Pizhūhish-i Naft (Oct 2024)

بهینه‌‌سازی زاویه‌‌بندی در الگوی مشبک‌‌کاری مارپیچی منفرد در مخازن هیدروکربنی

  • علی شیخ‌الاسلام,
  • سید محمد اسماعیل جلالی,
  • احمد رمضان‌زاده,
  • حسن شجاعی

DOI
https://doi.org/10.22078/pr.2024.5360.3387
Journal volume & issue
Vol. 34, no. 1403-4
pp. 72 – 89

Abstract

Read online

جداره‌‌گذاری و مشبک‌‌کاری آن، به‌‌دلیل ایمنی اجرا و مقرون‌‌به‌‌صرفه بودن یکی از بهترین روش‌‌های تکمیل چاه در مخازن محتمل به ماسه‌‌زایی به‌‌شمار می‌‌آید. در طراحی آرایش مشبک‌‌کاری تعداد شلیک در هر فوت به‌‌طور معمول با حجم تولید هیدروکربن مورد نیاز تعیین می‌‌شود. در‌‌ نتیجه بهینه‌‌سازی زاویه‌‌بندی (Phasing) برای پیش‌گیری‌‌ از هم‌‌پوشانی نواحی آسیب‌‌دیده اطراف حفره‌‌های مجاور و کاهش برهم‌‌کنش آن‌‌ها یکی از اصلی‌‌ترین پارامترهای طراحی است. با توجه به عدم محدودیت و سادگی ایجاد الگوی مشبک‌‌کاری مارپیچی یکنواخت منفرد (Single Helical Pattern) نسبت‌‌به الگوهای دیگر، در این مطالعه با تمرکز بر کمترین فاصله بین حفره‌‌های مجاور (Perforation-to-Perforation Spacing) حاصل از زاویه‌‌بندی‌‌های مختلف در این الگو و کدنویسی روابط در محیط پایتون به‌روش جستجوی فراگیر (Brute-Force Search Approach)، به بررسی بهترین زاویه‌‌بندی‌‌ها برای تعداد 6، 9 و 12 شلیک در هر فوت در سه قطر چاه مرسوم پرداخته شده است. در نظر گرفتن بیش از سه دور حفره مشبک‌‌کاری (Wrap) متوالی در تعیین زاویه‌‌بندی بهینه و همچنین تأثیر توامان پایداری حفره‌‌های مشبک‌‌کاری و توزیع یکنواخت جریان در اطراف چاه در کاهش احتمال ماسه‌‌زایی، از نوآوری‌‌های این مطالعه به‌‌حساب می‌‌آیند. توزیع یکنواخت حفره‌‌های مشبک‌‌کاری با تعریف پارامتری به نام امتیاز تشابه متساوی‌‌الاضلاع (Equilateral Likeness Score) صورت گرفته است به‌‌طوری‌که کمترین مقدار آن بیان‌‌گر یکنواخت‌‌ترین حالت توزیع حفره‌‌های مجاور است. زاویه‌‌بندی‌‌های بهینه با الهام از دو دیدگاه مختلف؛ بیشترین اندازه مقدار فاصله‌‌بندی (Spacing) بین حفره‌‌ها و بیشترین اندازه مقدار زاویه‌‌بندی ممکن تعیین شده‌‌اند. مقایسه نتایج حاصل از تئوری ارائه‌‌شده و تئوری‌‌های پیشین نشان از امکان تفاوت زیاد اندازه مقدار زاویه‌‌بندی‌‌های تعیین‌‌شده در برخی از تراکم‌‌های شلیک دارد. اندازه زاویه‌‌بندی‌‌های بهینه برای تراکم‌‌های شلیک پیش‌‌گفته، در چاه با قطر in 8/41‌‌، به‌‌ترتیب، 127، 130 و 97o، در چاه با قطر in 8/61‌‌، به‌‌ترتیب، 130، 97 و 143o و در چاه با قطر in 2/81‌‌، به‌‌ترتیب، 97، 143 و 77o برآورد شده‌‌اند.

Keywords