مخازن متراكم گازي یا Tight Gas Reservoir – بخش نخست

2 خواندن ثانیه
0
87
مخازن متراكم گازي یا Tight Gas Reservoir - بخش نخست

مخازن متراكم گازي یا Tight Gas Reservoir؛ يك منبع انرژي طبيعي نامتعارف براي آينده

امروزه با كاهش توليد از مخازن متعارف نفت و گاز و افزايش تقاضا براي سوخت فسيلي، توليد گاز اقتصادي از منابع نامتعارف (مخازن متراكم گازي، زغال گاز دار، هيدرات گازي و شيل هاي گاز) يك چالش بزرگ براي صنايع نفتي به شمار مي آيد. حجم زياد، پتانسيل دراز مدت، قيمت مناسب و جاذبه بي سابقه در بازارهاي جهاني موجب شده تا گاز نامتعارف طلايه دار انرژي هاي آينده شود. گاز موجود در مخازن متراكم زيرزميني با تراوايي ميكرودارسي، پتانسيل زيادي براي توليد در آينده دارد. تراوايي كم، فشار غيرعادي، مخزن اشباع از گاز و فقدان زون آب تحتاني، چهار معياري است كه تجمع هاي گاز نامتعارف در يك مركز حوضه دارا مي باشد. ماسه هاي متراكم گازي نوع مهمي از مخازن گازي مركز حوضه به شمار مي آيند اما همه مخازن گازي از نوع مركز حوضه ماسه اي نيستند.

فناوري متمركز براي شناخت بهتر ويژگي هاي منابع متراكم گازي و همچنين توسعه روش هاي مهندسي قابل اطمينان جهت افزايش چشــمگير توليد از اين منابع گسترده و كم تراوا لازم و ضروري به نظر مي رسد. مفهوم توليد گاز از سنگ هاي متراكم با تراوايي بسيار پايين نياز به شــناخت چندين پارامتر از قبيل ويژگي هاي پتروفيزيكي، مجموعه رخساره هاي سنگي، توزيــع رخساره ها، تخلخل برجا، اشباع شدگي، تراوايي موثر گاز در شرايط مخزن و ساختار توزيع اين خصوصيات دارد. پيشرفت در فناوري حفاري و تكميل چاه سبب مي شود تا نفتگيرهاي زمين شناسي به خوبي مشخص و به طور كامل كشف گردند. چا ه هاي چند شاخه اي و مديريت پس ماندهاي سرچاهي، دو مولفــه كليدي در فناوري هاي جديد در توسعه مخازن متراكم گازي به شمار مي روند.
بــه دليل نياز به شناخت بهتر و پيش بيني خصوصيات مخزن در مخازن با تراوايي كم و اســتفاده از اطلاعات مربوط در ارزيابي منابع به علومى مانند، زمين شناسي، مهندسي مخزن، تفسير نمودارهاي چاه پيمايي و ساير رشته هاي وابســته نياز است تا بتوان اين مهم را مديريت نمود. به اين ترتيب هيچ گونه نگراني در استخراج نفت و گاز طبيعي باقي نمي ماند وحجم هنگفتي از نفت و گاز نامتعارف وجود خواهد داشت كه بتواند با نفت متعارفي كه در ۵تا ۲۰ســال آينده رو به كاهش مي گذارد، جايگزين گردد. مطالعه حاضر يك بررسي جهاني از كارهاي مختلــف و تحقيات جاري مرتبط با مخازن متراكم گازي ارائه مي دهد و در نظر دارد تا يك سابقه عملي منسجم در اين چشم انداز بدست آورد و بتواند اين دستاوردها را در ارزيابي هاي كاربردي استفاده نمايد. ماهيت مطالعه، يك بازبيني سيستماتيك از مخازن متراكم گاز عمده در نقاط مختلف دنيا است و در اين بررسي خصوصيات زمين شناسي (محيط رسوبگذاري، سنگ شناسي و دياژنز)، پتانسيل شكستگي مخازن و دانسيته منابع هدف واقع شده است. علاوه بر اين، نظر اجمالي بر تعاريف مخازن متراكم گازي، مفاهيم مرتبط با آن از قبيل گاز مركز حوضه و حوضه عميق را در بر مى گيرد. همچنين مفهوم نقاط بهينه و هر دو پارامتر چينه اي و ساختاري مخزن را بازگو مي نمايد.

از مخازن متعارف تا نامتعارف، آينده تجارت نفت و گاز

مخازن متعارف مخازني هســتند كه مي توانند نرخ جريان اقتصادي ايجاد نمايند و ميزان اقتصادي نفت و گاز بدون عمليات تحريك آميز و يا هيــچ فرايند بازيافت خاصي توليد شود. يك مخزن متعارف با تراوايي بالا تا متوســط تعريف مي شود به طوريكه بتوان در آن چاه قائم حفاري كرد و يا اينكه در فواصل عمقي از مخزن آن چاه شبكه گذاري نمود و سرانجام آن چاه داراي نرخ توليد اقتصادي بوده و ميزان بازيافت نفت و گاز از آن اقتصادي باشد.
درحاليكه يك مخزن نامتعــارف مخزني است كه نرخ جريان اقتصادي نداشــته و يا اينكه حجم اقتصادي نفت و گاز بدون روش هاي بازيافت مخصوص و يا عمليات كمكي مانند تكنولوژي تزريق بخار توليد نمي گردد. از مخازن نامتعارف بارز مي توان ماسه هاي متراكم گازي، زغال متان دار، نفت ســنگين و شيل هاي گازي را نام برد. افزايش قيمت و پيشرفت تكنولوژي، كليدي براي توســعه آنها در آينده است. منابع نامتعارف احتمالاً خيلي بزرگ هستند اما خصوصيات پراكندگي آنها هنوز به خوبي شناخته شده نيست. چيزي كه مشخص است اين است كه در كميت بزرگ وجود دارند وليكن از جنبه بازيافت اقتصادي به آساني به سمت چاه جريان پيدا نمي كنند.شكل ۱ مثلث منابع متعارف و نامتعارف و شكل ۲ ميزان منابع هيدروكربوري دنيا را نشان مي دهد.

