چاه هوشمند نفتی، از الزام های آینده صنعت نفت است
فناوری هوشمند به کمک ازدیاد برداشت می آید
مشعل فناوری «چاه هوشمند نفتی» یکی از فناوری های نوین در صنعت نفت است که به علت مزیت رقابتی بالا که در تولید نفت ایجاد می کند، بسیار مورد توجه شرکت های نفتی در کشورهای تولید کننده با سطح توسعه یافتگی بیشتر قرار گرفته است.
موضوع چاه هوشمند نفتی به مؤلفه های مختلفی همچون نیروی انسانی متخصص، فرآیندها و تجهیزات بستگی دارد و هر سه این موارد با هم معنا پیدا می کند.
در این مدل شاخص هایی همچون«نوع تجهیزات»، «نسبت گاز به نفت» و «میزان واقعی تولید» دارای بیشترین وزن و در نتیجه اهمیت در تصمیم گیری های راهبردی میدان ارزیابی می شوند.
در صنعت نفت ایران هم این موضوع از سال ها قبل از سوی متخصصان و پژوهشگران مورد بررسی و ارزیابی بوده و تاکنون مطالعات آن در میدان نفتی آزادگان بررسی شده است.
طبق برآورد آژانس بين المللي انرژي، با وجود توسـعه سريع منابع انرژي تجديدپذير، برآورد مي شود كه نفت و گاز همچنان بيشترين سهم را در منابع انرژي مورد استفاده جمعيت جهان داشته باشند. از آنجا كه بهره برداري طبيعي از منابع نفت و گاز به شدت در حال كاهش است، تنها می توان اميدوار بود كه با يك جهش فناورانه در اكتشاف، حفاري و توليد بتوان اين نقصان را برطرف کرد.
تصمیمی راهبردی که صنعت نفت دنیا زودتر گرفته است
يكي از فناوري هايي كه به كمك چالش هاي بزرگ صنعت نفت در جهان آمده است، فـناوري اطلاعـات است كه پارادايم جديدي را تحت عنوان «چاه ديجيتال نفتي» یا «چاه هوشمند نفتي» ايجاد كرده اسـت. هدف اصلي این پارادایم، افزايش توليد در ازاي هزينه كمتر با در اختيار گذاشتن داده هاي صحيح براي افراد متخصص در زمان مشخصی است.
چاه هوشمند نفتي در حقيقت يك سامانه فناورانه است كه مقادير عظيمی از داده های بهره برداري را به صورت آني در مراكز عمليات، سامانه هاي توزيع شده رايانه اي و فناوري هاي سیار منتقل و ادغـام می كند. هـدف نهایی اين سامانه، بيشينه کردن شاخص هاي مالي ميدان با حداقل کردن دخالت انساني است.
به بیان دیگر می توان گفت این فناوری، مهم ترین اتفاق برای آینده صنعت نفت است که با بهره گيري از آن در مورد داده هاي ميدان نفتی و مديريت آنها می توان تصميم گيري هاي آني و راهبردی گرفت. این موضوع برای صنعت نفت ایران با توجه به منابع عظیم نفت و گاز و تلاش برای بهره برداري حداكثري از ميادين مشترك اهمیت زیادی دارد.
از سوی دیگر با توجه به اینکه بخش قابل توجهی از میادین نفتی کشورمان به نيمه عمر خود رسيده اند، روش هوشمند برای چاه های نفت در بلند مدت می تواند هزینه ها را کاهش داده و ریسک برداشت را به حداقل برساند؛ از این رو با توجه به گرايش و برنامه هاي در دست اقدام شركت هاي نفتي در سطح جهان و اقبال بــه كاربردها و نتايج پارادايم هوشمندسازي در میان شرکت های بزرگ نفتی، بر کسی پوشيده نيست كه حركت به سمت چاه های نفتي هوشمند نه تنها يك انتخاب بلكه يك الزام اقتصادي و رقابتي است.
فناوری به نفع سرمایه و محیط زیست
با کمک گرفتن از هوشمندسازی چاه های نفت و گاز، مدیران اجرایی در هر کدام از مراحل می توانند با استفاده از سیستم های بسیار کوچک در مقیاس نانو برای بررسی وضعیت چاه های در دست حفاری و دریافت اطلاعات مورد نیاز اقدام کنند.
در چاه های هوشمند نفتی می توان به صورت آنلاین دما، فشار و دبی سیستم را در مکانی دورتر از سر چاه مشاهده کرد که با تشخیص کاربر می توان هر کدام از پارامترها را کنترل و تنظیم و سپس به سیستم اعمال و تمامی فرآیندهای مربوط به چاه هوشمند را به صورت یک حلقه بسته مشاهده کرد.
