پیش‌بینی عملکرد چاه‌های نفت و گاز با استفاده از تحلیل نمودارهای کاهشی-بخش نخست

پیش‌بینی عملکرد چاه‌های نفت و گاز با استفاده از تحلیل نمودارهای کاهشی

۱.مقدمه

روش تحلیل نرخ کاهش تولید (Decline Curve Analysis, DC) یک ابزار اصولی برای تخمین ذخایر قابل بازیافت می‌باشند. برخلاف تصور معمول، تحلیل D.C. بیشتر بر پایه‌ی مشاهدات تجربی بنا شده است. به عبارتی به تولید و چگونگی تولید از یک چاه در مدت زمان معین می‌توان تحلیلی و پیش‌بینی برای آینده در نظر گرفت و با توجه به این داده‌های تولید برنامه تولید از چاه را برای آینده در نظر گرفت. بنابراین به خاطر طبیعت تجربی، تحلیل DC برای بسیاری از شرایط زیر، چون جریان یک فازی یا جریان‌های چندفازی سیال کاربردی به نظر می‌رسد. برای مثال در برخی موارد که نرخ تولید نفت حالت کاهشی نمایی (Exponential Decline) از خود نشان می‌دهد، کل مایعات مخزن نیز (آب و نفت) روند نمایی نشان می‌دهند. همچنین احتمال دارد تحلیل برای یک سیال صورت بگیرد، گاه بر روی سیال دیگر و گاهی بر روی کل سیالات و یا نسبت سیالات بکار می‌رود. مثلا برای نسبت آب به نفت (WOR) و یا نسبت گاز به نفت و حتی برای (WOR+l) به کار می‌رود، بنابر توجیه قوی برای هیچ یک از متغیرها مبنی بر پیروی از یک روند خاص به صورت مستقل موجود نمیباشد. لذا رهیافت کاربردی برای تحلیل DC، انتخاب متغیری (گاز، نفت، نفت+آب، گاز+آب، WOR، WGR و…) می‌باشد، که به نتیجه قابل فهم منجر شود.

به طور ضمنی فرض می‌شود که، زمانی از تحلیل DC می‌توان استفاده کرد، که فاکتورهای موثر برای تاریخچه کاهش در خلال دوره‌ی پیش‌بینی، بدون تغییر ادامه یابند، که این فاکتورها شامل شرایط مخزن و شرایط عملیاتی می‌باشد. به عبارتی با توجه به تحلیل DC ما می‌توانیم فاکتورهای موثر را نیز در نظر بگیریم و همچنین خواص مخزن را پیش‌بینی نماییم. برخی از فاکتورهای مخزن که بر روی DC موثر می‌باشد عبارتند از: کاهش فشار، تعداد چاه‌های تولیدی، مکانیسم رانش، خصوصیات مخزن، تغییرات اشباع شدگی، تراوایی نسبی و تراوایی سنگ همچنین برای شرایط عملیاتی نیز پارامترهایی که بر روی منحنی DC موثر می‌باشند عبارتند از: فشار جداکننده‌های نفت و گاز، اندازه‌یWorkOvers،Choke Setting، Tubing، تراکم، زمان عملیات و فرایندهای دیگر که بر روی چاه ممکن است انجام گیرد؛ مثل Artificial Lift یا Acidizing تا زمانیکه این شرایط تغییر نکنند، منحنی روند کاهشی قابل تحلیل بوده و می‌توان برای پیش‌بینی عملکرد آینده‌ی چاه، برونیابی شود.

اگر این شرایط متغیر باشند، برای مثال در خلال WorkOvers منحنی نرخ کاهش که قبل از WorkOver تعیین شده قابل استفاده برای دوره‌ی بعد از WorkOver نخواهد بود. در هنگام تحلیل نرخ کاهش جریان، دو دسته از منحنی‌ها به طور معمول استفاده می‌شوند: نرخ جریان برحسب زمان و نرخ جریان بر حسب تولید جمعی.

آنچه که در اینجا مورد توجه قرار می‌گیرد و مورد اهمیت است و در نهایت منجر به یک نتیجه‌ی مطلوب در پیش‌بینی می‌گیردد، سازش تحلیل DC با دیگر معرف‌های ذخیره مثل محاسبات حجمی موازنه‌ی مواد و فاکتورهای بازیافت و خصوصیات مخزن می‌باشد، تحلیل منحنی DC منجر به تخمین هیدروکربن‌های قابل بازیافت می‌شود، چراکه هیدروکربن‌های درجا در طبیعت مخزن می‌باشند ولی هیدروکربن‌های قابل بازیافت متاثر از شرایط عملیات می‌باشند. برای مثال چاهیی که از یک مخزن حاوی ۱BCF گاز درجا تولید می‌کند، بسته به وجود یا عدم وجود یک متراکم کننده که به Well Head متصل است ممکن است ۰٫۷BCF و یا ۰٫۹BCF بازیافت داشته باشد.