخازن تا حدي عميق را نيز شناسايي كرد. در روش ثقل سنجي اساس كار اين گونه است كه تغيير شتاب جاذبه ثقل در نقاط مختلف را مي‌توان به تغيير ماهيت سنگ يا تغيير ساختار، مخصوصا ساختارهاي طاقديس نسبت داد.

ژئوشيمي:
علمي است كه به مطالعه‌ي سنگ منشا و سنگ مخزن و ارتباط آن‌ها با هم مي‌پردازد و در مطالعه‌ي سنگ منشا نقش بسزايي دارد و اطلاعاتي شامل نوع كروژن، مرحله‌ي بلوغ و ... در اختيار قرار مي‌دهد. براي كسب اطلاعات بيشتر اينجا را كليك كنيد

مطالعه لرزه‌نگاري(seismic) :
در روش لرزه‌نگاري امواج لرزه‌اي در اثر انفجار به صورت موج‌هاي مكانيكي در لايه‌هاي درون زمين منتشر مي‌شوند؛ براي اين‌كه بازتاب اين امواج از لايه‌هاي مختلف، دريافت شود، گيرنده‌هايي (Geophone) بر روي زمين تعبيه شده‌اند كه بازگشت اين امواج را ثبت مي‌كنند. منابعي كه براي ايجاد اين لرزه‌ها بكار مي‌رود مي‌تواندچاله‌هايي كه از مواد منفجره پر شده است، يا دستگاه vibrosize باشد.اين عمليات‌ها در ابعد مختلف :2 بعدي (2-Dimensional)، بعدي (3- Dimensional) و حتي به روش 4 بعدي ( 4- Dimensional) انجام مي‌گيرند.

چاه‌هاي اكتشافي:
تنها راه حل براي شناسايي مخزن و اثبات وجود سيال در درون آن‌ها،به صورت قطعي حفر چاه‌هاي اكتشافي است. روش‌هاي مطالعات سطحي،ثقل‌شنجي و مغناطيس‌سنجي،لرزه‌نگاري،ژئوشيمي و... اطلاعات اوليه را براي حفر اولين چاه در اختيار متخصصين اكتشاف قرار مي‌دهند؛ اين متخصصين براي دست‌يابي به دقت بيشتر در اطلاعات خود بايد چاه‌هاي اكتشافي را در مخزن حفر كنند.

براي كسب اطلاعات بيشتر درباره‌ي روش‌هاي اكتشافي اينجا را كليك كنيد

خصوصيات سنگ و سيال

تخلخل(porosity) :
بخشي‌ از حجم سنگ كه توسط بخش جامد اشغال نشده است؛ در واقع قسمت‌هاي خالي سنگ را تخلخل گويند. نفت خام، گاز و آب در درون تخلخل‌هاي سنگ وجود دارند. حجم اين تخلخل‌ها از مقياس ميكرو تا مقياس‌هاي بزرگ تغيير مي‌كند.

خميره سنگ(matrix) :
مجموع قسمت‌هاي جامد تشكيل دهنده سنگ‌ها را به جز «قسمت رسي آن» گويند. علت اين امر آن است كه سنگ‌هاي رسي به دليل تراوايي بسيار پاييني كه دارند، تأثيري بسيارمنفي و نامطلوبي بر تراوايي و كيفيت كل مخزن مي‌گذارند. بنابراين محاسبه‌ي درصد رس موجود در سنگ به عنوان يك عامل مجزا از خميره از درجه اهميت بالايي برخوردار است.

درجه‌ي تخلخل(degree of porosity) :
نسبت حجم فضاهاي خالي سنگ به حجم كل سنگ، درجه‌ي تخلخل گفته مي‌شود.

نفوذپذيري يا تراوايي ( Permeability) :
توانايي سنگ براي عبوردهي سيالي (با گران‌روي مشخص و در فشار مشخص) از درون خلل و فرج خود را Permeability مي‌گويند. نفوذ پذيري مطلق تنها به خصوصيات سنگ بستگي دارد، اما نفوذپذيري نسبي علاوه برخصوصيات سنگ، به خصوصيات سيال و درصد اشباع(سنگ از سيال) نيز بستگي دارد.
توضيح: منظور ازگران‌روي مقاومت سيال در برابر جريان و حركت است.

شكاف مصنوعي (Hydraulic Fracturing ):
از نقطه نظر مهندسي نفت و گاز و بهره برداري از مخازن هيدروكربوري، افزايش بهره دهي در چاه‌ها به‌ويژه در چاه‌هايي با نفوذ پذيري كم يا چاه‌هاي آسيب‌ديده يكي از مهمترين اهداف مي باشد. تا به امروز روش‌هاي متفاوتي براي افزايش ميزان بهره‌دهي چاه‌ها ارائه و انجام شده‌است كه هر يك مي‌تواند به طريقي موجب بهبود عملكرد چاه‌ها گردد. از مهمترين روش‌هاي بهبود بهره‌دهي چاه‌ها، اثر گذاشتن بر فيزيك سنگ مخزن مي‌باشد كه در آن سعي مي‌شود تا ساختار فيزيكي سنگ مخزن بهبود يابد. از جمله مهم‌ترين اين روش‌ها مي‌توان به ايجاد شكستگي‌هاي مصنوعي در سنگ مخزن اشاره كرد.
(براي كسب اطلاعات بيشتر اينجا را كليك كنيد)

درجه اشباع(degree of saturation) :
درجه اشباع يك سيال، عبارت است از درصدي از حجم فضاهاي خالي سازند كه توسط آن سيال اشغال شده است.

درجه شوري(salinity) :
ميزان نمك محلول در آب سازندي را گويند

كشش سطحي(IFT) :
نيرويي كه بين سطح دو سيال(مانند نفت و آب، نفت و گاز، يا گاز و آب) ايجاد مي‌شود.

نقطه شبنم(Dew point) :
شرايط دما و فشاري كه در آن اولين قطره مايع ايجاد مي‌شود و تا قبل اين نقطه فقط فاز گاز داريم.

Cricondenterm :
حداكثر دمايي كه در آن سيال به صورت دو فازي(گاز و مايع) است.

نقطه‌ي بحراني (Critical point):
حداكثر فشاري كه در آن سيال به صورت دو فازي(گاز و مايع) است.

Black oil :
نفت سنگين.

Volatile oil :
نفت سبك.

Gas Condensate :
گاز ميعاني.

Wet gas :
گاز تر.

Dry gas :
گاز خشك.

(براي كسب اطللاعات بيشتر درباره رفتار اين سيالات و مخازن آن‌ها اينجا را كليك كنيد)

نقطه‌ي حباب يا شبنم (Bubble Point Pressure) :
با افت فشار مخزن، گاز محلول در نفت توانايي آن را پيدا مي‌كند كه از نفت خارج شود، «فشارنقطه‌ي حباب يا (فشار اشباع)» فشاري است كه اولين حباب گاز از نفت جدا مي‌شود. روشن است كه در فشار‌هاي بالاتراز آن تنها يك فاز مايع و در فشار‌هاي پايين ‌تر از آن دو فاز مايع و گاز وجود دارد.
در شكل زير مي‌توانيد منحني‌ نقطه‌ي حباب، نقطه‌ي بحراني و نقطه‌ي شبنم را براي يكي از انواع سيالات مشاهده كنيد.

چاه‌پيمايي

چاه‌پيمايي يا لاگ (logging):
چاه‌پيمايي ابزاري است كه اطلاعاتي درباره‌ي تغييرات خواص فيزيكي سازندهايي كه چاه‌ آن‌ها را قطع كرده و همچنين سيال (همچون نفت، گاز و آب) موجود در آن‌ها را در اختيار مهندسين نفت قرار مي‌دهد. هر لاگ شعاع بررسي مشخصي دارد. انواع لاگ‌ها عبارتند از:
1 نگارهاي الكتريكي
2 نگارهاي هسته‌اي
3 نگارهاي صوتي
4 نگارهاي الكترومغناطيسي
5 نگار دماسنجي
6 نگار شيب سنجي
7 نگار تصويرساز
8 تكنيك‌هاي جديد چاه‌نگاري
(براي كسب اطلاعات بيشتر اينجا را كليك كنيد)

مقاومت ويژه الكتريكي(Resistivity):
ميزان مقاومت مواد در برابر جريان الكتريسيته (حركت الكترون) در درون آن است. با بدست آوردن مقاومت ويژه مي‌توان برخي از اين خواص را شناسايي كرد. مقاومت ويژه الكتريكي مبناي محاسبه ميزان شوري سيال است. نوعي از مقاومت ويژه كه در ادامه به آن پرداخته شده است، مبناي محاسبه تحرك پذيري سيال واقع مي‌شود. همچنين تشخيص نوع و حجم سيال درون سازند و پارامتر‌هاي مهم ديگر از طريق محاسبه مقاومت ويژه امكان پذير است.

مقاومت الكتريكي ظاهري:
مقاومتي است كه توسط لاگ اندازه گيري مي‌شود، معمولاً با مقدار واقعي مقاومتي كه قصد اندازه گري آن را داريم، متفاوت است. چرا كه اثر لايه‌هاي مجاور، نازك بودن لايه، دقت اندازه‌گيري لاگ، خطا در انجام عمليات لاگ كيري و ... موجب مي‌شود، مقاومت مورد نظر به درستي اندازه‌گيري نشود. به همين دليل بايد تصحيحات لازم روي داده‌هاي لاگ انجام شود تا بر دقت كار افزوده شود.

Rt :
مقاومت الكتريكي ويژه زون دست نخورده

Rmf :
مقاومت الكتريكي ويژه‌ گل حفاري فيلتره شده داخل سازند

Rw :
مقاومت الكتريكي ويژه آب درون سازندي

Rxo :
مقاومت الكتريكي ويژه بخشي از سنگ كه توسط گل حفاري فيلتره شده اشغال شده است. اين مقاومت الكتريكي در بررسي توانايي تحرك نفت در درون سازند (Mobility) كاربرد دارد كه با روشن شدن آن، مي‌توان پارامتر‌هاي ديگري همچون حجم درجاي نفت را محاسبه كرد.

Rt :
مقاومت الكتريكي ويژه زون دست‌نخورده
نكته:
هنگامي كه هدف ما بررسي Rt است، بايد توجه داشته باشيم، آنچه در واقع دستگاه‌ اندازه‌گيري مي‌كند، مقاومت الكتريكي ظاهري محيط بررسي است و براي رسيدن به هدف بررسي يعني Rt بايد اثر بقيه پارمترها مثل مقاومت الكتريكي ويژه گل حفاري ، قطرچاه واثر) Rs مقاومت الكتريكي لايه هاي مجاور لايه مورد مطالعه است)را حذف كنيم.

Ro :
مقاومت الكتريكي ويژه سنگي كه 100 درصد فضاي خالي آن، ازآب اشباع شده است

قدرت تفكيك قائم يا جداسازي قائم :
توانايي دستگاه در مشخص كردن مرز بين لايه‌هاست. هر چه قدرت جداسازي قائم بيشتر باشد، لايه‌هاي نازك بهتر قابل شناسايي هستند.

بازه(AM) :
فاصله ميان چشمه(فرستنده) و گيرنده را «بازه» گويند. هر چه اين فاصله بيشتر باشد شعاع بررسي بزرگ تر، اما جداسازي قائم كم‌ترمي‌شود.

اثر كامپتون :
هنگامي كه پروتوي گاما به الكتروني برخورد مي‌ كند، مقداري از انرژي خود را صرف خارج كردن آن الكترون از اتمش مي‌كند و بخش ديگر انرژي آن در امتداد ديگري منتشر مي‌شود. به اين پديده اثر كامپتون مي‌گويند.
پرتوهاي گاما ذرات بدون جرمي هستند كه با سرعت نور منتشر مي شوند.

زون رخنه(invaded zone) :
منطقه‌اي كه توسط گل حفاري تحت تاثير قرار گرفته است.

زون دست نخورده(intact zone) :
منطقه‌اي كه توسط گل حفاري تحت تاثير قرار نگرفته است، يعني هيچ يك از بخش‌هاي گل حفاري به آن‌جا نرسيده است.

زون انتقالي(transition zone) :
منطقه‌ي بين زون آغشته و زون دست نخورده را گويند كه در اين منطقه شرايط زون آغشته كم كم به شرايط زون دست نخورده تبديل مي شود.

گل كبره(mud cake) :
منطقه‌اي كه توسط قسمت جامد گل حفاري تحت تاثير قرار گرفته است(گل حفاري از دو قسمت تشكيل شده است 1 قسمت آن سيال است و قسمت ديگر ذرات جامد است كه در سيال ، محلول يا بصورت معلق هستند) .

«گل كبره» و «فيلتراي گل» :
هنگامي كه گل حفاري به درون سنگ وارد مي‌شود، ابتدا قسمت جامد گل در خلل و فرج بخشي از سنگ گير مي‌كند. به اين بخش از گل حفاري كه در درون سنگ گير افتاده گل كبره گويند. اما بخش محلول گل كه بيشتر در سنگ نفوذ مي‌كند و منطقه بيشتري از آن را تحت تأثير خود قرار مي‌دهد، فيلتراي گل گويند.

آب سازند :
آبي كه به طور طبيعي از ميليون‌ها سال پيش در درون سازند باقي مانده است.

شعاع بررسي :
شعاع بررسي يك لاگ مشخص مي‌ كند كه دستگاه تا چه شعاعي پيرامون چاه مي‌تواند خصوصيات سنگ و سيال را مشخص كند.

توانايي تحرك نفت (Mobility) :
منظور توانايي تحرك نفت در درون سازند است كه در يك فشار مشخص و در برابر فشار تزريق مشخص سيال ديگري محاسبه مي‌شود.

دبي (Rate) :
مقدار حجم سيالي كه در واحد زمان (معمولا يك روز) از چاه توليد مي‌شود. واحد آن متر مكعب در روز يا گالن در روز است.

غلظت وزني :
غلظت وزني كاني پرتوزا مشخص مي‌كند كه از نظر وزني، چه مقدار از سازند از كاني‌هاي پرتوزا تشكيل شده است.

چگالي :
چگالي، نسبت جرم به حجم هر ماده است.

مطالعات مخزن و واژگان مرتبط

ازدياد برداشت(Enhanced Oil Recovery : EOR) :
كليه روش‌هايي كه طي آن به مخازني كه تحت شرايط طبيعي خود قادر به توليد اقتصادي نيستند، از بيرون انرژي داده شده و يا موادي درآن‌ها تزريق ‌شود، روش‌هاي ازدياد برداشت گويند.
(براي كسب اطلاعات بيشتر اينجا را كليك كنيد )

چاه‌آزمايي(Well Testing):
به محض حفر يك چاه در درون مخزن و آغاز استخراج سيال درون آن، تغييراتي در پارامتر‌هاي مخزني مانند فشار، حجم سيال درون مخزن، گرانروي سيال و... ايجاد مي‌شود. تغيير پارامتر‌هاي مخزن باعث تغيير رفتار مخزن مانند چگونگي فاز‌هاي سيال(مايع و گاز) درون مخزن، در نتيجه چگونگي فازهاي سيال استخراج شده، ميزان دبي و... مي‌شود.
بنابراين با گذشت زمان و ادامه‌ي برداشت از مخزن، رفتار مخزن تغيير مي‌كند. در واقع پارامترهاي مخزن به نوعي تابع زمان هستند. عمليات چاه آزمايي (Well Testing) تجزيه و تحليل رفتار مخزن و چاه بر اساس زمان است؛ نتايج حاصل از آن مي‌تواند تأثير زيادي در تشخيص مقادير واقعي پارامترهاي مخزني داشته باشد، از اين رو چاه آزمايي يكي از مهم‌ترين ابزار‌هاي مهندسان براي شناخت مخزن نفت محسوب مي‌شود. به دست آوردن مقدار واقعي اين تغييرات نقش عمده‌اي در ايجاد يك مدل دقيق و به روز از مخزن دارد.
(براي كسب اطلاعات بيشتر اينجا را كليك كنيد)

زمان ميان بر(Break through time):
هنگامي كه از چاه نفتي در حال بهره‌برداري، آب زيادي برداشت كنيم، اصطلاحا گفته مي‌شود كه چاه به آب خورده است يا break through time اتفاق افتاده است و ديگر بهره‌برداري از آن چاه مقرون بصرفه نيست.

Fingering :
سطح تماس بين 2 سيال معمولا يك صفحه كاملا صاف نيست و مقداري از سيالي كه داراي قدرت تحرك بيشتري است به داخل مرز ميان 2 سيال نفوذ مي كند سطح تماس سيال ها‌ي داخل مخزن نفتي و گازي نيز به همين صورت است اين پديده يعني Fingering مخصوصا در هنگام تزريق آب به مخزن به منظور برداشت نفت بيشتر،خود را بيشتر نشان مي‌دهد از آن‌جا كه آب داراي تحرك بيشتري است از سطح تماس آب تزريقي و نفت عبور كرده و سطح تماس اين 2 سيال شكل انگشتان دست را به خود مي‌گيرد به اين علت اين پديده Fingering گويند و باعث مي‌شود كه آب تزريقي به داخل مخزن، سريع‌تر به چاه برداشتي برسد و اصطلاحا زودتر چاه ما به آب بخورد و پديده‌ break through time اتفاق بيافتد. با وقوع اين حادثه و افزايش نسبت آب به نفت برداشتي ، ديگر برداشت از آن چاه مقرون بصرفه نيست.

مهاجرت ماسه (Sand migration) :
درمخازن ماسه سنگي يا مخازني كه داراي مقداري ماسه هستند اگر ماسه شل (loose) باشد، هنگام برداشت نفت يا گاز از آن مخزن، اين ذرات ماسه به داخل چاه وارد مي‌شوند و باعث مي‌شوند خلل و فرج (porosity)مسيرحركت خود را پر كنند و كيفيت مخزن راكاهش دهند. هم‌چنين اين ذرات ماسه باعث ايجاد خوردگي در تاسيسات سر چاه و لوله‌هاي جداري مي‌شوند كه بايد تمهيدات لازم جهت ثابت كردن(stable) اين ذرات ماسه انديشيده شود ومانع از مهاجرت آن‌ها به سمت دهانه چاه شد.

اثر مخروطي (Gas & water coning):
درهنگام برداشت نفت از چاه اگربه شيوه‌ي درستي از مخزن برداشت نشود، نفت به اطراف حركت كرده و گاز و آب به ترتيب در بالا و پايين ستون نفتي به حالت مخروطي به داخل ستون نفت وارد مي‌شوند، ارتفاع ستون نفت را در آن چاه كاهش مي‌دهند و باعث كاهش برداشت نفت از آن چاه مي‌شوند .