مدیران شرکت های بزرگ نفتی می گویند که ما همیشه می توانیم محل دقیق قرارگیری نفت و گاز درجا را به دست بیاوریم، اما حالا با استفاده از نسل جدیدی از تجهیزات ویژه و هوشمند، برای افزایش توان بازیابی و استخراج و توسعه میدان ها با صرف هزینه و زمان کمتر اقدام خواهیم کرد. در بررسی شرکت های بزرگ نفتی تاکید شده است که توان استخراج از چاه های نفت پس از به کارگیری فناوری هوشمند۲۰ درصد افزایش یافته است.
نکته قابل توجه شرکت های بزرگ نفتی در مورد چاه های نفتی هوشمند این است که این فناوری می تواند در بخش های اکتشاف، حفاری و استخراج به کار گرفته شود، همچنین به لطف این فناوری، سکوهای نفتی کمتری ساخته می شوند و حجم تردد و آمد و شد نیروی انسانی نیز، کاهش محسوسی پیدا می کند. در نتیجه دخالت و نقطه تماس انسان با محیط زیست هم کاهش می یابد.
ازدیاد برداشت با چاه های هوشمند نفت
در مورد هوشمندسازي چاه های نفتی پژوهش هاي متعددي در صنعت نفت ایران و در مورد چند چاه و مخزن نفتی صورت گرفته است. عمده پژوهش هاي صورت گرفته در اين حوزه به جنبه هاي فني و مهندسي هوشمندسازي در سطح چاه نفتي و یا جنبه هاي مديريتي و داده هاي ميدان پرداخته است.
پژوهشگاه صنعت نفت به عنوان یکی از مهم ترین بازوهای اجرایی صنعت نفت از سال ها قبل روی موضوع هوشمند سازی چاه های نفتی کار و تاکنون پروژه های مطالعاتی مختلفی را اجرایی کرده است.
این مجموعه به لحاظ اهميت فناوری مخزن هوشمند، پروژه «طراحی و تهيه نمونه اوليه پويانما در اندازه سانتی متری و ساخت چاه مصنوعی کنترلی در سطح زمين» را به عنوان اولين پروژه از اين طرح، با هدف تمرکز بر چگونگی داده گيری درون چاهی و پردازش آنها انجام داد.
در اين زمینه طراحي و ساخت يک چاه مصنوعي کنترلی در سطح زمين برای شبيه سازی درون چاهی و به عنوان بستر مناسبی برای انجام آزمايش هايي به منظور داده گيری درجا از چاه های نفتی با موفقيت انجام شد.
پس از طراحي و ساخت پايلوت چاه هوشمند، پژوهشگاه صنعت نفت مذاكرات خود را با شركت هاي عملياتي براي پياده سازي اين فناوري آغاز كرد که در نتیجه آن پروژه طراحي تفصيلي زيرسطحي و ارزيابي فني- میدان جفیر شرکت نفت وگاز اروندان برای پياده سازي فناوری مخازن هوشمند اجرا شد، همچنین قراردادی برای پیاده سازی فناوری مخازن هوشمند برای میدان ماله کوه شرکت نفت مناطق مرکزی ایران منعقد شد. علاوه بر این پیشنهاد مطالعاتی مرتبط با فناوری مخزن هوشمند براي شركت توسعه پترو ايران ارائه شد.
ارزیابی اقتصادی این فناوری در پروژه مطالعاتی اجرا شده از سوی پژوهشگاه صنعت نفت در میدان جفیر، شرکت نفت و گاز اروندان در سازند ایلام و سروک با چهار چاه تولیدی با میزان تولید نفت حدود 50 هزار بشکه در روز نشان می دهد که با پیاده سازی اطلاعات مربوط به میادین و چاه هوشمند، میزان تولید به روزانه 65 تا 75 هزار بشکه در روز افزایش خواهد یافت و علاوه بر اینکه میزان تولید بالا می رود، طول عمر میدان هم از حدود چهار سال در حالت سنتی به حدود هفت تا هشت سال درحالت هوشمندی می رسد.
به عبارتی می توان گفت فناوری چاه و میدان هوشمند قابلیت افزایش 1 تا 3 درصدی ضریب بازیافت نفت از مخازن کشور را دارد و این موضوع در اسناد بالادستی صنعت نفت کشورمان مورد تاکید قرار گرفته و جزو اهداف بالادستی است.
در کنار اهمیت و الزام زمانی و فناورانه این موضوع باید به وجود نیروی متخصص و توانمند در حوزه فناوری های کاربردی اشاره کرد که می توانند با مهندسی معکوس در حوزه های مختلف صنعت نفت را در این حوزه پیش ببرند.
اگرچه در این حوزه موضوع دسترسی به برخی فناوری های روزآمد دنیا اهمیت دارد، می توان امیدوار بود که با تکیه بر توان داخل و شروع تجربه های بیشتر، قدم در این راه مهم بگذاریم.