بخشی از مقاله
خلاصه
با توجه به فنآوري هاي جدید در همه دانشهاهاستفاده از تمام امکانات موجود براي دستیابی به اطلاعات کامل وهسپس نتیجهگیري منطقی به مرور ضمن حفظ روش هاي سنتی کارا، استفاده ازروش هاي سنتی ناکارآمدهرا در گوشهاي بایگانی نموده استگهوجوده اطلاعات دقیق که با سرکشی مداوم به منظور اطمینان ازعملکرد صحیح آنها بدست میآید وهدستگاههاي خاص مانندهسیستم آشکار-ساز گازهاي هیدروکربوري وآزمایشات خاص مانند کلسی متري ودستگاه فلورسانس که بر روي کنده هاي حفاري صورت می-گیردگ هدر این پژوهش هبه بررسی وهاکتشاف لایههاي هحاوي هیدروکربورهباهاستفاده از پردازش وتحلیل وآنالیز دادههاي سیستم نمودارگیري سطحی پرداخته میشود، امروزههداده هاي گل نگاري جهت کنترل عملیات حفاري استفاده میشود، یکی از اهداف این تحقیق بررسی و معرفیهروش آسان وکم هزینه تربراي اکتشاف لایه هاي هیدروکربوردار در حفاري چاههاي اکتشافی نسبت به روشهاي رایج وهمتداول امروزي می باشدگهه
1. مقدمه
منابع زیرزمینی شامل مواد معدنی، مواد هیدروکربوري، آب و منابع زمینگرمایی نقش مهمی در تولید انرژي ایفا مینمایندگهعلاوه بر این، صنایع مختلف براي تولیدات خود نیازمند مواد خام مختلف زیرزمینی نظیر، نفت و مشتقات آن میهباشندگهبراي دستیابی به این مواد نخستین گام اکتشاف آنههاستگه امروزه روش هاي اکتشافی از حالت سنتی و معمول آن خارجهشده و استفاده از روش هاي نوین، پیچیده و فناورانه بسیار جدي شده استگهاین روشها همواره در حال توسعه بوده و به طور واضحی به ابعاد آنهها افزوده میشودگهاز جمله اهداف این روش ها کاهش هزینه هاي پروژه هاي اکتشافی استگه نمودارگیري از گل حفاري عبارت است از آنالیزهاي پیوسته همزمان با حفاري بر روي سیال حفاري و کنده هاي سازندهاي حفاري شده ، نظارت همه جانبه بر عملیات حفاري نیزو انجام محاسبات فنی و تخصصی و تحلیل هاي سر چاهی است که نهایتاً اطلاعات بسیار با ارزشی را از وضعیت زیر سطحیهه لایه هاي زمین و نیز وضعیت عملیات حفاري بر روي دکل حفاري را به ارمغان دارد] گ[گ نمودار تهیه شده توسط کارشناس نمودارگیر سطحی شامل نرخ حفاري، سنگ شناسی کنده ها، مقدار کلی گاز قابل اشتعال، و ترکیبات مجزاء هیدروکربور که در طی عملیات حفاري به سطح آورده می شود، میباشد.ه نمودار سطحی خلاصه اي از اطلاعات ثبت شده زمین شناسی، هیدروکربورهموجود در سیال حفاري و فعالیت هاي قابل توجه در حین حفاري یک حلقه چاه را ارائه مینمایدگهبا کمک این نمودار خواهیم توانست لایه هاي مخزنی را تشخیص دهیمگهه
2. مکانیسم نمودارگیري سطحی
در مخازن هیدروکربوري، سیال حفاري با هر پروژه حفاري گره خورده است، هر نوع سیال پایه آبی، پایه نفتی و پایه گازي در روندحفاري یک حلقههچاه بسیارهحیاتی استگهبه مرور زمان تغییرات زیادي در ترکیب اولیه رس و سیال حفاري پایه آبی شیرین بوجود میآیدهو بعضی مواقع غیر قابل استفاده می-گردد . - سیال هاي حفاري شناخته شده بر پایه آب شور، نفت معدنی، نفت روغنی، پولیمر، نیتروژن، گرد وخاك و کف می باشد.