آموزش مدلسازی چاه (بخش ۱۰): تکمیل چندلایه (Multilayer Completion)

در بخش هشتم آموزش مدلسازی چاه با نرم‌افزار پایپ‌سیم (این لینک) در مورد تکمیل چاه عمودی و افقی توضیحاتی را ارائه دادم. حال در این پست می‌خواهم به بحث مختصر در مورد تکمیل چندلایه چاه‌ها (Multilayer Completion) بپردازم.

گاهی اوقات شما شماتیک چاه را نگاه می‌کنید و متوجه می‌شوید که چاه در چند بازه مختلف مشبک‌کاری شده است. اما باید حواستان باشد که وجود چند بازه مشبک‌کاری شده دلیل بر تکمیل چندلایه چاه نیست!

ساخت مدل مخزن چندلایه در PIPESIM با افزودن چند لایه به چاه و تخصیص داده‌های مورد نیاز و نمودار عملکرد مخزن (IPR) برای هر لایه میسر می‌شود. برای ساخت یک چاه چندلایه در PIPESIM نیاز است که تمام این لایه‌ها به چاه متصل شده و به گونه‌ای مدل شوند که تمام سیالات با یکدیگر ترکیب شده و از یک مسیر واحد به ولهد برسند. به شکل زیر دقت کنید:

شکل سمت چپ (مدل معتبر): تمام سیالاتی که از لایه‌های مختلف وارد ستون چاه می‌شوند با یکدگیر ترکیب شده (Commingled fluids) و سپس از یک مسیر واحد به ولهد می‌رسند. همان‌گونه که در شکل دیده می‌شود، در رشته تکمیل چنین چاه‌هایی از تجهیزاتی همچون packer و sliding sleeve door و plug استفاده می‌شود. توضیحات لازم در مورد این تجهیزات در آموزش جامع مهندسی بهره‌برداری داده شده است.

شکل سمت راست (مدل نامعتبر): سیالات با یکدگیر ترکیب نشده (Fluids are not comingled) و سیال لایه بالایی از مسیر جداگانه‌ای به ولهد می‌رسد. در این حالت باید چکار کرد؟ باید به لایه بالایی به عنوان یک چاه مجزا نگاه کرد و در حقیقت مدل دو تا چاه را بسازیم و سپس از قسمت شبکه (Network) این دو مدل را در ولهد به هم وصل کنیم.

برای تعریف مدل چندلایه در پایپ‌سیم به صورت زیر عمل می‌شود. هر سطر از این جدول نشان‌دهنده یک لایه مجزا است. هر لایه با توجه به ویژگی‌هایش، رابطه عملکرد مخزن (IPR) و مدل سیال تعریف می‌شود.

جریان Crossflow

PIPESIM می‌تواند چاه‌های تولیدی و تزریقی را مدلسازی کند. در یک چاه تولیدی معمولی، تمام لایه‌ها به داخل ستون چاه تولید می‌کنند و انتظار می‌رود که سیال مخلوط شده (Commingled fluid) به سمت ولهد جریان یابد. از سوی دیگر، در یک چاه تزریقی معمولی انتظار می‌رود که سیال تزریق شده از ولهد به سمت ته چاه جریان یابد و هر لایه بخشی از سیال تزریق شده را دریافت کند.

چه سناریوهای تولید و تزریقی را می‌توانیم با استفاده از نرم‌افزار پایپ‌سیم مدل کنیم؟

(سناریوهای جریان Crossflow که می‌توانند با استفاده از PIPESIM به عنوان موارد معتبر مدل شوند)

همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است، موارد a و b و d و e را می‌توان با استفاده از پایپ‌سیم مدل کرد. اما امکان مدلسازی موارد c و f وجود ندارد!

پیشنهاد آموزشی: آموزش آنالیز عملکرد چاه با استفاده از نرم‌افزار پایپ‌سیم (Pipesim)