بخشی از مقاله
چکیده
عموما سیاستهاي صنایع بالا دستی صنعت نفت استفاده از امکانات موجود و پیشرفته ترین تکنولوژي ها است که بتوان به طور مداوم سیالات غیر قابل استفاده و پسماند هاي حفاري را کاهش دهد.تزریق نمودن کنده ها و پسماند هاي حفاري از طریق روش شکست هیدرولیکی - تزریق مجدد کنده هاي حفاري - ، به طور عمده بهترین و جدیدترین گزینه براي این امر محسوب میشود به این دلیل که توسط استفاده از این روش میتوانیم سیستم تخلیه صفر را با پرداخت کمترین هزینه ها احداث نماییم.
این مقاله در مورد مطالعه و شبیه سازي فرایند تزریق مجدد کنده هاي حفاري در میدان آزادگان و اهواز میباشد. انتخاب سازند مورد نظر جهت تزریق کنده هاي حفاري از درجه اهمیت خاصی برخوردار است.
درانتخاب سازند مورد نظر باید توجه نمود که با مطالعه سنگ شناسی و نمودارگیري از چاهها امکانسنجی انجام فرایند تزریق مجدد کنده ها فراهم میشود. بعد از تعیین پارامترهاي لازم سنگ شناسی و زمین شناسی سازندها به نرم افزار امکان انجام فرایند شبیه سازي شکست هیدرولیکی توسط ایجاد و توسعه شکافهاي موجود به چند شاخه داده وبرنامه اجرا میشود.
-1 مقدمه
انواع مختلفی از پسماندهاي حفاري اعم از کنده هاي حفاري وسیالات مختلف از طریق تزریق مجدد دفن میشوند، بیشتر این حجم را آبهاي تولیدي میدانیم که جهت بهبود راندمان تولید یا جهت دفن دائمی بکاربرده میشود. پسماندهاي میادین نفتی که در سایتها تزریق میشوند شامل سیالات عملیات چاههاي تعمیري، سیالات تکمیل چاه، اسلاج، شن، رسوبات و خاك هاي آلوده و آبهاي غیر قابل استفاده و دیگرمواد است. در این پروژه ما تمرکز خود را بر روي سیالات حفاري جهت تزریق به سازندهاي زیر زمینی معطوف میکنیم. فرایند پسماند حفاري چاههاي نفت و گاز شامل دو نوع پسماند که سیالات حفاري و کنده هاي حفاري است میباشد.
سیالات حفاري که در جهت کمک به توسعه حفاري بکار میروند سیال پایه آن آب، نفت هاي طبیعی، هوا، گاز و یا مخلوطی از این مواد است.سیال حفاري بعد از عبور از مته و خنک نمودن و روانکاري مته کمک میکند که کنده هاي جدا شده از سازند را حمل نموده و به سطح انتقال میدهند و در سطح به وسیله تجهیزات کنترل جامدات این کنده ها با درصدي از سیال حفاري فعال در سیستم جدا میشود.فاز سیال که مجددا به سیستم گردش سیال وارد میشود که اگر نیاز به کنترل آلودگی باشد توسط اضافه نمودن مواد شیمیایی مختلف درمان آن انجام میشود. کنده هاي جامد،که با سیال همراه هستند بعد از چندین مرحله تصفیه در محلی ذخیره میشوند
-2 بررسی تکنولوژي تزریق
شکل - - 1 شماتیکی از طراحی فرایند تزریق مجدد کنده هاي حفاري است. سیستم تزریق مجدد کنده هاي حفاري شامل جمع آوري و انتقال پسماندهاي مایع و جامد از سیستم کنترل جامدات به سیستم آماده سازي دوغاب است. در واقع این سیستم جایی است که کنده هاي حفاري جدا شده از تجهیزات کنترل جامدات به ذرات ریز و گردي تبدیل میشوند سپس با سیالاتی مانند آب یا نفت موجود مخلوط میشوند و دوغاب را میسازند.
این دوغاب سپس به مخزن نگه داري دوغاب وارد میشود که در این مخزن خواص رئولوژي مناسب به آن داده میشود. آنگاه دوغاب موجود با توجه به داشتن خواص رئولوژي مناسب به سازند مورد نظر در یک فشار به اندازه کافی بیشتر از فشار شکست سازند تزریق خواهد شد. وقتی تزریق قطع شد، این دوغاب به داخل یک سازند مشخص در فشاري مناسب که دائما در سازند دریافت کننده دوغاب شکاف ایجاد کند تزریق می شود. فشار در حالی که سیال به درون سازند وارد میشود کاهش میابد و جامدات در شکافهاي القایی باقی میمانند.
شکل:1شماتیک فرایند تزریق مجدد کنده هاي حفاري در مخزن با بهره وري کم
عموما بیشتر فرایند تزریق کنده هاي حفاري شامل: - 1 - تزریق از طریق فضاي حلقوي، که تمامی پسماندها را از طریق فضاي حلقوي یعنی فضاي بین دو جداري تزریق میشود. - 2 - چاههاي دفع دائمی، این چاهها بوسیله لوله جداري تزریق و پکر که تنظیم میشوند عملیات تزریق انجام خواهد شد.شکل هاي - 2 - و - - 3 نشان دهنده این دو فرایند تزریق است:
شکل :2تزریق مجدد کنده هاي حفاري از فضاي حلقوي از بین لوله هاي جداري
شکل:3تزریق مجدد کنده هاي حفاري به چاههاي صرفا تزریقی
عملیات تزریق مجدد کنده هاي حفاري میتواند در دو حالت تزریق کلیه ي پسماندها به طور یکجا و یا از طریق تزریق مقداري خاص در مرحله هاي متفاوت اجرایی شود. در بسیاري از دکل هاي دریایی، در حالی که حفاري به طور مداوم انجام میشود جایی براي نگهداري کنده ها و پسماندها وجود ندارد و ناگزیر بایستی در یک حلقه چاه جدید تمام پسماند را به طور یکجا تزریق نمود.
در این حالت، فشار تزریق باید به دقت مورد ارزیابی قرار بگیرد که پاسخ سازند به این حجم را آنالیز نماییم. بیشتر عملیات هاي تزریق به صورت تزریق به صورت دوره ایی است. - مثلا تزریق به مدت چند ساعت انجام شود، اجازه میدهیم به سیالات تزریق شده که در مدت یک شبانه روز در سازند پراکنده شوند و سپس مرحله بعدي تزریق را انجام میدهیم - . شکل - - 4 دو تزریق متناوب را نشان میدهد. شدت تزریق متناوب بستگی به دبی تزریق پسماندهاي موجود دارد. تزریق هاي متناوب کمک میکند به ایجاد شکافهاي القایی ایجاد شده در نتیجه مدت زمانی که عملیات تزریق متوقف میشود و این پدیده مقدمات گسترش شکاف در اثر تزریق در مرحله بعدي پسماند به سازند را فراهم می آورد که بتوانیم حجم زیادي از پسماندها را تزریق نماییم.
