یک دستورالعمل نوین برای تجهیز بهینه چاه تولیدی به شیرهای کنترلی درونچاهی در مخازن نفتی چند لایه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو کارشناسی ارشد مهندسی نفت گرایش تجهیزات نفت. دانشکده مهندسی نفت. دانشگاه صنعتی امیرکبیر. تهران. ایران

2 استادیار دانشکده مهندسی نفت. دانشگاه صنعتی امیر کبیر. تهران. ایران.

3 کارشناسی ارشد مهندسی نفت. دانشکده مهندسی نفت. دانشگاه صنعتی امیرکبیر. تهران. ایران.

چکیده

بهبود تولید از مخازن نفتی چندلایه به طوریکه حداکثر بازیافت نهایی نفت از مخزن و حداقل تولید سیالات ناخواسته (آب/ گاز) محقق گردد، به یکی از چالش های مهم در صنعت نفت تبدیل شده است. در لایه های دارای شاخص بهره وری بالاتر، سریعتر رخ دادنِ آستانه تولید سیالات ناخواسته با نسبت تحرک پذیری بالاتر موجب می شود مقدار زیادی از نفت مخزن در سایر لایه ها به صورت دست نخورده باقی بماند. از آنجایی که کاهش نرخ تولید با استفاده از شیرهای کنترلی سرچاهی منجر به کاهش همزمان تولید نفت و سیالات ناخواسته می گردد، شیرهای کنترلی درونچاهی در رشته ی تکمیلی چاه در مقابل لایه های مخزن نصب شده و قابلیت تولید انتخابی از آنها را فراهم می نمایند. پیش از تجهیز چاه به این شیرها می بایست مناسب ترین نوع از میان انواع مختلف آنها از جمله شیرهای درونچاهی با دریچه پیوسته و گسسته انتخاب گردد که این انتخاب متاثر از تعداد و مکان نصب این شیرها در رشته تکمیلی می باشد. در این پژوهش، ابتدا رشته تکمیلی چاه تولیدی به طوریکه در مقابل هر یک از لایه های مخزن به یک عدد شیر درون چاهی مجهز باشد، شبیه سازی گردید. نتایج بهینه سازی مساحت سطح مقطع دریچه شیرهای درونچاهی، با استفاده از الگوریتم ژنتیک با تابع هدف حداکثر بازیافت نهایی نفت از مخزن، حاکی از وجود الگویی در میزان نیاز لایه های مختلف مخزن به وجود این شیرها بود. پس از کاهش تعداد شیرها در رشته تکمیلی بر اساس الگو یافت شده، نوع، تعداد و موقعیت مکانی نصب بهینه آنها با هدف تحقق حداکثر ارزش کنونی خالص انتخاب شد. در نهایت، روش مورد استفاده در این پژوهش در قالب یک دستورالعمل نوین که برای اولین بار به طور اختصاصی برای تجهیز چاه تولیدی در مخازن نفتی چندلایه به شیر کنترلی درونچاهی توسعه یافته است، ارائه گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A Novel Workflow for Optimally Equipping the Production Well with Inflow Control Valves in Multi-Layer Oil Reservoirs

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Ghallath 1
  • Yousef Rafiei 2
  • Hamed Rezvani 3
1 Master's student of Petroleum Engineering- Oil Equipment. Department of Petroleum Engineering. Amirkabir University of Technology. Tehran. Iran.
2 Assistant Professor. ِ Department of Petroleum Engineering. Amirkabir University of Technology. Tehran. Iran.
3 Master's of Petroleum Engineering. Department of Petroleum Engineering,. Amirkabir University of Technology. Tehran. Iran.
چکیده [English]

Improving production from multi-layer oil reservoirs in order to maximize recovery factor and reduce water production has become a major challenge in the petroleum industry. Layers with higher productivity index experience the water breakthrough earlier which causes a huge amount of other layers’ oil to remain unswept due to the higher mobility ratio of water. Since reducing the surface choke opening will also reduce oil production along with water, Inflow Control Valves (ICVs) are being installed downhole within the completion string across different layers of the reservoir to provide selective depletion. Before equipping the oil well with ICVs, it is crucial to select the most fit-for-target type among a variety of them including infinite, and discrete variable ICVs. However, this selection is highly affected by their number and installation location within the completion string. In this project, after simulating the oil production well with an ICV across each layer of the multi-layer reservoir, the cross-sectional area of ICVs was optimized using Genetic Algorithm with the aim to maximize the field oil efficiency (FOE). As results indicate a pattern representing the reservoir layers’ production dependency on ICVs, a multi-stage ICV removal in the completion string was performed. The optimum type, number, and location of ICVs were selected with the aim to meet the maximum Net Present Value (NPV). Ultimately, the methodology utilized in this project was proposed as the first of its kind workflow that has been developed specifically for equipping the production well with ICVs in multi-layer oil reservoirs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Inflow Control Valves Design
  • Reservoir Production Management
  • Multi-layer Oil Reservoir
  • Optimization Workflow
  • Intelligent Well Completion