bahram torabi
1st December 2009, 06:02 PM
مدیریت کنترل تولید آب ناخواسته از مخزن
قسمت سوم – راههای عمومی کنترل مشکل تولید آب ناخواسته در چاههای تولیدی
مقدمه
در بخشهای قبلی این مقاله به ترتیب بررسی راههای عمومی بروز مشکل تولید آب در چاههای تولیدی و راههای شناسایی آن تشریح گردید. این بخش از مقاله به ارائه راههای متداول امروزی جهت مدیریت وکنترل این مشکل پرداخته است. از آنجاییکه این اقدام گامی در جهت مدیریت و صیانت از مخزن می باشد حل این مشكل یا مشکلاتی از این قبیل نياز به يك تيم مهندسي تخصصي در زمينة حفاري، مخزن، بهره‌برداري، فرآورش، تعمیر و تكميل، خوردگي و بازرسي فني و ساير رشته‌ها مرتبط دارد. پس از شناخت مشكل با استفاده از راههاي مؤثر، بايد به حل مشكل پرداخت. در اين ميان بررسي‌هاي اقتصادي در هر مرحله بايد صورت پذيرد. راههای متعددي جهت مديريت و کنترل توليد آب ناخواسته وجود دارد که تصمیم جهت انتخاب هر روش بستگی به مشکل ایجاد شده در چاه دارد.از مهمترین روش های موجود می توان به موارد زیر اشاره نمود:
1) تكنولوژي تزريق سيمان
در زمانی که وجود سیمان بندی ضعیف یا شکاف در پیوند سیمان پشت لوله های جداری یا لایه های سیمان شده قبلی تایید گردید و همچنین زمانی که نیاز به مسدود سازی لایه باشد می تواند از تکنولوژی تزریق سیمان یا مسدود کردن ته چاه توسط سیمان بهره برد. در عمليات تزريق سيمان بين فضاي حلقوي جداري ها و سازند از طريق مشبك‌هاي موجود در مناطق با سيمان بندي ضعيف، هنوز مفاهيم پايه‌اي كافي از محل قرار گيري سيمان تزريقي روشن نشده است ولي آنچه مسلم است پس از انجام عمليات سيمانكاري پشت لوله‌هاي جداري مي‌توان نسبت به راندن نمودار ارزيابي سيمان بندي پشت لوله‌هاي جداري اقدام نمود. عمليات تزريق سيمان تا حدودي شبيه يك فيلتر است. ذرات سيمان تحت يك اختلاف فشار در مقابل غشاي سنگ، بخشي از آب خود را از دست داده و يك لايه كيك مانند از ذرات سيمان تشكيل مي‌دهد. ساخته شدن اين لايه تابعي از نفوذپذيري لايه، افزایش فشار اعمالي، زمان و ظرفيت محلول سيمان در از دست دادن ميزان آب مي‌باشد. در عملياتي كه ميزان هرزروي كمتري از آب سيمان در يك سازند با نفوذپذيري كم انجام مي‌گيرد مدت زمان طولاني صرف انجام عمليات مي‌گردد. ولي در عمليات با ميزان هرزروي بالا در يك سازند با نفوذ پذيري بالا، سیمان به سرعت در كانالهاي ايجاد شده در پشت لوله‌هاي جداري نفوذ كرده و كانالها را سد مي‌كند. در اين زمينه ايده آل ترين حالت زماني است كه محلول سيمان بتواند رشد تشكيل كيك را به طوري كنترل نمايد كه كيك ايجاد شده بر روي تمامي سطوح نفوذپذير ساخته شود. تنها روشي كه هيدراته شدن مقادير كم سيمان تزريقي را در مشبك‌ها يا حفره‌هاي سازند ممكن مي‌سازد، كاربرد فشار متناوب و با تأمل بر روي سيمان در عمليات تزريق است كه در هر مرحله مقداری از سيمان تزريق شود.اين عمليات در مواقعي صورت مي‌پذيرد كه توليد آب ناخواسته از چاه ناشي از كاناله شدن آب در پشت لوله‌هاي جداري باشد یا هدف مسدود سازی مشبک ها توسط سیمان باشد که به دو صورت زیر انجام می پذیرد:
1-1) تزريق كم فشار سيمان
اين روش زماني است كه فشار تزريق پايين تر از فشار ايجاد شكاف در سازند است هدف اصلي در اين نوع سيمانكاري، پر شدن حفره‌هاي مرتبط نزديك دهانة چاه است. د راین حالت حجم سيمان تزريقي نسبتاً كم بوده بنابراين هيچگونه سيمانی در سازند تزريق نمي‌شود. تزريق سيمان در يك حفره از سازند و نگهداشتن حجم كل سيمان در جلوي مشبك‌ها و عدم بالا بردن فشار تزریق، تنها راه جهت جلوگيري از ايجاد شكاف در مخزن مي‌باشد. بنابراين در اين روش، حجمی از سيمان جلوی محل تولید آب ناخواسته نگه داشته می شود و به آرامي اجازه نفوذ سيمان داده مي‌شود.
