یک دستورالعمل نوین برای تجهیز بهینه چاه تولیدی به شیر‌های کنترلی درون ‌‌چاهی در مخازن نفتی چند‌لایه

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 چالش‌های مهم در صنعت نفت تبدیل شده‌است. در لایه‌های دارای شاخص بهره‌وری بالاتر، سریع‌تر رخ دادنِ آستانه تولید سیالات ناخواسته با نسبت تحرک‌پذیری بالاتر موجب می‌شود مقدار زیادی از نفت مخزن در سایر لایه‌ها به‌صورت 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 می‌گردد، شیرهای کنترلی درون‌چاهی در رشته‌ی تکمیلی چاه در مقابل لایه‌های مخزن نصب شده و قابلیت تولید انتخابی از آن‌ها را فراهم می‌نمایند. پیش از تجهیز چاه به این شیرها می‌بایست مناسب‌ترین 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 است. در این پژوهش، ابتدا رشته تکمیلی چاه تولیدی به‌طوریکه در مقابل هر یک از لایه‌های مخزن به یک عدد شیر درون‌چاهی مجهز باشد، شبیه‌سازی گردید. نتایج بهینه‌سازی 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 لایه‌های مختلف مخزن به‌وجود این شیرها بود. پس از کاهش تعداد شیرها در رشته تکمیلی براساس الگو یافت شده، نوع، تعداد و موقعیت مکانی نصب بهینه آن‌ها با هدف تحقق حداکثر ارزش فعلی خالص انتخاب شد. در نهایت، روش مورد استفاده در این پژوهش در قالب یک دستورالعمل نوین که برای اولین بار به‌طور اختصاصی برای تجهیز چاه تولیدی در مخازن نفتی چندلایه به شیر کنترلی درون ‌چاهی توسعه یافته‌است، ارائه گردید.

a novel workflow for optimally equipping the production well with inflow control valves in multi-layer oil reservoirs

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 a workflow for the optimization of icv technical parameters to improve production in multi-layer oil reservoirs.