سازند آسماری در میادین جنوبی ایران (آغاجاری، گچساران، بیبیحکیمه، مارون) یکی از پرتولیدترین مخازن نفتی کشور است. در عین حال، بهدلیل ماهیت آهکی کارستی و حضور شکستگیهای گسترده، یکی از چالشبرانگیزترین لایهها برای کنترل هرزروی گل حفاری بهشمار میرود.
تجربهی میدانی بیش از ۲۰۰ چاه نشان میدهد که بدون آمادگی پیش از ورود به این سازند، احتمال هرزروی شدید، یعنی بیش از ۲۵ بشکه در ساعت، به ۴۰ تا ۶۰ درصد میرسد. در این مقاله، پنج روش اثباتشده برای پیشگیری و کنترل این مشکل را بررسی میکنیم.
یک هرزروی کنترلنشده در آسماری میتواند تا ۴۸ ساعت زمان غیرتولید (NPT) ایجاد کند و هزینهای معادل ۱۵۰ تا ۳۰۰ هزار دلار به پروژه تحمیل کند.
۱. پایش دقیق ECD قبل از ورود به سازند
چگالی معادل گردش گل (ECD) معیار کلیدی است که نشان میدهد فشار وارد بر دیوارهی چاه در حین گردش گل، چقدر بالاتر از چگالی استاتیک گل است. اگر ECD از گرادیان شکست سازند بالاتر برود، شکستگیهای موجود باز میشوند و گل به درون آنها هرز میرود.
- پیش از ورود به آسماری، باید گرادیان شکست سازند برآورد و در سامانهی پایش وارد شود.
- نسبت ایمنی ۰.۹۵ × گرادیان شکست بهعنوان آستانهی هشدار توصیه میشود.
- نرخ پمپ بهگونهای تنظیم شود که ECD حداکثر ۰.۲ pcf زیر آستانه باشد.
۲. ترکیب گل بهینه: کنترل ویسکوزیته و گرانروی
گل با گرانروی پلاستیک بالا و نقطهی تسلیم پایین، فشار افت کمتری در حلقه ایجاد میکند و احتمال هرزروی را کاهش میدهد. در سازندهای کارستی، توصیه میشود:
- گرانروی پلاستیک (PV) بین ۱۵ تا ۲۲ سانتیپواز نگه داشته شود.
- نقطهی تسلیم (YP) بین ۱۲ تا ۱۸ پوند بر صد فوت مربع باشد.
- گرانروی فانل بهطور مرتب کنترل و در صورت افزایش، اقدامات اصلاحی فوری انجام شود.
۳. استفاده از مواد مسدودکننده (LCM) با دانهبندی مناسب
مواد LCM (Lost Circulation Material) با دانهبندی هرمی، کلید موفقیت در سازندهای کارستی است. ترکیب پیشنهادی شامل سه فاز است:
فاز ۱ (پیشگیری): گرافیت ۲۰ به ۴۰ مش + پوستهی گردو ۱۰ به ۲۰ مش فاز ۲ (کنترل اولیه): فیبر سلولزی + گرافیت ۸ به ۲۰ مش + کلسیت ۲۰۰ مش فاز ۳ (هرزروی شدید): پلاگ سیمانی + LCM چندرسانهای
مهمترین نکته در این مرحله، دانهبندی است. اگر دانهبندی نامناسب باشد، مواد LCM یا از شکاف عبور میکنند یا قبل از رسیدن به آن، روی دیواره مینشینند.
۴. پایش زنده با موتور هشدار
تشخیص زودهنگام نشانههای هرزروی، اختلاف زمانی بین یک رویداد جزئی قابل کنترل و یک
رویداد بحرانی است. در سامانهی زاگرس پالس،
قاعدهی LOST_CIRC بهمحض مشاهدهی ترکیب زیر، هشدار صادر میکند:
- افت حجم گل بیشتر از ۲ بشکه در پنجرهی ۵ دقیقهای
- کاهش بازگشت گل (Flow Out) بیش از ۱۰ درصد نسبت به Flow In
- کاهش فشار پمپ (SPP) بیش از ۵۰ psi در ۳۰ ثانیه
موتور هشدار، بهجای تکیه به یک شاخص تنها، ترکیب سه شاخص را بررسی میکند تا از هشدارهای اشتباه جلوگیری شود.
۵. برنامهی اضطراری مدون و تمرینشده
هر دکل باید برنامهی اضطراری هرزروی گل بهصورت مکتوب داشته باشد و این برنامه دستکم ماهی یکبار با خدمه تمرین شود. عناصر کلیدی این برنامه:
- نقطهی تصمیم: در چه نرخ هرزروی، کدام مرحلهی پاسخ آغاز میشود؟
- زنجیرهی فرمان: چه کسی تصمیم نهایی را میگیرد و چه کسی به مرکز عملیات اطلاع میدهد؟
- تجهیزات آمادهی استفاده: کیسههای LCM، تجهیزات اختلاط، پمپ سیمان آماده در سایت.
- برنامهی پشتیبان: اگر اقدام اولیه پاسخ نداد، گزینهی بعدی چیست؟
- ثبت رویداد: تمام دادهها در گزارش روزانهی حفاری برای تحلیل بعدی ثبت شود.
جمعبندی
هرزروی گل در سازند آسماری اجتنابناپذیر نیست، اما نیازمند آمادگی دقیق و رویکرد چندلایه است. ترکیب پایش زنده با هشدارهای هوشمند، گل بهینه، و یک برنامهی اضطراری مدون، میتواند زمان غیرتولید را تا ۷۰ درصد کاهش دهد.
در زاگرس استودیو، تمام این موارد در یک پلتفرم گرد آمده است: ثبت دقیق رویدادهای هرزروی، تحلیل تاریخی برای میدانهای مشابه، و موتور هشدار زندهی پالس برای تشخیص لحظهای.