چکیده :
هر مقاله بایددر اکثر مخازن نفتی و گازی بعد از گذشت مدت زمانی از تولید به دلیل بر هم خوردن تعادل میان نیروهای
در

گرانشی، موئینگی و ویسکوز، آب و گاز موجود در سفره زیرزمینی (آبده) و کلاهک گازی به شکل یک مخروط به طرف دهانه چاه تولیدی روانه می گردد که در نتیجه آن همراه با نفت به طور همزمان، آب و گاز تولید می شود. مشکل تولید آب یکی از مشکلات اساسی مسائل زیست محیطی مرتبط با تولید نفت و گاز، در حین بهره برداری می باشد. آب تولیدی شامل شوری بسیار زیاد، مواد شیمیایی، ترکیبات فلزی و آلوده شده به ترکیبات نفتی می باشد که دارای اثرات مخرب زیست محیطی می باشد. نتایج حاصل از این تحقیقات نشان می دهدکه این پساب ها یکی از مهمترین پیامدهای زیست محیطی منطقه است که باعث آلودگی آب دریا، خاک و پیامدهای بعدی آن می شود. برای کنترل و حذف آثار زیانبار ناشی از فعالیت های نفتی و تولید آب در منطقه، در نظر گرفتن ملاحظات زیست محیطی در فرآیندها، خرید یا طراحی تجهیزات جدید، استفاده از روش های حرارتی ،تزریق کف برای دفع پسابها، تزریق مجددآب درون مخازن به منظور افزایش فشار، اجرای پروژه های پاکسازی محیط و انجام اقدامات اصلاحی ضروری است.در این مقاله سعی می شود که به بررسی روش های جلوگیری ازتولید آب در پدیده مخروطی شدن آب در مخازن گازی قبل و بعداز حفاری چاه پرداخته وبا ارایه راهکارها و اعمال روشهای مدیریتی این آلودگی ها را به حد اقل برسانیم.

واژههای کلیدی: مخروطی شدن، مسائل زیست محیطی،روش های کنترل

ص ف ح ه |

-۱ مقدمه

پدیده ی مخروطی شدن درمخازن نفتی و گازی تحت رانش آب و کلاهک گازی رخ می دهد در این پدیده آب وگازاز پایین وبالای محل مشبک کاری شده وارد چاه می شوند ومشکلاتی را در درون چاه مخزن وتاسیسات سرچاهی پدید می آورند پیش از شروع از تولید سیالات مخزنی تحت شرایط تعادل قرار دارنداما باشروع تولیددرهمه جهات گرادیان غیر یک نواخت فشارایجاد می شود با افزایش سرعت سیال وهدر رفتن انرژی چاه تغییر توزیع WOCوGOCدرمخازن نفتی وGWCدرمخازن گازی روی می دهدو آب وگاز می توانند به طرف بازه مشبک کاری شده چاه جریان یابندمدت زمانی که طول می کشد تاآب به بازه تولیدی چاه برسد زمان میان شکنی نام دارد .دوره زیر بحرانی ۱زمانی است که این مخروط به چاه نرسیده است، هنگامی که مخروط به ته چاه رسید دوره بحرانی ۲وزمانی که دهانه چاه رافرا گرفت دوره فوق بحرانی ۳ نامیده می شود.

توزیع سیالات در اطراف چاه تحت تاثیر عوامل زیر است[۱] -۱نیروهای مویینگی -۲نیروهای ثقلی -۳نیروهای گراویته

درپدیده ی مخروطی شدن نیروهای دینامیکی رو به بالاکه در نتیجه افت فشاردر دهانه چاه به وجود می آیند باعث صعود آب تا ارتفاعی که با نیروی وزن آب برابرشودمی گردند با دور شدن از چاه در جهت شعاعی به علت کاهش اثر نیروهای دینامیکی رو به بالا ارتفاع نقطه تعادل میان این نیرو و نیروی وزن آب کاهش می یابدبنابراین مکان هندسی نقاط تعادل در سطح تماس آب–نفت شکل مخروطی به وجود می آوردتا زمانی که آب در زیر این سطح تماس ساکن باشدنفت در بالای آب جریان داردبا افزایش دبی تولیدارتفاع مخروط بالای سطح تماس اولیه آب ونفت افزایش می یابداین افزایش تا زمانی ادامه داردکه در یک دبی مشخص مخروط آب ناپایدار شده وآب تولید می شود.[۲] مشکل تولید آب در میادین تفت و گازیکی از معضلات بزرگ بوده که هزینه ها و مشکلات زیست محیطی فراوانی را به همراه

دارد.هزینه های ناشی از خوردگی ،کاهش میزان تولید،هزینه های پالایش و …همگی به واسطه ی تولید آب نمک در میادین می باشد که بایستی با مدیریت صحیح مخزن در راستای حل این مشکل گام برداشت.دلایل مخروطی شدن و تولیدآب از چاههای تولیدی ارتباط مستقیم با مشکلات میکانیکی یا مخزنی دارد.در کشور عزیزمان ایران،مشکل تا اندازه ای حاد می باشدبه عنوان مثال در سازند آسماری و بنگستان میدان اهوازدر سال ۱۳۸۳به ترتیب در مقابل ۱۱۸و ۵۷میلیون بشکه نفت تولیدی،۱,۸و. ۷۵میلیون بشکه آب تولید شده است با توجه به وجود سفره های آب زیرزمینی فعال در برخی از مخازن کشور و مشکل تولید آب در برخی از چاههای این مخازن و با توجه به ارزش اقتصادی هر بشکه نفت تولیدی و اینکه یکی از راههای کم هزینه وساده تر ازدیاد و برداشت(از نطر عملیات)جلوگیری از تولید آب می باشد،لزوم مطالعه و استفاده از روش های بهینه جهت جلوگیری از تولید آب و حفاظت از محیط زیست امری ضروری می باشد.

نفت اگرچه یک منبع بسیار با ارزش جهت تولید انرژی و بسیاری از مواد شیمیایی است اما بی توجهی در مراحل استخراج و انتقال آن می تواند آلودگی های زیست محیطی فراوانی را باعث شود که بعضا غیر قابل جبران می باشد.بررسی های انجام شده نشان می دهد که اصلی ترین عواملی که موجب آلودگی آب همراه نفت و گاز تولیدی از مخازن هیدرو کربوری شده و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن را تغییر می دهند ،عبارتنداز موقعیت جغرافیایی و ساختار زمینی که این آب برای هزاران سال با آن در ارتباط بوده است و دیگرمواد آلوده کننده ای که ضمن تولید واستخراج از مخزن وارد آن می گردند.

آلوده شدن آب های زیر زمینی در تماس با نفت و تولید و راه یافتن آن به محیط زیست ما می تواند مشکلات فراوانی را بوجود اورد که بسیاری از این مشکلات امروز شناخته شده اندو شاید بسیاری دیگر هم بعدها شناخته شوند.وقتی که نفت خام

۱ -Sub critical period 2 – Critical period 3-Super critical period

ص ف ح ه |

وآب همراه به سطح زمین راه پیدا می کندقسمت های سبک آن که بسیار سمی هستندمثل بنزن وتولوئن سریع بخار می شوندو هوای آن منطقه را آلوده می کننداما قسمت های سنگین ترترکیبات نفتی برای مدت های طولانی در محیط زیست باقی می ماندوخاک زمین و آب دریاها و اقیانوس ها و همین طور سواحل آنها را آلوده می کند.در این میان جانداران دریایی دچار آسیب شده و از بین می روندبنابراین اگرچه نفت و ترکیبات حاصله از آن برای حیات ضروری هستنداما بی توجهی در تولیدو انتقال آن وآلوده شدن محیط زیست به این مواد می تواندحیات را از انسان ها و سایر موجودات این کره خاکی بگیرد.[۳]
تکنولوژی زیادی برای تشخیص محل ورود آب و همچنین جلوگیری از تولید آن توسعه یافته است ولی قبل از انجام هر عمل پیشگیرانه باید به تشخیص مشکل ومحل ورود آب پرداخت پس از تشخیص مشکل می توان نسبت به تعریف استراتژی های مختلف و انتخاب گزینه صحیح ترجهت کنترل مشکل اقدام نمودآب ورودی به دهانه چاه می تواند از دوطریق جریان یابددر اولین حالت،آب معمولا از مسیری جدا از محل ورود هیدروکربن به دهانه چاه وارد می شوداین نوع از تولید آب در تولید نفت و گاز مطرح می باشد.کنترل تولیدآب در این مخازن منجر به افزایش هیدروکربن وبالا رفتن میزان بازیافت می شود در این نوع از تولید آب در گام اول باید برای کنترل آب چاره اندیشی می شود.نوع دوم تولید آب ،آبی است که معمولا در مدت زمان کوتاهی پس از عملیات سیلاب زنی با آب یا مخازن تحت آبده قوی،همراه نفت تولید می شود. [۴]کاهش تولید آب از این نوع،منجر به کاهش تولید نفت خواهد شد.