چه موقع چاه نیاز به روش‌های فرازآوری مصنوعی پیدا می‌کند؟

چاه‌ زمانی به روش‌های فرازآوری مصنوعی (Artificial Lift) نیاز پیدا می‌کند که انرژی طبیعی مخزن برای بالا آوردن سیالات به سطح کافی نباشد یا تولید به میزان اقتصادی موردنظر نرسد. این نیاز می‌تواند به دلایل مختلفی در طول عمر چاه ایجاد شود که در ادامه به‌طور ساختارمند بررسی می‌کنم:

۱. شرایط اولیه مخزن و چاه

برخی از چاه‌ها از همان ابتدای تولید نیاز به روش‌های فرازآوری مصنوعی دارند، به‌ویژه:

فشار مخزن پایین: اگر فشار مخزن برای غلبه بر وزن سیال ستون چاه کافی نباشد.

ویسکوزیته بالا: نفت سنگین یا سیالاتی که حرکت آن‌ها به دلیل ویسکوزیته زیاد دشوار است.

نسبت گاز به نفت (GOR) پایین: کمبود گاز در سیال مخزن که به تولید طبیعی کمک نمی‌کند.

۲. افت فشار مخزن در طول زمان

به‌مرور زمان و با افزایش تولید، انرژی مخزن کاهش می‌یابد و نیاز به فرازآوری مصنوعی ایجاد می‌شود. عوامل کلیدی:

افت فشار ته‌چاهی (BHP): فشار مخزن به حدی کاهش می‌یابد که دیگر قادر به حرکت سیال به سطح نیست.

افزایش نسبت گاز آزاد در چاه: گاز آزادشده ممکن است به‌جای کمک به تولید، مانع حرکت نفت در ستون چاه شود.

افزایش نسبت آب به نفت (WOR): بالا رفتن تولید آب، وزن ستون سیال را افزایش داده و فشار مخزن قادر به غلبه بر آن نخواهد بود.

۳. مسائل عملیاتی و تولیدی

حتی اگر فشار مخزن کافی باشد، برخی مشکلات عملیاتی نیاز به فرازآوری مصنوعی را ایجاد می‌کنند:

آسیب سازند و کاهش تراوایی: رسوب آسفالتین، پارافین، یا ورود ذرات ریز به خلل و فرج سنگ مخزن باعث افت جریان می‌شود.

تشکیل امولسیون و افزایش ویسکوزیته سیال: جریان سیالات سنگین یا ترکیب شدن آب و نفت ممکن است جریان را محدود کند.

وجود ستون سیال در لوله‌ مغزی: اگر سیالات تولیدی در داخل چاه تجمع یابند (مثلاً در اثر افزایش واترکات و افت فشار)، فشار ته‌چاهی بالا می‌رود و تولید کاهش می‌یابد.

۴. عوامل اقتصادی و بهره‌برداری

گاهی چاه از نظر فنی قادر به تولید است، اما برای افزایش سودآوری یا بهره‌وری، از روش‌های فرازآوری مصنوعی استفاده می‌شود:

افزایش دبی تولید: حتی در مخازن با فشار کافی، برخی شرکت‌ها برای تسریع بازیافت از روش‌های فرازآوری استفاده می‌کنند.

کاهش هزینه‌های عملیاتی: برخی روش‌های فرازآوری، تولید پیوسته و پایدارتر را تضمین کرده و هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهند.

بهینه‌سازی بازیافت نهایی (Ultimate Recovery): استفاده از روش‌های مناسب می‌تواند باعث افزایش ضریب بازیافت مخزن شود.

۵. تغییر در شرایط تولیدی و میدان

برخی تغییرات در میدان یا سیاست‌های تولیدی می‌تواند نیاز به فرازآوری مصنوعی را افزایش دهد:

کاهش دبی تولید مجاز چاه (Choke Management): محدودیت‌های سطحی ممکن است منجر به تجمع سیال و کاهش فشار ته‌چاهی شود.

تزریق آب یا گاز در میدان: در برخی موارد، تزریق آب باعث افزایش میزان آب تولیدی در چاه‌ها شده و نیاز به روش‌های فرازآوری را ایجاد می‌کند.

توسعه میدان و افت فشار عمومی: اگر چاه‌های مجاور تولید زیادی داشته باشند، فشار مخزن کاهش یافته و چاه‌های مجاور نیز نیازمند فرازآوری می‌شوند.

پیشنهاد مطالعاتی: معرفی ۴ نرم‌افزار مهم حوزه فرازآوری مصنوعی

پیشنهاد مطالعاتی: تا فارغ‌التحصیل نشده‌اید این ۲ منبع مهم روش‌های فرازآوری مصنوعی را بخوانید

جمع‌بندی

یک چاه زمانی به روش‌های فرازآوری مصنوعی نیاز پیدا می‌کند که انرژی طبیعی مخزن کافی نباشد، تولید کاهش یابد یا مشکلات عملیاتی ایجاد شود. دلایل اصلی عبارت‌اند از: