- مرز بیرونی مخزن
مرز بیرونی افت فشار دارد که برای مخازن محدود که حجم مشخصی دارند صادق است.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

فشار در سطح بیرونی را برابر با فشار اولیه‌ی مخزن فرض کرده و به بیان دیگر افت فشار وجود ندارد. این حالت برای مخازنی که همراه با تأمین کننده‌ی قوی، نظیر محیط آبده یا کلاهک گازی با فشار بالا هستند که اجازه‌ی کاهش فشار درسطح بیرونی مخزن را نمی‌دهند کاربرد دارد.
حالتی‌که فقط کاربرد ریاضی دارد و مخزن آن‌قدر بزرگ فرض می‌شود که با میل‌کردن شعاع بیرونی به سمت بی‌نهایت، فشار برابر با فشار اولیه‌ی مخزن ‌شود و افت فشار وجود نخواهد داشت.
۱-۵-۲- انواع آزمایشات چاه‌آزمائی
عموماً تمام آزمون­‌های چاه را در سه دسته تقسیم بندی می کنند:
۱- آزمون­های دوره‌ای تولید
۲- آزمون­های سنجش بهره‌دهی چاه
۳- آزمون­های فشارگذرا
آنچه که به عنوان چاه‌آزمایی مصطلح شده است ، آزمون­های دسته سوم و تا حدودی آزمون­های دسته دوم می باشند[۱۴].
۱-۵-۲-۱- آزمون­‌های دوره‌ای تولید (اندازه‌گیری روزانه‌ی دبی و فشار)
این آزمون­ها معمولاً همان اندازه‌گیری روزانه‌ی دبی و فشار است، که برای چاه های نفت: دبی تولید نفت، دبی تولید آب و گاز همراه، حجم کل تولید نفت، میزان گاز آزاد شده از نفت بر واحد حجم و فشار جریانی چاه می باشد و برای مخازن گازی: مقدار گاز تولید شده در یک روز، دبی تولید گاز در طول روز، مقدار میعانات گازی تجمع یافته، فشار جریانی چاه و … است. تغییر این پارامترها باعث می شود که مهندسان برای بهبود شرایط تولید به آزمون­‌های دسته دوم و سوم روی‌آورند و یا چاه را تعمیر کنند. مثلاً اگر در تولید روزانه چاه مشاهده شود که میزان دبی آب تولیدی نسبت به روزهای قبل افزایش یافته و این افزایش به مرور زمان بیشتر شود، باید سعی کرد فشار درون چاه را ثابت نگه داشت و سپس زون‌های مشبک کاری شده‌ای را که آّب از آن ها تولید می شوند - که معمولاً مشبک های پایین هستند-  با مسدود کننده بست. همین موارد نیز برای حالتی که میزان گاز تولیدی افزایش می یابد نیز باید مد نظر قرار گیرد.
امروزه با پیشرفت تکنولوژی، استفاده از روش های هوشمند برای کنترل مداوم چاه کمک زیادی به جمع آوری داده‌های روزانه چاه می‌کند و علاوه بر آن می‌توان با مشاهده تغییرات ناخواسته، به‌صورت خودکار تغییرات لازم را روی چاه اعمال کرد و امکان کنترل از راه دور را بر روی چاه فراهم می‌کند.
۱-۵-۲-۲- آزمون­‌های سنجش بهره‌دهی چاه (میزان دبی چاه بر حسب فشار جریانی چاه)
در این دسته آزمون­‌ها، میزان دبی چاه بر حسب فشار جریانی چاه رسم می شود. سپس بر اساس نمودار آن می توان در یک فشار معین، دبی چاه را حدس زد و همچنین حداکثر دبی چاه را و یا دبی چاه در فشار ترک مخزن(فشاری که در آن دیگر برداشت از مخزن مقرون به صرفه نیست) را بدست آورد. اساس کار، تخمین تولید در آینده بر اساس معادلات نیمه تجربی ( بعنوان مثال معادله ووگل^[۱۶]و یا معادله فتکوویچ^[۱۷]) می باشد که پارامترهای مجهول این معادلات را بر اساس داده های موجود از فشار و دبی، بدست می آورند و سپس این گونه فرض می کنند که معادله مورد نظر با پارامترهای بدست آمده، برای این چاه در دبی و فشارهای دیگر نیز صادق می باشد.
۱-۵-۲-۲-۱- برای مخازن نفتی:
۱- آزمون­ شاخص بهره‌دهی^[۱۸]
۲- آزمون­ عملکرد جریان به داخل چاه^[۱۹]
۳- تغییرات دبی در زمان طولانی تولید^[۲۰]
۴- تغییرات دبی در زمان کوتاه تولید^[۲۱]
۵- تغییرات دبی در زمان کوتاه تولید و بستن چاه^[۲۲]
۱-۵-۲-۲-۲- برای مخازن گازی:
۱- تغییرات دبی در زمان طولانی تولید
۲- تغییرات دبی در زمان کوتاه تولید
۳- تغییرات دبی در زمان کوتاه تولید و بستن چاه
- آزمون­شاخص بهره دهی تولید
این آزمون­ برای اندازه گیری شاخص بهره‌دهی به‌کار می‌رود که برابر نسبت دبی به افت فشار در طول عمر مخزن می باشد. این شاخص بیان کننده‌ی توانایی ذاتی مخزن برای تولید است که بیشتر بودن مقدار آن نشان دهنده توانایی بالای سنگ مخزن در عبور سیال مخزن است.
- آزمون­عملکرد جریان به داخل چاه
این آزمون­ نمودار فشار جریانی چاه برحسب دبی آن است که برای مخازن نفتی در فشار بالاتر از فشار نقطه حباب شبیه به آزمون­ شاخص بهره‌دهی است. یعنی نمودار آن‌ها خطی است و برای مخازنی که فشار آن زیر فشار نقطه حباب است، از معادله ووگل پیروی می کنند. که بر اساس این معادله می توان معادله فشار برحسب دبی را برای چاه مورد آزمایش بدست می آورد.
- تغییرات دبی در زمان طولانی تولید
برای این آزمون­ از چاه در دبی‌های مختلف تولید می کنند و برای هر دبی آن‌قدر زمان به چاه می دهند تا فشار جریانی ته چاه تثبیت شود، یعنی تغییرات آن خیلی کم شود. پس از تکرار ۴ یا ۵ مرتبه‌ای این کار در دبی‌های متفاوت، نمودار فشار جریانی تثبیت شده ته چاه بر اساس دبی را رسم می کنند و بر اساس آن پارامترهای مجهول معادله فتکوویچ را بدست می‌آورند. سپس بر اساس این فرمول تصحیح شده می توان دبی چاه را در هر فشار دیگری حدس زد.
- تغییرات دبی در زمان کوتاه تولید
یکی از مشکلات آزمون­ تغییرات دبی در زمان طولانی تولید، طولانی بودن زمان تثبیت فشار درون چاه می باشد به‌همین دلیل در آزمون­ تغییرات دبی در زمان کوتاه تولید از چاه برای زمانی مشخص در یک دبی مشخص تولید می کنند سپس بعد از اندازه گیری فشار چاه را می‌بندند تا به فشار اولیه برگردد و سپس در دو دبی دیگر این کار را با همان مدت زمان تولید در دبی اول انجام می‌دهند. و در انتها با یک دبی مشخص اجازه می دهند فشار چاه تثبیت شود. سپس بر روی داده‌های بدست آمده شبیه آزمون­ تغییرات دبی در زمان طولانی تولید عمل می‌شود. با این تفاوت که نمودار تنها از نقطه تثبیت شده فشار رسم می‌شود.

- تغییرات دبی در زمان کوتاه تولید و بستن چاه
این آزمون­ شبیه تست قبل است با این تفاوت که هنگام بستن چاه نیز زمان برابر زمان تولید لحاظ می‌شود و اجازه نمی دهند فشار به فشار اولیه مخزن برگردد که این روش نیز باعث کاهش زمان آزمون­ می شود.
برای مخازن گازی نیز آزمون­‌های نامبرده شبیه به حالت مخازن نفتی عمل می شود.
۱-۵-۲-۳- آزمون­های فشار گذرا ( فشار با زمان)
آزمایش گذرای فشار، ابزار تشخیص مهمی است که اطلاعات با ارزشی در اختیار مهندس مخزن قرار می­دهد­. یک آزمایش گذرا از ایجاد یک تغییر در چاه (مثلاً تعییر دبی) آغاز می­ شود و از آن پس فشار در زمان­های مختلف ثبت و مشاهده می­ شود­. از یک آزمایش که به درستی و به خوبی انجام شود می­توان اطلاعاتی نظیر تراوایی متوسط، حجم محدوده­ ریزش، تخریب یا تقویت مخزن در اطراف چاه و فشار مخزن را به دست آورد­.
یک آزمایش گذرای فشار همواره جواب­های منحصر به فرد نمی­دهد­. معمولاً تغییرات نا­متعارفی در سیستم مخزن وجود دارد که بر آزمایش­ها تأثیر می­ گذارد و باعث می­ شود که نتایج متعددی از داده ­های فشار استنتاج شود. در این حالت، از داده ­های آزمایش گذرای فشار باید در کنار سایر روش­های تشخیصی یا داده ­های دیگر استفاده شود تا توانمندی آن مشخص گردد.
در دو بخش بعدی به معرفی دو روش بسیار متداول آزمایش(آزمایش خیزش فشار و آزمایش کاهش فشار) پرداخته می­ شود.
۱-۵-۲-۳-۱- آزمایش‌ خیزش فشار
در این آزمایش چاهی را که با دبی ثابت و مشخص در حال تولید بوده را به‌طور کامل می‌بندند (عملاً تولید آن‌ متوقف می‌شود) و سپس فشار ته چاه را با یک ثبت‌کننده فشار اندازه‌گیری کرده و براساس زمان ثبت می‌کنند. لحاظ کردن زمان تولید قبل از آزمایش‌ نیز ضروری می‌باشد. مدت زمان بستن چاه بین دو تا سه روز است تا فشار در تمام قسمت‌های مخزن تقریبا یکسان شود [۱۵]. مزیت این روش این است که جریان را به راحتی می‌توان به صفر رسانید ومعایب نوسان در جریان وجود ندارد [۱۶]. نحوه‌ی تغییرات فشار نسبت به زمان در این آزمایش در شکل(۱-۵) آمده‌است.
شکل(۱- ۵): نمودار تغییر فشار نسبت به زمان در آزمایش‌ خیزش فشار [۱۴]­.
در حالت ایده‌آل فرض می‌کنیم که عملیات چاه‌آزمائی در یک مخزن همگن، تک‌فازی، اندکی تراکم‌پذیر، در تمامی جهات دارای خصوصیات یکنواخت و نامتناهی که تاثیر مرزهای آن در جریان آزمایش‌ ظاهر نمی‌شود انجام می‌گیرد. معادله نفوذ^[۲۳] که جریان سیال در محیط‌های متخلخل، توسط آن اداره ‌می‌شود و از ترکیب قانون بقای جرم، قانون دارسی و معادله‌حالت به‌دست می‌آید با معادله‌ی (۱-۷) بیان می‌شود.
(۱-۷)