بخشی از مقاله
چکیده
مدیریت کارآمد کلید موفقیت عملیاتهایی است که در طول عمر یک مخزن بر روی آن انجام میگیرد. مدیریت مخزن را می توان به دو دسته کلی مدیریت واکنشی و مدیریت پیشگیرانه تقسیم نمود. در مدیریت واکنشی پس از وقوع یک تغییر یا بحران به آن واکنش داده می شود. اما در رویکرد مدیریت پیشگیرانه پیشبینی و برنامهریزی برای انجام تغییرات در یک سیستم به نحوی انجام می شود که آن تغییرات قبل از وقوع یک رخداد صورت پذیرد. در نتیجه در رویکرد مدیریت پیشگیرانه به ابزاری به منظور پیش بینی رفتار مخزن و تعیین بهترین تصمیم ممکن برای بهبود اقتصاد مخزن نیازمندیم.
در این مقاله از شبیه سازی مخزن برای پیش بینی رفتار آن و از الگوریتم ژنتیک به منظور ارائه تصمیم های مختلف به شبیه ساز و یافتن بهترین تصمیم از میان گستره وسیعی از راه حل های ممکن استفاده می شود. در بررسی کاربرد این رویکرد، در این مقاله، تاثیر استفاده از آن در تعیین زمان فعالیت چاه های تزریق آب یک مدل سیلاب زنی با عملکرد رویکرد مدیریت واکنشی مقایسه می شود. نتایج حاصل نشان می دهد رویکرد مدیریت پیشگیرانه با تنظیم پارامترهای پروژه سیلاب زنی موجب بهبود اقتصاد آن می گردد.
-1 مقدمه
دوره عمر یک مخزن با اکتشاف آغاز میگردد، سپس ابعاد آن تعیین شده و توسعه آن از طریق روشهای تولید اولیه، ثانویه و سوم آغاز میشود. در نهایت نیز رهاسازی مخزن فرا میرسد. مدیریت کارا کلید موفقیت عملیاتهایی است که در طول عمر مخزن بر روی آن انجام میگیرد.مدیریت مخزن نوین شامل هدفگذاری، ایجاد یک برنامه برای رسیدن به هدف، اجرای هدف و نظارت بر حسن اجرا و ارزیابی آن برنامه است. برنامه ممکن است به نحو رضایتبخشی عمل نکند. در نتیجه بایستی بازبینی شده و دوره اجرا، نظارت و ارزیابی مجددا طی گردد.اجزای اصلی یک برنامه موفق مدیریت مخزن عبارتند از: جمعآوری و مدیریت دادهها [1]، یکپارچه ساختن مهندسی و زمینشناسی، زمین آمار و توصیف مشخصات مخزن، اقتصاد [2] و رویکرد تیمی
در مدیریت مخازن، با دو انتخاب عمده روبرو هستیم. ما میتوانیم اجازه دهیم که اتفاقات خودبخود و بدون دخالت ما رخ دهند یا میتوانیم آنها را به وجود آوریم. میتوانیم بدون برنامهریزی دقیق از سود حاصل از مخزن استفاده کنیم یا با مدیریت کارا و استفاده از روشهای برداشت ثانویهٌ و ازدیاد برداشت نفتٍ سود خود را حداکثر کنیم.
مدیریت پیشگیرانهَ منجر به اتخاذ تصمیماتی می شود که از وقوع رخدادهایی که به دلایل اقتصادی یا فنی دلخواه ما نیستند جلوگیری کند. در نقطه مقابل مدیریت واکنشیُ تنها پس از وقوع چنین رخدادهایی منجر به کاهش تاثیر آنها می شود.در مدیریت پیشگیرانه امکان وقوع مشکلات یا فرصتها بررسی میشود و مدیر با فکر کردن در مورد آینده و به منظور پیشگیری از مشکلات و ایجاد فرصتها تصمیمگیری میکند.
مدیریت پیشگیرانه در بخش های مختلف مرتبط با صنعت نفت کاربرد دارد. در مدیریت ایمنی یک برنامه پیشگیرانه بر اساس مطالعات موردی، تاریخچه، استانداردهای صنعتی یا حتی قضاوت صحیح شخصی بنا میشود. در نقطه مقابل برنامههای واکنشی بر اساس درسهایی که در حین اجرای پروژه فرا گرفته میشوند، ساخته میشوند.
تقابل بین رویکرد مدیریت پیشگیرانه و واکنشی در استفاده از چاه های هوشمند نیز دیده میشود. چاههای هوشمند از سنسورهای دما و فشار و شیرهای کنترل فاصلهای درونچاهی استفاده میکنند. در این نوع چاه ها رویکرد واکنشی تصمیمات را بر اساس شرایط فعلی اتخاذ میکند. در این حالت بهترین موقعیت شیرهای کنترل جریان ته چاهی برای وضعیت کنونی، با توجه به شرایط تولید مختلف، تعیین میگردد. رویکرد واکنشی هر انحراف از هدف تولید - مانند افزایش سریع در برش آب به دلیل ناهمگنی - را تصحیح میکند. در نقطه مقابل، رویکرد پیشگیرانه به دنبال بهترین موقعیت شیرهای کنترل جریان ته چاهی است که بیشترین برداشت نفت را با پیشبینی حوادث آینده نتیجه میدهد.
در استفاده از روش های برداشت ثانویه و ازدیاد برداشت نفت مدیریت مخزن کارآمد اهمیت بیشتری دارد. در این روش ها افزوده شدن چاه های تزریق آب، گاز یا بخار موجب پیچیده تر شدن تولید از مخازن می گردد. علاوه بر این هزینه های ناشی از تزریق سیالات، فرآورش سیالات تولیدی و فعالیت تعداد بیشتری چاه موجب نیازمندی به برنامه ریزی دقیق تر به منظور مدیریت این روش ها می شود. از آنجایی که با افزایش عمر میدانهای نفتی کشورمان ضرورت استفاده از روش های برداشت ثانویه و ازدیاد برداشت نفت احساس می شود، کاربرد نگرش های نوین مدیریت مخزن مانند مدیریت پیشگیرانه افزایش بیشتری می یابد.
در این مقاله پیشنهاد می شود که به منظور بهره گیری از رویکرد مدیریت پیشگیرانه به صورت عددی از بهینهسازی در کنار شبیه سازی مخزن استفاده شود. الگوریتم ژنتیک به عنوان یکی از روش های بهینه سازی فاقد گرادیان می تواند در یافتن پارامترهای بهینه به مهندسان مخزن کمک کند. پارامترهایی که با استفاده از این رویکرد با موفقیت بهینه سازی شده اند عبارتند از:
· مکان چاه های تولیدی و تزریقی
· نرخ تولید نفت از چاه های تولیدی
· نرخ تزریق آب در چاه تزریقی
· مدت زمان تزریق آب در چاه تزریقی
عامل دیگری که نقش اساسی در مدیریت پیشگیرانه پروژههای برداشت ثانویه و ازدیاد برداشت ایفا میکند شبیهسازی عددی مخزن است. با استفاده از مدل مخزن و تاریخچه عملکرد آن، میتوان پیشبینیهایی با دقت بالا از روند تولید مخزن و هر یک از چاهها استخراج کرد. این پیشبینیها موجب میشوند که رویکرد مدیریت مخزن از واکنش به رخدادهای نامطلوب به برنامهریزی برای پیشگیری از آنها تبدیل گردد.