آسفالتن (Asphalten):
بخش‌هاي سنگين نفت را كه ظاهر آن همچون قير است را آسفالتن مي‌گويند. پديده تشكيل آسفالتن نيز از پديده‌هايي است كه در بعضي از ميادين ايران هنگامي رخ مي‌دهد كه بخش‌هاي سبك نفت به دلايل مختلف مانند water washing ، فعاليت ميكروب‌ها(اين ميكروب‌ها مي‌تواند به طور طبيعي در مخزن باشند يا هنگام تزريق آب به مخزن اگر ناخالصي‌هاي آب گرفته نشود (آب treat نشود) و حاوي اين ميكروب‌ها باشد وارد مخزن مي‌شود)، از آن جدا شده و يك لايه آسفالتن در قسمت زيرين مخزن تشكيل ‌مي‌شود كه باعث قطع ارتباط مخزن با قسمت آبران آن شده و انرژي لازم براي بالا آمدن نفت را از آن مي‌گيرد.

مخازن گاز ميعاني(Gas Condensated Reservoir):
به مخازني گفته مي‌شود كه گاز موجود در آن‌ها در شرايط دما و فشار سطحي به نفت تبديل مي‌شود و اين نوع نفت بسيار سبك است و داراي API بالايي (در حدود 50 API )است.

نسبت گاز به نفت[GOR) Gas oil ratio )] :
نسبت گاز به نفت را گويند. در واقع نسبت گاز به نفت را در شرايط دما و فشار سطح زمين را GOR گويند.

فشار اشباع(Bubble Point Pressure) :
با افت فشار مخزن، گاز محلول در نفت توانايي آن را پيدا مي‌كند كه از نفت خارج شود، «فشار اشباع» فشاري است كه اولين حباب گاز از نفت جدا مي‌شود. روشن است كه در فشار‌هاي بالاتراز آن تنها يك فاز مايع و در فشار‌هاي پايين ‌تر از آن دو فاز مايع و گاز وجود دارد.

PSI)Pound per square inch):
يك واحد فشار است كه معمولا در صنعت نفت فشار را با اين واحد معرفي مي‌كنند.
هر يك PSI، معادل 6894/7پاسكال است. هر پاسكال 1 نيوتن بر متر مربع است. هر نيوتن تقريباً معادل يك دهم كيلوگرم است.

API ) American petroleum Institution) :
در واقع معرف كيفيت نفت است و هر چه اين عدد افزايش يابد نفت سبكتر مي‌شود اگر اين عدد خيلي زياد شود( در حدود API 50) نفت به (Condensated oil) نفت ميعاني تبديل مي‌شود و از اين مقدار بالاتر براي گازها بكار مي‌رود.

Btu) British thermal unite) :
واحد گرماي بريتانيايي. يك واحد گرما است در واقع ارزش گرمايي سوخت را مشخص مي‌كند.

كلاهك گازي (Gas Cap) :
در صورتي كه در يك مخزن نفتي هر سه سيال آب، نفت و گاز وجود داشته باشد، ترتيب قرار گرفتن سيالات درون مخزن به گونه‌اي است كه از پايين به بالا ابتدا آب، بعد نفت و سپس گاز قرار مي‌گيرد. به سازند‌ي كه در آن گاز قرار دارد، سازند گازي و به سازندهاي ديگر سازندهاي نفتي و گازي مي‌گويند.
به بخش بالايي مخزن كه حدفاصل ميان پوش سنگ و سطح تماس نفت و گاز است، كلاهك گازي مخزن نفتي مي‌گويند. گفتني است كه برخي از مخازن فاقد كلاهك گازي، برخي ديگر فاقد بخش آب ده هستند و برخي فاقد هر دوي آن‌ها هستند.

سفره آبي(Aquifer) :
سازند آبي‌اي كه در پايين مخزن مي‌تواند وجود داشته باشد.

امتزاج‌پذيري (Miscibility) :
دومايع را وقتي امتزاج‌پذير مي‌گويند كه كاملاً درهم حل شده و اموليسون نسازند.

اوپك (OPEC) :
اوپك كه شكل خلاصه شده‌ي (Organizations of Petroleum exporting Countries) يعني سازمان كشورهاي صادركننده‌ي نفت است . اين سازمان در 14-10 سپتامبر 1960 توسط 5 كشور ايران، عربستان، ونزوئلا و كويت و عراق تشكيل شد كه بعد از آن 9 كشور ديگر الجزائر، قطر، نيجريه، امارات، اندونزي، ليبي، الجزيره، اكوادور، آنگولا به آن‌ها اضافه شدند. هدف از تشكيل اين سازمان كنترل سياست‌هاي قيمتي نفت بود.

Isothermalهم دما (دماي ثابت) :
معمولاً در مخزن دما تقريباً ثابت است و فرآيند‌هاي داخل مخزن را به صورت هم دما فرض مي‌كنند.

اثر پوسته‌اي (Skin Effect) :
اين اثر باعث كاهش تماس سنگ مخزن با دهانه چاه مي‌شود و مانند يك لايه‌ي نازك سطح سنگ كه در تماس با چاه است را مي‌پوشاند.

تحريك چاه(Well Stimulation) :
هر فرايندي كه طي آن بهره‌دهي چاه افزايش يابد و سيال با سرعت و انرژي بيشتري وارد چاه شود را تحريك چاه گويند مانند: اسيد كاري، تزريق مواد شيميايي و ...

شاخص توليد( Productivity index) :
نسبت سيال توليد شده به سيال موجود در مخزن را گويند.

اشباع بحراني ميعانات :
با رسيدن اشباع ميعانات به اين سقف، فاز مايع در قالب لايه‌ي مايع چسبيده به ديواره‌ شروع به حركت مي‌كند.

CVD)Constant Volume Depletion ) تخليه با حجم ثابت :
در اين آزمايش حجم ثابت گرفته مي‌شود و با تغيير پارامتر فشار رفتار سيال را بررسي مي‌كنند.

CCE)Constant Composition Expansion)انبساط با تركيب ثابت :
در اين آزمايش تركيب سيال حفظ مي‌شود، و هيچ تركيبي از سيال خارج نمي‌شود.

Positive coupling effect :
گاز در اثر حركت سريع خود ميعاناتي را كه در سر راه خود دارد به درون چاه مي‌آورد وباعث تخليه‌ي ميعانات مي‌شود كه يك اثر مثبت ايجاد مي‌كند.

پوسته :
فاصله نزديك چاه كه به دليل عواملي، خواص فيزيكي خود را از دست داده باشد. اين عوامل مي‌تواند ورود آب از گل حفاري به داخل سازند يا عوارض حاصل از مشبك كاري (سوراخ كردن) و هم‌چنين آزادشدن گاز نزديكي چاه، به دليل افت فشار و هم‌چنين رسوب آسفالتين(نوعي نفت بسيار سنگين با گرانروي بسيار بالا) مي‌تواند باشند. مقدار پوسته را با يك ضريب به اسم ضريب پوسته نشان مي‌دهند.

حفاري

انواع حفاري:
براي بهره‌برداري از نفت و گاز مخازن، كه هزاران متر زير زمين هستند،‌ بايد تمام سازند ها و لايه‌هاي بالايي و خود سنگ مخزن مورد حفاري قرار گيرد.امروزه در صنعت نفت، صنعت حفاري حرف اول را مي‌زند و ملاك قدرت شركت‌هاي نفتي محسوب مي شود.انواع روش‌هاي حفاري عبارتند از:
1- حفاري عمودي
2- حفاري جهت‌دار
3- حفاري زيرتعادلي
4- Multilateral
5- حفاري افقي

ناحيه‌ي هدف:
ناحيه‌اي معين در عمقي از پيش تعيين شده كه بر اساس طراحي‌ انجام گرفته، چاه بايد آن ناحيه را قطع كند.

حفاري عمودي (vertical drilling)
در اين روش حفاري بصورت عمودي نبست به سطح زمين انجام مي‌شود اما در هر حفاري يك انحراف از مسير (drift) وجود دارد كه در روش عمودي اين انحراف بايد خيلي كم و در حد 1 درجه تا 2 درجه باشد.

حفاري جهت‌دار (Directional Drilling):
حفاري جهت‌دار نوعي از حفاري است كه در آن مسير چاه بر اساس نقشه‌اي معين و از پيش طراحي شده، براي رسيدن به ناحيه هدف (Target Area) از حالت عمودي منحرف مي‌شود. اين نوع حفاري زماني انجام مي‌شود كه بنابه دلايلي هدف نهايي از محلي كه بر روي زمين شروع به حفاري مي‌كنيم به صورت جانبي داراي فاصله باشد.
(براي كسب اطلاعات بيشتر اينجا را كليك كنيد)

حفاري زير تعادلي ( UBD) :
در حفاري زير تعادلي ( UBD) فشار سيال حفاري عملا كمتر از فشار روزنه‌هاي سيالات سازند نگه‌داشته مي‌شود، در نتيجه در مواجهه با سازندهاي نفوذپذير، سيال سازند اجازه نفوذ به درون چاه در حال حفاري را پيدا مي‌كند. در اين روش تجهيزات و روش‌هاي خاصي براي كنترل جريان سازند در حفاري زير تعادلي مورد نياز است. اما اين روش مزيت‌هاي قابل ملاحظه‌اي نسبت به حفاري معمولي دارد.
(براي كسب اطلاعات بيشتر اينجا را كليك كنيد)

Multi lateral Drilling :
اين روش بيشتر در چاه‌هايي مورد استفاده قرار مي‌گيرد كه برروي دريا قرار دارند(offshore)يا همان سكوهاي نفتي و گازي دريايي. به اين ترتيب كه از يك سكو در جهت‌هاي مختلف حفاري انجام مي‌شود هم زمان مي‌توان چندين نقطه در يك مخزن يا مخازن مختلف را حفاري كرد.

حفاري افقي (Horizontal drilling) :
در اين روش، حفاري با زاويه 90 درجه نبست به محور چاه انجام مي‌شود. اين نوع حفاري مي‌تواند درسنگ مخزن بسيار بصرفه باشد چراكه سطح تماس مخزن را با چاه افزايش داده و در نتيجه باعث برداشت بيشتر و بهتر از مخزن مي‌شود، اما اين روش نياز به تكنولوژي بالايي نيز دارد.

Measured depth :
طول واقعي چاه از نقطه شروع حفاري تا هر نقطه دلخواه درمسير آن.

Build up :
قسمتي از چاه كه زاويه شيب (inclination) افزايش مي‌يابد.

Build up Rate :
سرعت تغيير زاويه چاه (Build up Rate) را معمولاً به ازاي هر 100فوت عمق اندازه‌گيري شده (Measured depth)، بر حسب درجه بيان مي‌كنند.

MWD) Measured While Drilling):
نوعي از دستگاه‌هاي موقعيت‌ياب و اندازه‌گيري كه در انتهاي رشته حفاري و بالاي مته قرار مي‌گيرند و اين امكان را فراهم مي‌آورند كه درحين عمليات حفاري بتوان موقعيت دقيق چاه را تعيين كرد.

موتور گل(Mud Motor) :
موتورهايي كه نيروي محركه خود را از گلي كه با فشار به درون لوله‌ها پمپ مي‌شود به دست مي‌آورند.

انحراف از مسير اوليه (Side Track) :
عملياتي كه به‌منظور جهت‌دهي دوباره به مسير چاه انجام مي‌گيرد، اين كار با حفاري مجدد از نقطه‌اي بالاتر از انتهاي چاه آغاز مي‌شود.

Kelly :
يك لوله استوانه‌اي شكل است كه مقطع آن مربع يا شش ضلعي منتظم است. اين لوله ويژه‌ي روش حفاري با ميزگردان است و در روش topdrive از آن استفاده نمي‌شود.

رشته‌هاي حفاري (drilling pipe) يا (drilling string) :
رشته‌هاي حفاري، لوله‌هاي استوانه‌اي شكلي هستند كه داراي طولي در حدود 30 فوت هستند. ابتدا 3 رشته حفاري به هم پيوند مي خورند كه به آن‌ها يك Stand گفته مي‌شود و سپس stand ها به درون چاه فرستاده مي‌شوند.

Collar :
لوله‌اي استوانه‌اي شكل است كه قطرو وزن آن نسبت به رشته‌هاي حفاري بيشتر است و از آن براي اعمال نيرو بر روي مته استفاده مي‌شود، كاربرد ديگر آن شاقول كردن و يا در اصطلاح مركز كردن(centralize) مته در داخل چاه است.

مته (Bit) :
براي حفر سازندها از آن استفاده مي‌شود و داراي انواع مختلفي است مانند كاج‌دار، الماس طبيعي و مصنوعي و غيره كه هر كدام كاربردها ، مزيت‌ها و معايب‌ خاص خود را دارند.

موتور متحرك (draw work) :
موتوري است كه سيم‌هاي نگهدارنده را دور قرقره كه در داخل خود قرار دارد، جمع يا باز مي‌كند.

جعبه متحرك( traveling block ) :
اين بخش نيز همانند تاج دكل جعبه‌اي ‌ست كه داخل آن چندين قرقره قرار مي‌گيرد و فرق آن با Crown block در اين است كه Crown block ثابت است اما traveling block متحرك است.

تاج دكل ( Crown block) :
در واقع جعبه‌اي است كه داخل آن چندين قرقره ثابت قرار مي‌گيرد.

قرقره ذخيره (storage reel) :
قرقره اي است كه سيم‌هاي نگهدارنده ذخيره، بدور آن جمع‌ مي‌شوند.

سيم‌هاي نگهدارنده :
سيم‌هايي هستند كه نيرو را از draw work به قسمت هاي ديگرمنتقل كرده و باعث بالا و پايين‌ رفتن لوله‌ها داخل چاه مي‌شوند.

قلاب (hook) :
از اين ابزار در سيستم‌هاي ميزهاي گردان استفاده مي‌شود و براي آويزان كردن swivel به traveling block مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

هرزگرد (swivel) :
اين ابزار نيز در سيستم‌ ميزگردان مورد استفاده قرار مي‌گيرد و در واقع هرزگردي است كه باعث مي‌شود kelly براحتي داخل swivel بچرخد.

پمپ‌هاي گل (pumps) :
كه گل را با فشار به داخل رشته‌هاي حفاري و از آنجا به درون چاه پمپ مي‌كند.

Stand pipe :
لوله‌اي عمودي كه گل از آن به داخل Kelly hose منتقل مي‌شود.

Kelly hose :
شيلنگ مرتجعي است كه گل حفاري را از stand pipe به Kelly منتقل مي‌كند.

Kelly و رشته‌هاي حفاري :
كه گل از درون آنها به مته مي‌رسد و سپس وارد فضاي حلقوي بين رشته هاي حفاري و ديواره چاه مي‌شود.

فضاي حلقوي (annulus) :
گل حفاري به همراه كنده‌هاي حفاري از داخل فضاي حلقوي چاه به سطح مي‌رسند. در واقع به فضاي بين رشته هاي حفاري و ديواره چاه ، فضاي حلقوي گويند.

Shale shaker :
غربالي است با مِش‌هاي مختلف كه هر كدام كنده‌هاي حفاري با سايز‌هاي مختلف (در حد بزرگ‌تر از ماسه و رس) را از گل جدا مي‌كنند.

Desilterو desander :
قسمت‌هاي ريز كنده‌هاي حفاري، در سايزهاي رس و شن كه توسط shale shaker قابل جدا شدن نيستند، را جدا مي‌كنند.

لوله‌هاي جداري (Casing) :
لوله‌هاي جداري وظايف مختلفي را برعهده دارند به عنوان مثال جدا كردن سازندهاي مختلف از يكديگر، جلوگيري از امتزاج سيالات سازندهاي مختلف و غيره. اين لوله‌هاي جداري توسط سيمان به ديواره چاه مي‌چسبند و از بالا نيز نگه داشته مي‌شوند.

لوله‌ هادي (Conductor pipe) :
كه دكل‌ حفاري روي آن سوار مي‌شود

لوله‌ جداري سطحي ( surface casing) :
كه مانع از امتزاج نفت و سيالات حفاري با سفره‌ي آب‌هاي زيرزميني و آلوده شدن اين آب‌ها مي‌شود.

لوله‌هاي جداري ميانه (Intermediate) :
اگر خواستيم در مسير حفاري ارتباط سازندي را از سازندهاي ديگر جدا كنيم از آن استفاده مي‌كنيم.

لوله جداري توليدي (production casing) :
كه درقسمت مخزني چاه نصب مي‌شود و هنگام بهر‌ه‌برداري آن را سوراخ مي‌كنند و از آن بهره‌برداري مي‌كنند.

آستري (Liner) :
اين نوع لوله‌هاي جداري تا سطح كشيده نمي‌شوند بلكه تا پايين‌ترين قسمتي كه لوله جداري قبلي گذاشته شده است ادامه دارد.

فوران گيرها (BOP) (blow out preventor) :
فوران گير ابزاري است كه از يك بدنه اصلي و تعدادي شير كنترل تشكيل شده است و طي عمليات حفاري روي سرآخرين لوله جداري كه در چاه رانده شده بسته مي‌شود. بخش‌هاي مختلف فوران گير شامل شيرهاي ورودي و خروجي گل، شير ورودي سيمان، shear rams و Blind rams و annulus preventor است.

Platform :
دكل‌هاي ثابتي هستند كه بعد از حفاري‌ ديگر كاربردي ندارند و نمي‌توان آن ها را حمل و منتقل كرد.

Jack - up :
در اين نوع ارتفاع platform (سكوي حفاري) قابل تنظيم است و مي‌توان با توجه به ارتفاع موج‌هاي دريا كه در منطقه‌ ايجاد مي شود، سطح سكوي حفاري را بالا يا پايين آورد.

kick :
به شرايطي گفته مي‌شود كه به علت زيادبودن فشار سازندهاي حفاري شده نسبت به فشار هيدرواستاتيك ستون گل، سيال سازند وارد چاه شود.

فوران(Blow out) :
در صورتي كه پس از پيدايي kick، اين شرايط كنترل نشود و سيال پر فشار به سطح زمين برسد، باعث ايجاد فوران و در برخي مواقع آتش‌سوزي مي‌شود.

كشتن چاه (Well Killing) :
روش‌هاي جلوگيري از راه‌يافتن سيال سازند به سطح زمين و فوران را روش‌هاي كشتن چاه (Well Killing) مي‌گويند.

مانده (Fish) :
قطعاتي نظير تكه‌هاي لوله‌ حفاري، تكه‌هاي مته و يا ابزارهاي ديگر كه بنابه هر دليل درون چاه سقوط كرده و يا در ميانه چاه‌ گير كرده‌اند و ادامه عمليات حفاري را مختل مي‌نمايند.

تدوين: مهندس محسن اطمينان
دانشجوي كارشناسي ارشد مهندسي نفت دانشكده‌ي فني دانشگاه تهران
خبرنگار مهندسي نفت سرويس مسائل راهبردي ايران

انتهاي پيام
يکشنبه 10 آذر 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: ايسنا]

[مشاهده در: www.isna.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 318]