1-2) تزريق پر فشار سیمان
در بعضي از موارد تزريق كم فشار سيمان مؤثر نمي‌باشد اين در حالتي است كه كانالهاي پشت لوله‌هاي جداري ممكن است به صورت مستقيم به فواصل مشبك شده چاه اتصال نداشته باشند در اين حالت شكافهاي كوچك و ميكروسكوپي اجازه ورود آب را داده ولي از ورود سيمان جلوگيري مي‌كنند. سيمانكاري با فشار بالا، سيمان را با شكافتن شكافها و سازند، پشت لوله هاي جداري مي‌رساند. بمنظور نفوذ ايده آل سيمان، بعد از عمليات سيمانكاري بايد درون شكافها بوسيله سيالي ديگر جابجا شود. در اين روش از سيمانكاري باید دو نکته ذیل مد نظر قرار گيرد:
1- از آنجاییکه جهت گسترش و محل شكاف ايجاد شده قابل كنترل نمی باشد بایستی در انجام عملیات دقت کافی صورت گیرد.
2- تزريق انجام شده بايد به صورتي انجام پذيرد كه سيمان حتي الامكان نزديك شبكه شكافدار تزریق گردد.
1-3) سیمانکاری یا مسدود سازی ته چاه
دو حالت فوق زمانی کاربرد دارند که آب ناخواسته از بخشی از لایه تولیدی چاه تولید گردد ولی در حالتی که تولید آب ناخواسته به دلیل بالا آمدن سطح تماس هیدروکربن- آب در چاه باشد، می توان نسبت به مسدود کردن ته چاه توسط سیمان یا نصب مسدود کننده اقدام کرد.
2- پليمرها
2-1) استفاده از پلیمرها جهت مسدود سازی
در بعضي از موارد، ژلهاي پليمري را مي‌توان به جاي سيمان يا به عنوان تركيبي همراه، جهت مسدود نمودن محل ورود آب از لوله‌هاي جداري بكار برد. نوع پليمر و فرآيندي كه طي آن تزريق مي‌شود بستگي به محل و توزيع محل هاي نشت دارد. از مزاياي استفاده از پليمرها مي‌توان به موارد ذيل اشاره كرد:
§ پليمرها مي‌توانند پس از تزريق و بستن شكافها به آساني و در صورت نياز شسته شوند.
§ تركيبات پليمری بدليل اينكه فشار هيدروستاتيكي كمتري نسبت به مخلوط سيمان دارا مي‌باشند، احتمال شكستن سازند يا باز نمودن شكافها و به تبع آن هرزوي بالا در آنها كمتر است.
§ در نشستي هاي كه داراي كنترل مشكل‌تري هستند مانند نشتي در يك لايه نمكي یعنی جايي كه معمولاً چند مرحله عمليات سیمانكاري براي بستن كامل محل‌هاي نفوذ مورد نياز است، تزريق مقداركمي پليمر بعد از سيمان مي‌تواند به عنوان سپري براي جلوگيري از هرزروي يا خارج شدن سيمان از محل مورد نظر مي‌گردد.
امروزه انواع مختلفی از ژل های پليمري در عمليات تزريق هنگام بروز نشتي‌هاي لوله‌هاي جداري استفاده مي‌شودکه براساس شركتهاي سرويس دهنده، نوع اين محصولات فرق مي‌كند. در زیر به چند مورد از ژل های مورد استفاده و نوع کاربرد آنها اشاره می شود.
1- مونرمرهاي اكريليكي
اين تركيبات نوعي تركيبات غير سمي بوده كه تأثير بسياري بر بندش محل نشت لوله‌هاي جداري دارد. اين مواد كه به شكل دو غاب مي‌باشند در محل‌هاي مورد نظر تزريق مي شوند. زمان بندش اين نوع مواد از 10 دقيقه تا 2 ساعت بوده و بسته به ميزان دما متغير است. ميزان تزريق نيز بسته به وضعيت نشتي لوله‌هاي جداري از 10 تا 25 بشكه متغير است.
2- تركيبات غليظ پليمرهاي‌كم‌وزن
اين نوع تركيبات پليمري در محل مورد نظر تزريق شده كه در تركيب آن از Cross Linker هاي فلزي استفاده شده است.
3- پليمرهاي سنگين وزن
اين نوع از پليمرها در درمان نشتي‌هاي بزرگ، كاناله شدن پشت لوله‌ها و هرزوي بالا به كار مي‌رود. از مزاياي اين نوع پليمرها اقتصادي بودن آنها در درمان توليد آب ناخواسته به دهانة چاه و همچنين در درمان هرزروي هيدروكربن‌ها در لايه‌ها می باشد.
4- تركيب سيمان – پليمر
تزريق تركيبات سيمان و پليمر در نشتي‌هاي برشي ايجاد شده در لوله‌هاي جداري كه نيازمند پيوند بين دانه‌اي هستند استفاده مي‌شود. در بعضي از موارد حدود 50-25 بشكه از پليمرهاي سنگين وزن بعد از سيمان تزريق مي‌شود. پليمر به عنوان يك پر كننده و سپر عمل كرده كه حفره‌هاي بزرگ را پر نموده و باعث جلوگيري از هرزروي آب از تركيبات سيمان مي‌شود. اين پليمرها همچنين به عنوان يك لايه عمل كرده كه منجر به نگهداشتن سيمان در دهانة چاه مي‌شوند. اين عمل جلوي آب ناخواسته ورودي به دهانة چاه را مي‌گيرد. بازدهي اين عمليات در زماني كه سيمان يا پليمر به تنهايي تزريق مي‌شود بالاتر است .[1]
2-2) ژل های پلیمری با قابلیت عبوردهی گاز
امروزه به کار بردن نوعی از ژل های پلیمری با قابلیت عبور دهی گاز جهت مسدود سازی محل ورود آب از طریق شکافها به دهانه چاه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در یکی از عملیات های موفقیت آمیز انجام شده در یکی از میادین کاملا شکافدار در British Columbia, Canada در سال 1999 به نام پروژه TIORCO’s gas well water shutoff حتی با افزایش دبی چاههای گازی از 20 به 70 درصد، میزان نسبت آب به گاز به میزان 75 درصد کاهش داده شد و از لحاظ اقتصادی نیز بسیار به صرفه گزارش گردید[2]. تلاش جهت ساخت و بکارگیری این نوع از ژل ها در کشور می تواند باعث کنترل مشکلاتی مانند تولید آب در چاهها گردد.
3-ترمیم لوله‌هاي آستري / جداري
در صورت وجود مشکل در لوله های تولیدی، تعویض و یا اتصال جدید آستريها يا جداري‌هاي موجود مي‌تواند به رفع مشكل نشتي لوله‌ها كمك نماید. اين اتصالات در طولهاي مختلف وجود داشته كه مي‌توان آنها را به صورت دائمي در لوله‌ها نصب و به عنوان بخشي از رشته يا لوله به كار برد . بسياري از آستريها يا اتصالاتي كه به صورت دائمي در چاه نصب مي‌شوند محدود به قطر داخلي جداري ها در فاصله مورد نياز مي‌باشند. اين اتصالات نيز مي‌توانند در طول رشته مغزي به كار روند تا بتوان بخشي كه دچار آسيب ديدگي شده را ترمیم نمايند. در این حالت باید ضخامت کنترل گردد تا باعث افت فشار در هنگام عبور سیال نشود.
4- انجام عملیات بهبود چاهها
همانگونه که در بخش های قبل اشاره شد یکی از دلایل تولید آب در چاهها ممکن است ناشی از ایجاد افت فشار اضافی در چاه باشد. این افت فشار معمولا ناشی از ایجاد پوسته در دهانه لایه تولیدی بوده و باعث تولید از نواحی دوردست یا حتی آبده مخزن می گردد. در صورتی که تولید آب اضافی ناشی از وجود افت فشار تحتانی باشد می توان پس از چاه آزمایی و مشخص نمودن میزان افت فشار اضافی و تحتانی با انجام عملیاتی مانند اسیدکاری نسبت به حذف پوسته و بهبود وضعیت فشار ته چاه اقدام نمود.
نتیجه گیری
1- مشکل تولید آب در میادین نفت و گاز یکی از معضلات بزرگ بوده که هزینه های بسیاری را به همراه دارد. هزینه های ناشی از ایجاد خوردگی، پایین آمدن میزان تولید، هزینه های پایش، انجام آزمایشات و عملیات و ... همگی به واسطه مشکل تولید آب در میادین می باشد که بایستی با مدیریت صحیح مخزن در راستای حل این مشکل گام برداشت.
2- مشكل توليد آب را مي‌توان به سه دسته مهم شامل مشكلات مكانيكي، تكميل چاهها ومشکلات مربوط به مخزن تقسيم بندي كرد که با انجام بررسی های لازم با روشهایی که در بخش دوم مقاله ذکر گردید به تشخیص نوع مشکل پرداخت.
3- اگر چه تكنولوژيهاي بسياري براي مشخص نمودن محل و سپس كنترل توليد آب ناخواسته وجود دارد ولی هر كدام از اين روشها براي نوع خاصي از توليد آب توسعه يافته‌اند. انتخاب روش كنترل آب ناخواسته بستگي به تشخيص صحيح مسأله توليد آب دارد. اولین اقدام در راستای مدیریت صحیح مخزن جهت کنترل تولید آب شناسایی دقیق نوع مشكل می باشد. موارد بسياري از كنترل ناموفق توليد آب به عدم تشخيص صحيح مسأله وابسته است.
4- از راههای موثر و قابل اطمینان جهت پایش و سپس تشخیص منبع تولید آب ناخواسته، انجام آزمایشات سرچاهی مانند نمونه گیری از آب تولیدی، کنترل میزان آب تولیدی و نسبت آن با دبی تولیدی، چاه آزمایی و انجام عملیات نمودارگیری بوده که در بخش دوم مقاله به آنها پرداختیم.
5- پس از تشخیص صحیح نوع و محل تولید آب ناخواسته می توان از تکنولوژی تزریق سیمان، ژل های پلیمری و یا انجام عملیات بهبود چاه بهره برد.
منابع و مأخذ
1- K.Aminian: Water production problems and solutions- Part I, Petroleum & Natural Gas Engineering Department, West Virginia University.
2- SPE 59746 – “Reducing Water Production in a Naturally Fractured Gas Well Using Sequential Gel/Gas Slug Injection,” by K.J. Wawro, Talisman Energy, Inc; F.R. Wassmuth, Petroleum Recovery Institute, and J.E. Smith, SPE, TIORCO, Inc.
3- Sclumberger, Water Solutions, the management of oilfield water, SMP 5841, Sep.2002.
قسمت سوم – راههای عمومی کنترل مشکل تولید آب ناخواسته در چاههای تولیدی
مقدمه
در بخشهای قبلی این مقاله به ترتیب بررسی راههای عمومی بروز مشکل تولید آب در چاههای تولیدی و راههای شناسایی آن تشریح گردید. این بخش از مقاله به ارائه راههای متداول امروزی جهت مدیریت وکنترل این مشکل پرداخته است. از آنجاییکه این اقدام گامی در جهت مدیریت و صیانت از مخزن می باشد حل این مشكل یا مشکلاتی از این قبیل نياز به يك تيم مهندسي تخصصي در زمينة حفاري، مخزن، بهره‌برداري، فرآورش، تعمیر و تكميل، خوردگي و بازرسي فني و ساير رشته‌ها مرتبط دارد. پس از شناخت مشكل با استفاده از راههاي مؤثر، بايد به حل مشكل پرداخت. در اين ميان بررسي‌هاي اقتصادي در هر مرحله بايد صورت پذيرد. راههای متعددي جهت مديريت و کنترل توليد آب ناخواسته وجود دارد که تصمیم جهت انتخاب هر روش بستگی به مشکل ایجاد شده در چاه دارد.از مهمترین روش های موجود می توان به موارد زیر اشاره نمود:
1) تكنولوژي تزريق سيمان
در زمانی که وجود سیمان بندی ضعیف یا شکاف در پیوند سیمان پشت لوله های جداری یا لایه های سیمان شده قبلی تایید گردید و همچنین زمانی که نیاز به مسدود سازی لایه باشد می تواند از تکنولوژی تزریق سیمان یا مسدود کردن ته چاه توسط سیمان بهره برد. در عمليات تزريق سيمان بين فضاي حلقوي جداري ها و سازند از طريق مشبك‌هاي موجود در مناطق با سيمان بندي ضعيف، هنوز مفاهيم پايه‌اي كافي از محل قرار گيري سيمان تزريقي روشن نشده است ولي آنچه مسلم است پس از انجام عمليات سيمانكاري پشت لوله‌هاي جداري مي‌توان نسبت به راندن نمودار ارزيابي سيمان بندي پشت لوله‌هاي جداري اقدام نمود. عمليات تزريق سيمان تا حدودي شبيه يك فيلتر است. ذرات سيمان تحت يك اختلاف فشار در مقابل غشاي سنگ، بخشي از آب خود را از دست داده و يك لايه كيك مانند از ذرات سيمان تشكيل مي‌دهد. ساخته شدن اين لايه تابعي از نفوذپذيري لايه، افزایش فشار اعمالي، زمان و ظرفيت محلول سيمان در از دست دادن ميزان آب مي‌باشد. در عملياتي كه ميزان هرزروي كمتري از آب سيمان در يك سازند با نفوذپذيري كم انجام مي‌گيرد مدت زمان طولاني صرف انجام عمليات مي‌گردد. ولي در عمليات با ميزان هرزروي بالا در يك سازند با نفوذ پذيري بالا، سیمان به سرعت در كانالهاي ايجاد شده در پشت لوله‌هاي جداري نفوذ كرده و كانالها را سد مي‌كند. در اين زمينه ايده آل ترين حالت زماني است كه محلول سيمان بتواند رشد تشكيل كيك را به طوري كنترل نمايد كه كيك ايجاد شده بر روي تمامي سطوح نفوذپذير ساخته شود. تنها روشي كه هيدراته شدن مقادير كم سيمان تزريقي را در مشبك‌ها يا حفره‌هاي سازند ممكن مي‌سازد، كاربرد فشار متناوب و با تأمل بر روي سيمان در عمليات تزريق است كه در هر مرحله مقداری از سيمان تزريق شود.اين عمليات در مواقعي صورت مي‌پذيرد كه توليد آب ناخواسته از چاه ناشي از كاناله شدن آب در پشت لوله‌هاي جداري باشد یا هدف مسدود سازی مشبک ها توسط سیمان باشد که به دو صورت زیر انجام می پذیرد:
1-1) تزريق كم فشار سيمان
اين روش زماني است كه فشار تزريق پايين تر از فشار ايجاد شكاف در سازند است هدف اصلي در اين نوع سيمانكاري، پر شدن حفره‌هاي مرتبط نزديك دهانة چاه است. د راین حالت حجم سيمان تزريقي نسبتاً كم بوده بنابراين هيچگونه سيمانی در سازند تزريق نمي‌شود. تزريق سيمان در يك حفره از سازند و نگهداشتن حجم كل سيمان در جلوي مشبك‌ها و عدم بالا بردن فشار تزریق، تنها راه جهت جلوگيري از ايجاد شكاف در مخزن مي‌باشد. بنابراين در اين روش، حجمی از سيمان جلوی محل تولید آب ناخواسته نگه داشته می شود و به آرامي اجازه نفوذ سيمان داده مي‌شود.
1-2) تزريق پر فشار سیمان
در بعضي از موارد تزريق كم فشار سيمان مؤثر نمي‌باشد اين در حالتي است كه كانالهاي پشت لوله‌هاي جداري ممكن است به صورت مستقيم به فواصل مشبك شده چاه اتصال نداشته باشند در اين حالت شكافهاي كوچك و ميكروسكوپي اجازه ورود آب را داده ولي از ورود سيمان جلوگيري مي‌كنند. سيمانكاري با فشار بالا، سيمان را با شكافتن شكافها و سازند، پشت لوله هاي جداري مي‌رساند. بمنظور نفوذ ايده آل سيمان، بعد از عمليات سيمانكاري بايد درون شكافها بوسيله سيالي ديگر جابجا شود. در اين روش از سيمانكاري باید دو نکته ذیل مد نظر قرار گيرد:
1- از آنجاییکه جهت گسترش و محل شكاف ايجاد شده قابل كنترل نمی باشد بایستی در انجام عملیات دقت کافی صورت گیرد.
2- تزريق انجام شده بايد به صورتي انجام پذيرد كه سيمان حتي الامكان نزديك شبكه شكافدار تزریق گردد.
1-3) سیمانکاری یا مسدود سازی ته چاه
دو حالت فوق زمانی کاربرد دارند که آب ناخواسته از بخشی از لایه تولیدی چاه تولید گردد ولی در حالتی که تولید آب ناخواسته به دلیل بالا آمدن سطح تماس هیدروکربن- آب در چاه باشد، می توان نسبت به مسدود کردن ته چاه توسط سیمان یا نصب مسدود کننده اقدام کرد.
2- پليمرها
2-1) استفاده از پلیمرها جهت مسدود سازی
در بعضي از موارد، ژلهاي پليمري را مي‌توان به جاي سيمان يا به عنوان تركيبي همراه، جهت مسدود نمودن محل ورود آب از لوله‌هاي جداري بكار برد. نوع پليمر و فرآيندي كه طي آن تزريق مي‌شود بستگي به محل و توزيع محل هاي نشت دارد. از مزاياي استفاده از پليمرها مي‌توان به موارد ذيل اشاره كرد:
§ پليمرها مي‌توانند پس از تزريق و بستن شكافها به آساني و در صورت نياز شسته شوند.
§ تركيبات پليمری بدليل اينكه فشار هيدروستاتيكي كمتري نسبت به مخلوط سيمان دارا مي‌باشند، احتمال شكستن سازند يا باز نمودن شكافها و به تبع آن هرزوي بالا در آنها كمتر است.
§ در نشستي هاي كه داراي كنترل مشكل‌تري هستند مانند نشتي در يك لايه نمكي یعنی جايي كه معمولاً چند مرحله عمليات سیمانكاري براي بستن كامل محل‌هاي نفوذ مورد نياز است، تزريق مقداركمي پليمر بعد از سيمان مي‌تواند به عنوان سپري براي جلوگيري از هرزروي يا خارج شدن سيمان از محل مورد نظر مي‌گردد.
امروزه انواع مختلفی از ژل های پليمري در عمليات تزريق هنگام بروز نشتي‌هاي لوله‌هاي جداري استفاده مي‌شودکه براساس شركتهاي سرويس دهنده، نوع اين محصولات فرق مي‌كند. در زیر به چند مورد از ژل های مورد استفاده و نوع کاربرد آنها اشاره می شود.
1- مونرمرهاي اكريليكي
اين تركيبات نوعي تركيبات غير سمي بوده كه تأثير بسياري بر بندش محل نشت لوله‌هاي جداري دارد. اين مواد كه به شكل دو غاب مي‌باشند در محل‌هاي مورد نظر تزريق مي شوند. زمان بندش اين نوع مواد از 10 دقيقه تا 2 ساعت بوده و بسته به ميزان دما متغير است. ميزان تزريق نيز بسته به وضعيت نشتي لوله‌هاي جداري از 10 تا 25 بشكه متغير است.
2- تركيبات غليظ پليمرهاي‌كم‌وزن
اين نوع تركيبات پليمري در محل مورد نظر تزريق شده كه در تركيب آن از Cross Linker هاي فلزي استفاده شده است.
3- پليمرهاي سنگين وزن
اين نوع از پليمرها در درمان نشتي‌هاي بزرگ، كاناله شدن پشت لوله‌ها و هرزوي بالا به كار مي‌رود. از مزاياي اين نوع پليمرها اقتصادي بودن آنها در درمان توليد آب ناخواسته به دهانة چاه و همچنين در درمان هرزروي هيدروكربن‌ها در لايه‌ها می باشد.
4- تركيب سيمان – پليمر
تزريق تركيبات سيمان و پليمر در نشتي‌هاي برشي ايجاد شده در لوله‌هاي جداري كه نيازمند پيوند بين دانه‌اي هستند استفاده مي‌شود. در بعضي از موارد حدود 50-25 بشكه از پليمرهاي سنگين وزن بعد از سيمان تزريق مي‌شود. پليمر به عنوان يك پر كننده و سپر عمل كرده كه حفره‌هاي بزرگ را پر نموده و باعث جلوگيري از هرزروي آب از تركيبات سيمان مي‌شود. اين پليمرها همچنين به عنوان يك لايه عمل كرده كه منجر به نگهداشتن سيمان در دهانة چاه مي‌شوند. اين عمل جلوي آب ناخواسته ورودي به دهانة چاه را مي‌گيرد. بازدهي اين عمليات در زماني كه سيمان يا پليمر به تنهايي تزريق مي‌شود بالاتر است .[1]
2-2) ژل های پلیمری با قابلیت عبوردهی گاز
امروزه به کار بردن نوعی از ژل های پلیمری با قابلیت عبور دهی گاز جهت مسدود سازی محل ورود آب از طریق شکافها به دهانه چاه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در یکی از عملیات های موفقیت آمیز انجام شده در یکی از میادین کاملا شکافدار در British Columbia, Canada در سال 1999 به نام پروژه TIORCO’s gas well water shutoff حتی با افزایش دبی چاههای گازی از 20 به 70 درصد، میزان نسبت آب به گاز به میزان 75 درصد کاهش داده شد و از لحاظ اقتصادی نیز بسیار به صرفه گزارش گردید[2]. تلاش جهت ساخت و بکارگیری این نوع از ژل ها در کشور می تواند باعث کنترل مشکلاتی مانند تولید آب در چاهها گردد.
3-ترمیم لوله‌هاي آستري / جداري
در صورت وجود مشکل در لوله های تولیدی، تعویض و یا اتصال جدید آستريها يا جداري‌هاي موجود مي‌تواند به رفع مشكل نشتي لوله‌ها كمك نماید. اين اتصالات در طولهاي مختلف وجود داشته كه مي‌توان آنها را به صورت دائمي در لوله‌ها نصب و به عنوان بخشي از رشته يا لوله به كار برد . بسياري از آستريها يا اتصالاتي كه به صورت دائمي در چاه نصب مي‌شوند محدود به قطر داخلي جداري ها در فاصله مورد نياز مي‌باشند. اين اتصالات نيز مي‌توانند در طول رشته مغزي به كار روند تا بتوان بخشي كه دچار آسيب ديدگي شده را ترمیم نمايند. در این حالت باید ضخامت کنترل گردد تا باعث افت فشار در هنگام عبور سیال نشود.
4- انجام عملیات بهبود چاهها
همانگونه که در بخش های قبل اشاره شد یکی از دلایل تولید آب در چاهها ممکن است ناشی از ایجاد افت فشار اضافی در چاه باشد. این افت فشار معمولا ناشی از ایجاد پوسته در دهانه لایه تولیدی بوده و باعث تولید از نواحی دوردست یا حتی آبده مخزن می گردد. در صورتی که تولید آب اضافی ناشی از وجود افت فشار تحتانی باشد می توان پس از چاه آزمایی و مشخص نمودن میزان افت فشار اضافی و تحتانی با انجام عملیاتی مانند اسیدکاری نسبت به حذف پوسته و بهبود وضعیت فشار ته چاه اقدام نمود.
نتیجه گیری
1- مشکل تولید آب در میادین نفت و گاز یکی از معضلات بزرگ بوده که هزینه های بسیاری را به همراه دارد. هزینه های ناشی از ایجاد خوردگی، پایین آمدن میزان تولید، هزینه های پایش، انجام آزمایشات و عملیات و ... همگی به واسطه مشکل تولید آب در میادین می باشد که بایستی با مدیریت صحیح مخزن در راستای حل این مشکل گام برداشت.
2- مشكل توليد آب را مي‌توان به سه دسته مهم شامل مشكلات مكانيكي، تكميل چاهها ومشکلات مربوط به مخزن تقسيم بندي كرد که با انجام بررسی های لازم با روشهایی که در بخش دوم مقاله ذکر گردید به تشخیص نوع مشکل پرداخت.
3- اگر چه تكنولوژيهاي بسياري براي مشخص نمودن محل و سپس كنترل توليد آب ناخواسته وجود دارد ولی هر كدام از اين روشها براي نوع خاصي از توليد آب توسعه يافته‌اند. انتخاب روش كنترل آب ناخواسته بستگي به تشخيص صحيح مسأله توليد آب دارد. اولین اقدام در راستای مدیریت صحیح مخزن جهت کنترل تولید آب شناسایی دقیق نوع مشكل می باشد. موارد بسياري از كنترل ناموفق توليد آب به عدم تشخيص صحيح مسأله وابسته است.
4- از راههای موثر و قابل اطمینان جهت پایش و سپس تشخیص منبع تولید آب ناخواسته، انجام آزمایشات سرچاهی مانند نمونه گیری از آب تولیدی، کنترل میزان آب تولیدی و نسبت آن با دبی تولیدی، چاه آزمایی و انجام عملیات نمودارگیری بوده که در بخش دوم مقاله به آنها پرداختیم.
5- پس از تشخیص صحیح نوع و محل تولید آب ناخواسته می توان از تکنولوژی تزریق سیمان، ژل های پلیمری و یا انجام عملیات بهبود چاه بهره برد.
منابع و مأخذ
1- K.Aminian: Water production problems and solutions- Part I, Petroleum & Natural Gas Engineering Department, West Virginia University.
2- SPE 59746 – “Reducing Water Production in a Naturally Fractured Gas Well Using Sequential Gel/Gas Slug Injection,” by K.J. Wawro, Talisman Energy, Inc; F.R. Wassmuth, Petroleum Recovery Institute, and J.E. Smith, SPE, TIORCO, Inc.
3- Sclumberger, Water Solutions, the management of oilfield water, SMP 5841, Sep.2002.