گروه علمی تحقیقاتی نفت تایمز:
این مقاله سعی میکند ضمن آشنایی خوانندگان با تعریف چاهنگاری (well logging) به توضیح چگونگی کاربرد تحلیلهای حاصل از این عملیاتها در زمینههای اکتشاف، تخمین نفت درجا، تشخیص خواص مخزن و به طور کلی مطالعه و شبیهسازی مخزن بپردازد.
در این مقاله انواع دستگاههای چاهنگاری و کاربردهای آنها معرفی شده است. تلاش شده است پیشرفته ترین فناوریها و تکنیکهایی که تاکنون در سطح دنیا در چاهنگاری بکارگرفته شده است معرفی شوند.
خواننده با مطالعهی این مقاله تا حدودی میتواند درک کند که در مراحل مختلف مدیریت یک مخزن به چه فناوریهایی در چاهنگاری نیاز است. در واقع این مقاله با ادبیاتی غیرفنی مفاهیمی فنی را برای خواننده توضیح میدهد که با استفاده از آن تا حدودی میتوان به ارزیابی عملکرد مدیریت مخزن در انجام عملیاتهای چاهنگاری بپردازد. پدید آمدن این امکان برای خبرنگار یا سیاستپژوه، توانایی ارزیابی و پرسشگری بالاتر و دقیقتری را در بررسی کلی سیاستها و ظرفیتهای شرکتهای نفتی ایجاد میکند. تعریف ساده واژههای تخصصی، قبل از استفاده از آن ها، امکان درک مطلب را برای هر خوانندهای با هر تخصص و دانشی فراهم میکند.
واژگان
مقاومت ویژه الکتریکی:
میزان مقاومت مواد در برابر جریان الکتریسیته (حرکت الکترون) در درون آن است. با بدست آوردن مقاومت ویژه میتوان برخی از این خواص را شناسایی کرد. مقاومت ویژه الکتریکی مبنای محاسبه میزان شوری سیال است. نوعی از مقاومت ویژه که در ادامه به آن پرداخته شده است، مبنای محاسبه تحرک پذیری سیال واقع می شود. همچنین تشخیص نوع و حجم سیال درون سازند و پارامترهای مهم دیگری از طریق محاسبه مقاومت ویژه امکان پذیر است.
«گل کبره» و «*****ای گل»:
هنگامی که گل حفاری به درون سنگ وارد میشود، ابتدا قسمت جامد گل در خلل و فرج بخشی از سنگ گیر میکند. به این بخش از گل حفاری که در درون سنگ گیر افتاده گل کبره گویند. اما بخش محلول گل که بیشتر در سنگ نفوذ میکند و منطقه بیشتری از آن را تحت تأثیر خود قرار میدهد، *****ای گل گویند.
«زون رخنه» و «زون دست نخورده»:
هنگام حفاری مقداری از گل حفاری به درون سازند نفوذ میکند که زونهای مختلفی را پدید میآورد؛ زون رخنه بخشی از سازند است که تحت تأثیر گل حفاری قرار گرفته است و گل حفاری در درون آن نفوذ کرده است. در بخشی از زون رخنه گل کبره و در بخش دیگر *****ای گل نفوذ میکند.
زون دست نخورده بخشی از سازند است که تنها سیال واقعی خود سازند در درون است و گل حفاری در آن منطقه نفوذ نکرده است.
آب سازند:
آبی که به طور طبیعی از میلیونها سال پیش در درون سازند باقی مانده است.
شعاع بررسی:
شعاع بررسی یک لاگ مشخص می کند که دستگاه تا چه شعاعی پیرامون چاه میتواند خصوصیات سنگ و سیال را مشخص کند.
توانایی تحرک نفت (Mobility):
منظور توانایی تحرک نفت در درون سازند است که در یک فشار مشخص و در برابر فشار تزریق مشخص سیال دیگری محاسبه میشود.
مقاومت ظاهری :
مقاومتی است که توسط لاگ اندازه گیری میشود، معمولاً با مقدار واقعی مقاومتی که قصد اندازه گری آن را داریم، متفاوت است. چرا که اثر لایههای مجاور نازک بودن لایه، دقت اندازهگیری لاگ، خطا در انجام عملیات لاگ کیری و … موجب میشود، مقاومت مورد نظر به درستی اندازهگیری نشود. به همین دلیل باید تصحیحات لازم روی دادههای لاگ انجام شود تا بر دقت کار افزوده شود.
۱- Rt
مقاومت ویژه زون دست نخورده
۲- Rmf
مقاومت ویژه گل حفاری *****ه شده داخل سازند
۳- Rw
مقاومت ویژه آب سازندی
۴- Rxo
مقاومت ویژه بخشی از سنگ که توسط گل حفاری *****ه شده اشغال شده است.
این مقاومت در بررسی توانایی تحرک نفت در درون سازند (Mobility) کاربرد دارد که با روشن شدن آن ، میتوان پارامترهای دیگری همچون حجم درجای نفت را محاسبه کرد.
۵- Rt
مقاومت ویژه زون دستنخورده
نکته:
هنگامی که هدف ما بررسی Rt است، باید توجه داشته باشیم، آنچه در واقع دستگاه اندازهگیری میکند، مقاومت ظاهری محیط بررسی است و برای رسیدن به هدف بررسی یعنی Rt باید اثر بقیه پارمترها مثل مقاومت ویژه گل حفاری ، قطرچاه واثر Rs (مقاومت لایه های مجاور لایه مورد مطالعه است)را حذف کنیم.
۶- R0
مقاومت ویژه سنگی که ۱۰۰ درصد فضای خالی آن، ازآب اشباع شده است
قدرت تفکیک قائم یا جداسازی قائم:
توانایی دستگاه در مشخص کردن مرز بین لایههاست. هر چه قدرت جداسازی قائم بیشتر باشد، لایههای نازک بهتر قابل شناسایی هستند.
بازه(AM):
فاصله میان چشمه(فرستنده) و گیرنده را «بازه» گویند. هر چه این فاصله بیشتر باشد شعاع بررسی بزرگ تر، اما جداسازی قائم کمترمیشود.
اثر کامپتون:
هنگامی که پروتوی گاما به الکترونی برخورد می کند، مقداری از انرژی خود را صرف خارج کردن آن الکترون از اتمش میکند و بخش دیگر انرژی آن در امتداد دیگری منتشر میشود. به این پدیده اثر کامپتون میگویند.
پرتوهای گاما ذرات بدون جرمی هستند که با سرعت نور منتشر می شوند.
دبی (Rate):
مقدار حجم سیالی که در واحد زمان (معمولا یک روز) از چاه تولید میشود مانند متر مکعب در روز یا گالن در روز.
غلظت وزنی:
غلظت وزنی کانی پرتوزا مشخص میکند که از نظر وزنی، چه مقدار از سازند از کانیهای پرتوزا تشکیل شده است.
چگالی:
چگالی نسبت جرم به حجم هر ماده است.
چاه نگاری
۱- نگار(logg):
نگار ابزاری است که اطلاعاتی دربارهی تغییرات خواص فیزیکی سازندهایی که چاه آنها را قطع کرده و همچنین سیال (همچون نفت، گاز و آب) موجود در آنها را در اختیار مهندسین نفت قرار میدهد. هر لاگ شعاع بررسی مشخصی دارد.
۲- لوازم و وسائل مورد نیاز در چاهنگاری:
مجموعه تجهیزات چاهنگاری از یک سوند(sound) و کامیون یا اتاقکی که تجهیزات الکترونیکی مرتبط با سوندها در درون آن جای میگیرد، تشکیل میشود.
پارامترهای فیزیکی مورد بررسی در هرنوع عملیات چاهپیمایی، از طریق سوندها به سطح زمین انتقال داده میشود. سوند محفظهی استوانهای شکلی است که فرستنده و در بعضی موارد گیرنده امواج نیز درون آن قرار میگیرند. سوند به کمک کابل های ویژهای به درون چاه فرستاده می شود. کابل روی قرقرهای میچرخد که همراه لوزام دیگر کنترل کننده و تجهیزات الکترونیکی مورد نیاز در هر نوع عملیات چاهنگاری در کامیون آزمایشگاهی یا اطاقک ثابتی جای میگیرد.
این مقاله سعی میکند ضمن آشنایی خوانندگان با تعریف چاهنگاری (well logging) به توضیح چگونگی کاربرد تحلیلهای حاصل از این عملیاتها در زمینههای اکتشاف، تخمین نفت درجا، تشخیص خواص مخزن و به طور کلی مطالعه و شبیهسازی مخزن بپردازد.
در این مقاله انواع دستگاههای چاهنگاری و کاربردهای آنها معرفی شده است. تلاش شده است پیشرفته ترین فناوریها و تکنیکهایی که تاکنون در سطح دنیا در چاهنگاری بکارگرفته شده است معرفی شوند.
خواننده با مطالعهی این مقاله تا حدودی میتواند درک کند که در مراحل مختلف مدیریت یک مخزن به چه فناوریهایی در چاهنگاری نیاز است. در واقع این مقاله با ادبیاتی غیرفنی مفاهیمی فنی را برای خواننده توضیح میدهد که با استفاده از آن تا حدودی میتوان به ارزیابی عملکرد مدیریت مخزن در انجام عملیاتهای چاهنگاری بپردازد. پدید آمدن این امکان برای خبرنگار یا سیاستپژوه، توانایی ارزیابی و پرسشگری بالاتر و دقیقتری را در بررسی کلی سیاستها و ظرفیتهای شرکتهای نفتی ایجاد میکند. تعریف ساده واژههای تخصصی، قبل از استفاده از آن ها، امکان درک مطلب را برای هر خوانندهای با هر تخصص و دانشی فراهم میکند.
واژگان
مقاومت ویژه الکتریکی:
میزان مقاومت مواد در برابر جریان الکتریسیته (حرکت الکترون) در درون آن است. با بدست آوردن مقاومت ویژه میتوان برخی از این خواص را شناسایی کرد. مقاومت ویژه الکتریکی مبنای محاسبه میزان شوری سیال است. نوعی از مقاومت ویژه که در ادامه به آن پرداخته شده است، مبنای محاسبه تحرک پذیری سیال واقع می شود. همچنین تشخیص نوع و حجم سیال درون سازند و پارامترهای مهم دیگری از طریق محاسبه مقاومت ویژه امکان پذیر است.
«گل کبره» و «*****ای گل»:
هنگامی که گل حفاری به درون سنگ وارد میشود، ابتدا قسمت جامد گل در خلل و فرج بخشی از سنگ گیر میکند. به این بخش از گل حفاری که در درون سنگ گیر افتاده گل کبره گویند. اما بخش محلول گل که بیشتر در سنگ نفوذ میکند و منطقه بیشتری از آن را تحت تأثیر خود قرار میدهد، *****ای گل گویند.
«زون رخنه» و «زون دست نخورده»:
هنگام حفاری مقداری از گل حفاری به درون سازند نفوذ میکند که زونهای مختلفی را پدید میآورد؛ زون رخنه بخشی از سازند است که تحت تأثیر گل حفاری قرار گرفته است و گل حفاری در درون آن نفوذ کرده است. در بخشی از زون رخنه گل کبره و در بخش دیگر *****ای گل نفوذ میکند.
زون دست نخورده بخشی از سازند است که تنها سیال واقعی خود سازند در درون است و گل حفاری در آن منطقه نفوذ نکرده است.
آب سازند:
آبی که به طور طبیعی از میلیونها سال پیش در درون سازند باقی مانده است.
شعاع بررسی:
شعاع بررسی یک لاگ مشخص می کند که دستگاه تا چه شعاعی پیرامون چاه میتواند خصوصیات سنگ و سیال را مشخص کند.
توانایی تحرک نفت (Mobility):
منظور توانایی تحرک نفت در درون سازند است که در یک فشار مشخص و در برابر فشار تزریق مشخص سیال دیگری محاسبه میشود.
مقاومت ظاهری :
مقاومتی است که توسط لاگ اندازه گیری میشود، معمولاً با مقدار واقعی مقاومتی که قصد اندازه گری آن را داریم، متفاوت است. چرا که اثر لایههای مجاور نازک بودن لایه، دقت اندازهگیری لاگ، خطا در انجام عملیات لاگ کیری و … موجب میشود، مقاومت مورد نظر به درستی اندازهگیری نشود. به همین دلیل باید تصحیحات لازم روی دادههای لاگ انجام شود تا بر دقت کار افزوده شود.
۱- Rt
مقاومت ویژه زون دست نخورده
۲- Rmf
مقاومت ویژه گل حفاری *****ه شده داخل سازند
۳- Rw
مقاومت ویژه آب سازندی
۴- Rxo
مقاومت ویژه بخشی از سنگ که توسط گل حفاری *****ه شده اشغال شده است.
این مقاومت در بررسی توانایی تحرک نفت در درون سازند (Mobility) کاربرد دارد که با روشن شدن آن ، میتوان پارامترهای دیگری همچون حجم درجای نفت را محاسبه کرد.
۵- Rt
مقاومت ویژه زون دستنخورده
نکته:
هنگامی که هدف ما بررسی Rt است، باید توجه داشته باشیم، آنچه در واقع دستگاه اندازهگیری میکند، مقاومت ظاهری محیط بررسی است و برای رسیدن به هدف بررسی یعنی Rt باید اثر بقیه پارمترها مثل مقاومت ویژه گل حفاری ، قطرچاه واثر Rs (مقاومت لایه های مجاور لایه مورد مطالعه است)را حذف کنیم.
۶- R0
مقاومت ویژه سنگی که ۱۰۰ درصد فضای خالی آن، ازآب اشباع شده است
قدرت تفکیک قائم یا جداسازی قائم:
توانایی دستگاه در مشخص کردن مرز بین لایههاست. هر چه قدرت جداسازی قائم بیشتر باشد، لایههای نازک بهتر قابل شناسایی هستند.
بازه(AM):
فاصله میان چشمه(فرستنده) و گیرنده را «بازه» گویند. هر چه این فاصله بیشتر باشد شعاع بررسی بزرگ تر، اما جداسازی قائم کمترمیشود.
اثر کامپتون:
هنگامی که پروتوی گاما به الکترونی برخورد می کند، مقداری از انرژی خود را صرف خارج کردن آن الکترون از اتمش میکند و بخش دیگر انرژی آن در امتداد دیگری منتشر میشود. به این پدیده اثر کامپتون میگویند.
پرتوهای گاما ذرات بدون جرمی هستند که با سرعت نور منتشر می شوند.
دبی (Rate):
مقدار حجم سیالی که در واحد زمان (معمولا یک روز) از چاه تولید میشود مانند متر مکعب در روز یا گالن در روز.
غلظت وزنی:
غلظت وزنی کانی پرتوزا مشخص میکند که از نظر وزنی، چه مقدار از سازند از کانیهای پرتوزا تشکیل شده است.
چگالی:
چگالی نسبت جرم به حجم هر ماده است.
چاه نگاری
۱- نگار(logg):
نگار ابزاری است که اطلاعاتی دربارهی تغییرات خواص فیزیکی سازندهایی که چاه آنها را قطع کرده و همچنین سیال (همچون نفت، گاز و آب) موجود در آنها را در اختیار مهندسین نفت قرار میدهد. هر لاگ شعاع بررسی مشخصی دارد.
۲- لوازم و وسائل مورد نیاز در چاهنگاری:
مجموعه تجهیزات چاهنگاری از یک سوند(sound) و کامیون یا اتاقکی که تجهیزات الکترونیکی مرتبط با سوندها در درون آن جای میگیرد، تشکیل میشود.
پارامترهای فیزیکی مورد بررسی در هرنوع عملیات چاهپیمایی، از طریق سوندها به سطح زمین انتقال داده میشود. سوند محفظهی استوانهای شکلی است که فرستنده و در بعضی موارد گیرنده امواج نیز درون آن قرار میگیرند. سوند به کمک کابل های ویژهای به درون چاه فرستاده می شود. کابل روی قرقرهای میچرخد که همراه لوزام دیگر کنترل کننده و تجهیزات الکترونیکی مورد نیاز در هر نوع عملیات چاهنگاری در کامیون آزمایشگاهی یا اطاقک ثابتی جای میگیرد.