شکل ۱: مثلث منابع متعارف و نامتعارف

شکل۲: ميزان منابع هيدروكربوري دنيا

مخازن نامتعارف متراكم شكاف دار

اگرچه مخازن نامتعارف متراكم شكاف دار كمتر معمول هستند و نسبت به مخازن كربناته و ماسه سنگ هاي متعارف كمتر شناخته شده اند، اما به طور چشمگيري به يــك منبع مهم انرژي تبديل شده اند. مخازن شكاف دار از سنگ هاي شكسته شده طبيعي تشكيل شده اند، در حاليكه مخازن متراكم هيچگونه شكستگي طبيعي ندارند و بدون شكستگي هيدروليكي نيز نمي توانند به طور اقتصادي توليد داشته باشند. مخازن نامتعارف متراكم شكاف دار غالباًمستلزم هزينه و ريسك بالاتري نسبت به مخازن متعارف هستند. تاريخچه اين نوع مخازن براي زمين شناسان و مهندسان نفت شناخته شده نيست. زمين شناسان دريافته اند كه به كاربردن تكنيك هايي مانند نقشه رخساره هاي ناحيه اي و چينه شناسي توالي ها كه بــراي يافتن و ترســيم مخازن متعــارف مفيد و عملي اســت، براي مخازن نامتعارف شكاف دار موثر نيست. ارزيابي اين گونه مخازن مشــكل است و تكنيك هاي بازيافــت در آنها بايد به طــوري خردمندانــه انتخاب و بــا دقت به كار گرفته شــوند تا از بروز هر گونه مشكل توليد اجتناب گردد. لذا مهندسان نفت نگاه مساعدي به مخازن نامتعارف متراكم شكاف دار ندارند. با اين وجود، تكنولوژي هاي جديد توسعه يافته در سال هاي اخير سبب شده تا اين منابع روزبه روز بيشتر اقتصادي شوند.
بســياري ممكن است فكر كنند كه در حال حاضر مخازن نامتعارف مهم نيستند و در آينده حائز اهميت مي گردند؛ اما بايد گفت در حال حاضر براي بسياري از كشورها اين مخازن از اهميت خاصي برخوردار است. امروزه كشور امريكا حجم قابل توجهي گاز طبيعي از مخازن ماسه اي متراكم گازي، شيل هاي گازي و زغال متان دار توليد مي كند و تنها كشــورى است كه توليــد آن در مقياس وســيع از مخازن متراكم گازى صــورت مى گيــرد. در حال حاضر بيــش از ۲۵درصد توليد گاز روزانــه امريكا از مخازن نامتعارف توليد مي شــود، همچنين در كانادا بيــش از ۲۵درصد توليد نفــت روزانه از ماســه هاي حاوي نفت ســنگين بدست مي آيد. توليد نفت ســنگين بخصوص در كاليفرنيا براي اقتصاد ملي آن كشور ارزش حياتي دارد. در كشورهايي مانند استراليا، آرژانتين، مصر، كانادا و ونزوئلا گاز از مخازن با تراوايي كم توليد مي شود. بنابراين توليد اقتصادي گاز از اين منابع نامتعارف امروزه چالشــي بزرگ اســت و زمان آن رسيده تا اين مخازن به دقت مورد بررسي و ارزيابي قــرار گيرند و روش ها و تكنيك هاي جديد براي يافتن و توسعه آنها كشف و بكار گرفته شود.

مخازن متراكم گازي چيست؟

مخازن متراكم گازي فاقد يك تعريف رسمي است. لا و كورتيس مخازن متراكم گازي را با داشتن تراوايي كمتر از ۰/۱ميلي دارسي تعريف مي كنند. اخيراً انجمن علوم و تكنولوژي ۳ تصوير ميكروسكوپى از ماسههاى متراكم با تخلخل بسيار پايين در يك مخزن متراكم گازى نفت و زغال آلمان(DGMK) تعريف جديدي از مخازن متراكم گازي ارائه نموده كه در اين تعريف ميانگين تراوايي مفيد را براي اين مخازن ۰/۶ ميلي دارسي در نظر گرفته است.
يك مخزن متراكم گازي اغلب يك مخزن ماسه سنگ يا سنگ كربناته اي (داراي شكستگي يا فاقد شكستگي) است كه تراوايي درجاي آن كمتر از۰/۱ميلي دارسي مي باشــد. در بسياري از مخــازن كاملا متراكم، تراوايــي درجاي آنها ممكن اســت كمتر از ۰/۰۰۱ميلي دارســي نيز باشد. تراوايي ماتريكس اين ماسه سنگ ها بسيار پايين است. ارتباط بســيار ضعيف خلل و فرج و مويينه هاي باريك، تراوايي بسيار پايين را موجب مي گــردد (شــكل۳). گازي كــه در ايــن نوع ســنگ جريان مي يابد، معمولاً نرخ پاييني دارد و روش هاي خاصي براي توليد آن لازم است.


شکل ۳: تصوير ميكروسكوپى از ماسههاى متراكم با تخلخل بسيار پايين در يك مخزن متراكم گازى






بارگذاری توسط pedram nouri
بارگذاری در دیگر

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *