ماهنامه علمی- ترویجی اکتشاف و تولید نفت و گاز

کنترل نرخ تولید از چاه‌ها در هر مخزن هیدروکربنی متناسب با سیاست‌گذاری‌های تولید از اهمیت زیادی برخوردار است. جهت تنظیم نرخ جریان تولید معمولاً از صفحات کاهنده‌³ استفاده می‌شود. امروزه در چاه‌های برخی میادین از جمله پارس جنوبی برای کنترل جریان از شیرهای کنترلی چند اریفیسی⁴ (MOV) استفاده می‌شود که میزان باز یا بسته شدن آنها (از صفر تا صد درصد) از طریق سیستم کنترل گسترده (DCS) تنظیم می‌گردد. رابطه‌ی عملکرد صفحات کاهنده ی معمول از روابط تجربی به‌دست می‌آید اما رابطه‌ی فشار و نرخ جریان در شیرهای کنترلی چند اریفیسی از طریق ضریب جریان شیر (Cv) حاصل می‌شود. این ضریب، میزان جریان عبوری از شیر را به افت فشار داخل آن مرتبط می‌کند. برای تعیین شرایط عملکرد شیر باید این ضریب متناظر با درصد بازشدگی مورد نظر تعیین گردد. رابطه‌ی ضریب Cv  و درصد بازشدگی شیر، نمودار مشخصه‌ی شیر نامیده می‌شود که می‌تواند خطی یا غیرخطی باشد. در این مقاله ساختار شیر کاهنده‌ی سرچاهی چند اریفیسی، توصیف روابط و چگونگی عملکرد آن در تخمین نرخ تولید چاه‌ها و تسهیم تولید سکو به هر چاه در چاه‌های یکی از میادین گازمیعانی کشور در بخش دریا بررسی می شود. بدین منظور نمودار مشخصه‌ی شیرهای کاهنده با استفاده از داده‌های آزمایش‌های سرچاهی ترسیم می‌شود. سپس با مشخص شدن روابط حاکم بر Cv و درصد بازشدگی شیر، رابطه‌ی فشار سرچاهی و نرخ جریان مشخص می‌گردد. روش مذکور برای برآورد نرخ جریان خروجی سکو و چاه‌های مختلف، حتی پس از عملیات مشبک‌کاری و اسیدکاری نیز قابل‌استفاده است. نتایج نشان می‌دهد در حالی که خطای رابطه‌ی عملکرد سرچاهی به مرور زمان افزایش می‌یابد یا زمانی که پس از عملیات مشبک‌کاری و اسیدکاری و تغییر متغیرهای چاه، برآورد نرخ جریان چاه امکان‌پذیر نیست، رابطه ی عملکرد ارائه شده برای شیرهای کاهنده‌ی چند اریفیسی به‌خوبی نرخ جریان چاه و سکو را در موقعیت‌های مختلف تخمین می‌زند. همچنین نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که برای به‌دست آوردن رابطه‌ی عملکرد شیر کنترل در این میدان نیازی به مدل‌سازی پیچیده و بررسی رفتار ترمودینامیکی سیال در قالب الگوهای رژیم‌ دوفازی جریان نیست.