ا هر نوع سیال داراي خصوصیات خاصی است که در محیط هاي حفاري معین سبب بالا بردن راندمان حفاري میگرددگ بعضی پس از ورود به داخل دستگاه نیاز به تدارك جاي خاص دارند، بعضی به فن آوري نمونه گیري خاصی نیاز دارندهو بعضی دیگر روش شستشوي اختصاصی نیاز دارندگهاین تحقیق در رابطه با محیط هاي ساده با سیال پایه آبی شیرین می باشد عملیات نمودارگیري سطحی به مقدار زیادي به روند گردش سیال، که کنده هاي حفاري و سیال را به سطح منتقل می کند بستگی دارد .پمپ هاي با فشار بالا سیال حفاري را از مخازن سطحی به درون چاه از طریق لوله هاي حفاري منتقل می کنندگهسیال از طریق نازل هاي مته از لوله حفاري خارج هههمی-گردند فشار پمپ، سیال را با نیرو از طریق فضاي حلقوي بین لوله حفاري و لوله جداري بسمت بالا حرکت میدهد و از طریق خط جریان بالاي ممانعت کننده فوران خارج میکند.هسیال سپس از روي یک الک لرزنده جاییهکه کنده هاي سازند از سیال جدا می شوند، عبور میکند.ههسیال عبور کرده از الک قبل از اینکه به درون چاه پمپ مجدد گردد وارد مخازن سیال میشود .همانطور که مته حفاري می کند، سنگ خورد میشود و از طریق سیال حفاري به بالا همراه با هر نوع آب، نفت یا همراه آن منتقل میگرددگ آنچه به سطح می رسد و زمان رسیدن آن اساس علم نمودارگیري سطحی استگهنوع ماده و زمان رسیدن آن با درصد هاي متفاوتی به نوع حفاري، سنگ شناسی و فشار بستگی دارد.در این تحقیق به نمونه کنده هاي سازند براي تعیین زمین شناسی تحت لارضی در یک عمق مشخص نیازدارد .بنابراین ,کنده ها باید به اندازه کافی بزرگ باشند تا از روي الک لرزان عبور کنند.بصورت میانگین ,اندازه کنده هاي سنگ باید به اندازه دانه هاي قهوه باشند .اندازه کنده ها به مقدار سخت شدن سنگ اندازه دانه ها و سیمان سنگ بستگی دارد.در رس ,فشار می تواند بر اندازه کنده اثر بگذارد .کنده هاي بزرگ و کشیده شیل که باعث باد کردن دیوار چاه می شوند یک نشانگر قوي براي پر فشار بودن چاه می باشدگهه
3 روند ارزیابی سازند
منحنیهROPههمقدار زمان لازم براي حفاري یکهمتر یا یکهفوت از سازند را که توسط سنسور عمق تعیین می شودهرا ثبت میکندگهمنحنیهROPهمی - تواند بصورت نمودار پیوسته یا پلکانی که از راست به چپ افزایشهمیهیابد رسم گردد، وقتی به این روش نمایشهداده می شود،همنحنی ROPهبه تغییرات نوع سنگهیا خلل و فرج همانند روش خود پتانسیل انگیزشی یا نمودار اشعه گاما پاسخ میهدهد و تطابق بین این نمودارها را آسان می کندگعواملی متعددي برهROPهشامل نوع سنگ، تخلخل، وزن روي مته، وزن سیال، و سرعت میز دوار همچنین نوع، قطر و شرایط مته، اثر می گذارند.چون شیوه حفاري همانند زمین شناسی برهROPهاثر میهگذارد ، کارشناس نمودارگیري، دادههاي مشخصی از حفاري بخصوصهبه هنگام تغییر را بر روي منحنی ROPهیادداشت میکند.
کنده هاي حفاري را نیز می توان به هنگام تغییر ناگهانی درهROPهو یا مقدار گاز نسبت به خط مبنا شیل که نشان تغییر درخصوصیات سازند می باشد، جمع آوري نمود .ستون سنگهشناسی مقدار تقریبی سنگههشناسی خام را به صورت درصد ي از کنده ها نمایشهمی دهدگهه نمونه کنده ها خشکهشده، سپسهزیر میکروسکوپ مورد بررسی قرار میگیرند .سپس کنده ها به وسیله اصطلاحات زمین شناسیهمانند رنگ، اندازه دانه، جورشدگی تخلخل، بافتهو دیگر ویژگی هاي خاصیهکه نوع سنگهتوضیح داده می شوند.
بعضی از دانه هاي سنگهممکن استهوقتی در برخورد با نفتهقرار گیرند لکه دار می شوند.رنگهلکه دار شدن داراي محده د ايهاز قهوه اي تیره براي نفت با چگالیههAPIهاههکم یا بیهرنگهبراي نفت و محصول میعان آن با چگالیههAPIاهبالا می باشد .مقدار لکه دار شدن یا آغشته شدن تخلیه آرامهه نفتهدر کنده هاي آلوده به نفتهیا مغزه، نشانه اندازه گیري کیفی تراوائی میباشد.هه ههههههتا زمانیکه نفت به سیال پایه روغنی اضافه نشود و یا هیدروکربور وارد سیستم گردشی سیال نشود واکنش با اسید می تواند نشانههمهمی از نفت درهه نمونه هاي سنگهکربناته باشد .براي آزمایشهوجود نفت، کارشناس از اسید کلریکهبا غلظت کم براي سنگ هاي خرد شده در ظرفهچینی استفاده می کند .وجود نفتهبوسیله ایجاد حبابهاي بزرگههمچنانکه اسید جهتهآزاد کردن نفتیهکه در خلل سنگهمی باشد با کربنات زمینه سنگهواکنشهنشان ه می دهد، مشخصهمیگردد .در بعضی حالت ها نفتهیکهرنگین کمان در سطح حباب تشکیل میدهد.یکی دیگر از کارها پایش گاز می باشد که توسط سیستم گاز ثبت می گردد، می باشدگهقرائت سیستم گاز با حذف محدودیت زمان تاخیره Lag Timeاهتقریبا بصورت لحظه اي می باشد.خطوط مکشهجریان تقریباهثابتی از هوا و گاز را از محل دستگاه تله گازي , نصب شده در مخزن الکهلرزان , به طرفهدستگاه نمودارگیري سطحی هدایتهمی کند .در آنجا دستگاه هاي با حساسیت بالا نمونه هاي استخراج شده از سیال حفاري را پردازش می کنند.ابزار اولیه یکهآشکار ساز شعله اي یونی - FID - لهکه می تواند تراکم گاز هاي هیدرو کربوري ازهخهالی طچه قسمت در میلیون هppmاهرا حس کند، می باشدگهاندازه گیري هايهFIDه براي رسم نمودار منحنی کلی گاز در نمودار سطحی دستگاه بکار می رود.گاز زمینه -با حداقل سطح ثابتهگازایجاد یکهخط پایه براي نمودار می کند.سطح گاز زمینه ممکن است هر مقداري ازهppmهکم تا تا چندین درصد، بسته بههسازند و شرایط گردش سیال باشد . افزایش مقدار گاز، گاز آشکار شده به هر میزان ، معمولا با مناطقی که تروایی و تخلخل آنهافزایشهیافته باشد، مطابقتهدارد در صورت وجود نفت و گاز در نمونه کنده ها و یا سیال حفاري، از دستگاه آشکار ساز گاز با دقتهبیشتري جهت ارزیابی استفاده می شود .سیستم گاز با استفاده از یکهجریان پیوسته نمونه را از دستگاه تله گازي دریافت می کند.هجریان را به قسمت هاي مختلفهدستگاه بر اساس وزن مولکولی ، زمان تجزیه -مدت زمان مورد نیاز براي عبور یکهترکیب درههستون سیستم کروماتوگراف -که ممکن است با توجه به نوع گاز جدا شده در ستون مورد استفاده در دستگاه کروماتوگراف بینهکمتر از یکهدقیقه تا چندین دقیقه متغییر باشد، هدایت می کند .ترکیبات کلی که توسط دستگاه آشکار گاز مشخصهمی شوندهدر محدوده گروه الکالین ها می باشد:متان c1ه،اتان c2ه، پروپان c3ه،بوتان c4ه،پنتان c5ه،اندازه گیري این ترکیبات سبک به درهشناخت ویژگی هاي ترکیبات سیال مخزن به هنگام حفاريهاکتشافی کمکهمی کند.چون هر سیال مخزن از ترکیب هايهمتفاوتی از هیدرو کربور با وزن مولکولی مختلف تشکیل شده است، رابطه نسبت هیدرو کربور هاي سبک از یکهسیال به سیالهدیگر تغییر می کند.کمیت گاز و نسبت گاز هاي گوناگون در تشخیصهمناطق تولیدي نفتهو گاز مفید می باشد.
4. مراحل عملیات تشخیص
جهت تشخیص لایه هاي نفتی، از نمونه هاي یکی از مخازن نفتی حوضه فارس استفاده شده استگهاین منطقه از نظر سن زمین شناسی آپسین می باشد و لیتولوژي آن شامل آهک هاي کم عمق حاوي فسیل اوربیتولین دار بوده که در اکثر نواحی به جز جنوب وجنوب غرب لرستان وجود دارد، در منطقه فارس ساحلی لایه اي االیتی وگلوکنیتی بر روي سازند داریان قرار داردههمان طور که در شکل گهدیده میشود هازکنده هاي حفاري برروي الک لرزان به ازاي هر پنج متر نمونه گرفته شده است، سپس بعد از شستشو روي آنها آزمایشات مذکور انجام شدگهه
