مطالعه و بررسی توزیع زمانی و مکانی فرونشست زمین در فرآیند برداشت از میدان نفتی کوپال

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران/پژوهشکده بالادستی نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی شریف/پژوهشکده بالادستی نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران/پژوهشکده بالادستی نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

چکیده

اندازه‌گیری توزیع زمانی و مکانی وقوع فرونشست در اثر برداشت از مخازن هیدروکربنی در جهان متداول است. اما،‌ این موضوع در ایران چندان مد نظر قرار نمی‎گیرد، علی‎رغم این که پیش‎بینی روند فرونشست زمین در ابتدای عمر مخزن برای تخمین پیامدهای آتی برداشت مفید است. در مقاله حاضر، ابتدا دقت مدل‎سازی عددی فرونشست از طریق مقایسه با نتایج اندازه‌گیری شده برجا و روابط تحلیلی برای دو مخزن هیدروکربنی در آمریکا و هلند ارزیابی گردید. بر این اساس، مشخص شد که مدل‌سازی عددی، علی‎رغم فرض رفتار الاستیک و ساده‎سازی‎های دیگر به‎خوبی می‌تواند مسیر فرونشست را دنبال کند و علی‎رغم مکانیسم غیرالاستیک وقوع فرونشست و امکان تغییر پارامترها، تخمین صورت گرفته قابل قبول است. در ادامه، براساس روند برداشت از تعداد معینی چاه در میدان کوپال، توزیع زمانی و مکانی فرونشست سطحی در محدوده مشخصی از این میدان تخمین زده شد. ضمن آن که در مدل‌سازی فرونشست مخزن کوپال،‌ برخلاف مثال‎های صحت‌سنجی که تغییر فشار کل مخزن، مبنای تعیین نشست قرار گرفت،‌ اطلاعات زمانی برداشت از تعدادی چاه نیز استفاده گردید. نتایج حاصله نشان می‌دهد که پیش‎بینی می‎گردد برداشت از این محدوده میدان نفتی کوپال، حد فاصل سال‎های 1372 تا 1396، باعث ایجاد فرونشست به میزان 26 تا cm 32 در سطح زمین شده است.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of the Temporal-Spatial Distribution of Surface Subsidence Due to Production from Kupal Oil Field

نویسندگان [English]

  • Seyed Reza Taheri 1
  • Ali Pak 2
  • Saeed Shad 3
1 Civil Engineering Department, Sharif University of Technology, Tehran, IranUpstream Petroleum Research Institute, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
2 Civil Engineering Department, Sharif University of Technology, Tehran, Iran Upstream Petroleum Research Institute, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
3 Chemical & Petroleum Engineering Department, Sharif University of Technology, Tehran, IranUpstream Petroleum Research Institute, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

Measurement of temporal-spatial distribution of surface subsidence as a result of production from hydrocarbon reservoirs is a relatively common practice worldwide; however, it is set aside in Iran, although it seems that prediction of subsidence trend at the beginning of the reservoir life can be beneficial in future production estimates. In this paper, the accuracy of the numerical modeling for calculating subsidence process is evaluated by comparison with the in-situ measurements recordings, as well as those designated from analytical solutions for two hydrocarbon reservoirs in the USA, and the Netherlands. It was observed that the numerical simulations can well trace the subsidence trend in spite of elastic behavior assumption, and other simplifications considered. Although, the real mechanism of subsidence is inelastic, and parameters variations are possible. Afterwards, the distribution of temporal-spatial surface subsidence in a specified zone of Kupal oil field, Iran, was predicted. Moreover, unlike the verification examples, in which pressure changes in the whole reservoir had been considered to determine settlements, the “production history” of some wells was used in the simulations. It was concluded that production from the selected area in the Kupal oil field has resulted in surface subsidence in the range of 26 to 32 cm in the period between years of 1372-1396.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Kupal Oil Field
  • Production
  • Subsidence
  • Temporal – Spatial Distribution
  • Numerical Simulation

[1]. Fjaer E., Holt R. M., Horsrud P. and Raaen A., “Petroleum related rock mechanics,” 2nd ed., Elsevier Publishing, 2008.##

[2]. Kristiansen T. G., Barkved O. and Pattillo P. D., “Use of passive seismic monitoring in well and casing design in the compacting and subsiding Valhall Field, North Sea”. SPE 65134. In: Proc. SPE European Petroleum Conference, pp. 24–25 October, Paris, France, 2000.##

[3] Fredrich J. T., Arguello J. G., Deitrick G. L. and de Rouffignac E. P., “Geomechanical modeling of reservoir compaction, surface subsidence, and casing damage at the belridge diatomite field,” SPE Reservoir Eval. & Eng. Vol. 3, Issue 4, 2000.##

[4]. Shen X., “Subsidence prediction and casing integrity with respect to pore-pressure depletion with 3-D finite-element method,” SPE 138338, 2010.##

[5]. Wang W., “Reservoir characterization using a capacitance resistance model in conjunction with geomechanical surface subsidence models,” Master of Science in Engineering Thesis, University of Texas at Austin, 2011.##

[6]. Ahmed T., “Advanced reservoir engineering,” Gulf Professional Publishing, AP - Technology & Engineering, p. 424, 2011.##

[7]. Bruno M. S. and Bovberg C. A., “Reservoir compaction and surface subsidence above the Lost Hills Field, California,” Rock Mechanics, the 33rd U.S. Symposium, Balkema, 1992.##

[8]. Ketelaar V. B. H., “Subsidence due to hydrocarbon production in the Netherlands,” Satellite Radar Interferometry, Remote Sensing and Digital Image Processing 14, Springer Science & Business Media, 2009.##

[9]. پژوهشکده بالادستی نفت دانشگاه صنعتی شریف، "شناخت مساله، تجزیه و تحلیل اطلاعات، گزارش تاریخچه تولید: پروژه افزایش ضریب بازیافت مخزن بنگستان میدان کوپال با روش‎های فناورانه پایه آبی/ گازی،" کارفرما: شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب، 1396.##

[10]. پژوهشکده بالادستی نفت دانشگاه صنعتی شریف، "شناخت مساله، تجزیه و تحلیل اطلاعات، مرور مطالعات زمین‌شناسی: پروژه افزایش ضریب بازیافت مخزن بنگستان میدان کوپال با روش‎های فناورانه پایه آبی/ گازی،" کارفرما: شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب، 1396.##

[11]. Mehrgini B., Memarian H., Dusseault M. B., Eshraghi H., Goodarzi B., Ghavidel A., Niknejad Qamsari M. and Hassanzadeh M., “Geomechanical characterization of a south Iran carbonate reservoir rock at ambient and reservoir temperatures,” Journal of Natural Gas Science and Engineering, Vol. 34, pp. 269-279, 2016.##