تکنولوژی چاههای هوشمند
برای مشاهده این مقاله بر روی ادامه مطلب کلیک نمایید :
در چاههای قدیمی و متداول، وسایل ضروری برای استخراج هیدروکربن عبارتند از شیرهای محدودکنندة جریان سیالات، غربال و سرند برای جلوگیری از ورود شن به چاه وکلیة اتصالات و مجرابندهایی که برای تثبیت چاه استفاده میشوند. با استفاده از چاههای قدیمی، تمام سیالات نفت و گاز و آب با هم استخراج شده و سپس روی زمین از هم جدا میشوند.
چنانچه مشکلی در چاه وجود داشته باشد، نمود آن را تنها میتوان در سطح زمین و با مشاهدة مواردی چون مقدار زیاد آب یا شن دید. اما چاههای هوشمند از شرایطی کاملاً متفاوت برخوردارند. این چاهها در سادهترین شکل خود دارای حسگرهایی هستند که بلافاصله آنچه را که در درون چاه اتفاق میافتد، نشان میدهند. برای استفاده حداکثر از این وسایل، مکانیزمهای بازخورد پاسخگوی شرایط متغیر هستند. مسیرهایی را که در اعماق چاه کار گذاشته میشوند، میتوان جهت کنترل جریان یا قطع تولید تنظیم کرد.
پردازش سیالات را میتوان در اعماق چاه انجام داد و گاز و مایعات را با وسایل خاصی که بدین منظور در چاه قرار دارد، از هم جدا کرد. با استفاده از چاههای هوشمند، میتوان در یکی از سطوح، گاز استخراج کرد و همان گاز را بدون انتقال به سطح زمین، به سطح دیگر تزریق کرد و فشار مورد نیاز برای استخراج نفت را حفظ کرد.
میزان پیچیدگی مکانیزمهای کنترل نیز متفاوت است. اپراتورهای سر چاه میتوانند به اطلاعاتی که از اعماق چاه میرسد، پاسخ داده و وسایل را کنترل نمایند و یا اینکه سیستمها را به‌گونهای تنظیم کنند که دستگاه به‌طور خودکار و بدون دخالت انسان مستقیماً به شرایط متغیر پاسخ دهد.
در شکل ضمیمه، نمای سادهای از چاههای هوشمند ترسیم گردیده است. با استفاده از دستگاههای اندازهگیری در این چاهها، میتوان دما، فشار و مقدار و نوع سیال استخراج شده را اندازهگیری نمود. شیرها و سویچها، مقدار سیالات تولید شده را کنترل میکنند و استخراج را از یک سطح به سطح دیگر و یا از یک قسمت به قسمت دیگر منتقل میکنند. ردیابی لرزهنگاری نیز در درون چاه انجام میگیرد و ارتباط بین لرزهنگاری در سطح و درون چاه حفظ میشود تا تشخیص حرکت سیالات دور از محیط اطراف گمانه امکان‌پذیر باشد.
اندازهگیری از راه دور (انتقال علائم به سطح زمین) از کارهای مهمی است که با استفاده از چاههای هوشمند میسر میشود. در این قسمت با به کارگیری فیبرهای نوری و با سیستمهای بیسیم، فرمانهای لازم منتقل میشوند.
با استفاده از چاههای هوشمند و با صرف حداقل هزینة بهرهبرداری، حداکثر میزان هیدروکربن از مخزن استخراج میشود. استفاده از وسایل کنترل‌کننده و پردازشگر درون چاه، باعث کاهش تجهیزات نصب شده در سطح زمین و نگهداری ضایعات در اعماق میشود که فواید زیست محیطی را نیز در بردارد. فناوری چاههای هوشمند، انتقال کنترل‌شده سیالات مخزن را بین مناطق مختلف ممکن ساخته و قابلیت انعطاف تولید را افزایش میدهد همچنین با جداسازی گاز از نفت در درون چاه فشار مخزن ثابت نگاه داشته میشود.
ارزیابی اقتصادی چاههای هوشمند
فناوری مورد نیاز چاههای هوشمند غالباً جدید، آزمایش نشده و گران به نظر میرسد، اما بسیاری از این فناوریها از قبل موجود بوده و در عمل نیز آزمایش شده است. شرکت شل، در نقاط گوناگون جهان از جمله آمریکا، آفریقای شمالی، خاورمیانه، استرالیا و برونئی با موفقیت از چاههای هوشمند استفاده کرده است.
ارزیابی اقتصادی استفاده از این چاهها برای هر میدان متفاوت است. اگر مقدار ارزش افزودة ناشی از تولید بیشتر باشد، استفاده از چاههای هوشمند مفید به نظر میرسد، زیرا استفاده از چاههای هوشمند علاوه بر افزایش بازده مخزن، باعث کاهش وسایل واسطهای مورد نیاز جداسازیهای اولیه نیز میشود که این امر، خود باعث توجیه استفاده از این چاهها میگردد. یعنی میادین دارای ذخایر بالاتر نفت در اولویت استفاده از این چاهها قرار میگیرند.
درمواردی، ارزش تولید ناشی از افزایش بازده مخزن، میتواند به چندین میلیون دلار برسد که با توجه به آن، میتوان هزینة میلیون دلاری استفاده از این چاهها را تآْمین کرد.
استفاده از چاههای هوشمند، رویکردی جدید در مدیریت تولید مخازن نفتی به شمار میرود. ضمن اینکه، فناوری استفاده از این چاهها با گذشت زمان گستردهتر و ارزانتر میگردد.
در آینده، چاههای هوشمند جایگزین چاههای معمولی میگردند و عملیات چاهها به وسیله حسگرهای درون چاهی کنترل میگردد. استفاده از این چاهها، انقلابی در زمینة مدیریت تولید، کیفیت محصول به دست آمده و افزایش عمر مخزن به وجود خواهد آورد.
مآخذ:
http://naft.itan.ir
1- نشریة شرکت شل, سال 1380
2- سایت bio-comp.com
