بکارگیری هوش مصنوعی در راستای جلوگیری از مشکلات فنی میادین نفتی

به گزارش ایلنا، محمدرضا مهدیانی فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «مدلسازی یکپارچه میدان نفتی تحت فرازآوری با گاز با در نظر گرفتن ناپایداری جریان» بیان کرد: عموماً پس از توسعه یک میدان نفتی و شروع بهره برداری از چاه‌ها، مخزن نفتی فشار کافی برای راندن نفت به سر چاه را دارد که با ادامه تولید، فشار مخزن کاهش می‌یابد و پس از مدتی دیگر مخزن انرژی کافی برای راندن نفت به سر چاه را ندارد یا با وجود اینکه نفت به سر چاه می‌رسد نرخ تولید آن‌قدر کم است که ادامه دادن تولید اقتصادی نیست؛ در این زمان استفاده از روش‌های فرازآوری مصنوعی نظیر فرازآوری با گاز ناگزیر است. 

وی افزود: فرازآوری با گاز به دلیل انعطاف بالا برای چاه‌های مختلف، از محبوب‌ترین روش‌های فرازآوری مصنوعی است. در این روش گاز به چاه تزریق شده و به تولید نفت کمک می‌کند. با این حال این روش مشکلات خاص خود را دارد. پدیده ناپایداری جریان یکی از مشکلات اساسی در فرازآوری مصنوعی با گاز است. این پدیده موجب قطع شدن متناوب جریان نفت شده و علاوه بر کاهش تولید موجب ایجاد لرزش‌های شدیدی نیز می‌گردد که به تأسیسات سطح الارضی و درون‌چاهی آسیب می‌رساند. 

وی با بیان اینکه پیدا کردن یک روش برای حل این مشکلات علاوه بر جذابیت می‌تواند در حل مشکلات کشور بسیار مفید باشد، گفت: با توجه به مشکلات ناپایداری جریان و کاهش سودآوری و نیز آسیب به تاسیسات سطح الارضی و درون چاهی، یافتن راه حلی برای این مشکل از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. 

مهدیانی افزود: در این رساله نه تنها مشکلات یاد شده حل شده است بلکه مدلی بسیار انعطاف‌پذیر نیز ساخته شده که توانایی شخصی‌سازی برای یک میدان خاص را نیز دارد. این مدل علاوه بر جلوگیری از پدیده ناپایداری، به صورت پیوسته پارامترهای تزریق و تولید را به گونه‌ای کنترل می‌کند که همواره بیشترین سودآوری اقتصادی از میدان نفتی حاصل شود. 

این فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به کاربرد طرح گفت: این مدل در کلیه میادین نفتی فرازآوری با گاز قابل استفاده است. علاوه بر این با توجه به روش استفاده شده، می‌توان مدل را برای میادین غیر فرازآوری با گاز نیز توسعه داد. 

وی با بیان اینکه این طرح نوآوری‌هایی به کار رفته است، بیان کرد: ساخت مدل یکپارچه مخزن، چاه، و تأسیسات سطح الارضی فرازآوری با گاز، کنترل بهینه این مدل و جلوگیری از ناپایداری با استفاده از روش‌های نوین کنترلی، پیش‌بینی احتمال وقوع ناپایداری جریان در طول عمر یک مخزن، بررسی جامع و پیش‌بینی تأثیر تغییر شرایط مخزن بر ناپایدار شدن جریان در یک مدل دینامیک، پیدا کردن بهترین برنامه تزریق گاز و تولید نفت در چاه‌های فرازآوری با گاز برای طول عمر مخزن از نوآوری‌های این طرح به شمار می‌رود. 

وی افزود: با توجه به موفقیت فاز شبیه‌سازی لازم است مدل برای ادامه کار به صورت پایلوت در چندین چاه فرازآوری با گاز مورد ارزیابی میدانی قرار بگیرد. 

وی با معرفی ویژگی‌های طرح گفت: قابلیت استفاده در میادین مختلف نفتی، قابلیت اتصال به سیستم‌های اینترنت اشیا و هوش مصنوعی، استفاده از روش‌های فرا ابتکاری و هوش مصنوعی که با گذشت زمان مدل، عملکرد خود را به صورت خودکار بهبود میبخشد از ویژگی‌های این طرح به شمار می‌رود. 

وی با بیان اینکه نمونه داخلی یا خارجی از این طرح وجود ندارد بیان کرد: ۴سال طول کشید تا این پروژه را به نتیجه برسانیم. 

وی در خصوص مزیت‌های رقابتی این پروژه گفت: استفاده از این مدل در میادین نفتی، علاوه بر سودآوری بیشتر، از مخازن نیز حفاظت کرده، میادین نفتی را مدرن کرده و به صنعت نفت ایران در رقابت منطقه‌ای و جهانی کمک می‌کند. 

وی با اشاره به کاربردهای پروژه گفت: نتیجه این مطالعه، برنامه‌ای برای تنظیم نرخ تولید و تزریق در طول عمر میدان است که می‌تواند در میادین واقعی با نصب شیرها و کاهنده‌های الکتریکی به صورت خودکار پیاده‌سازی شود. با این کار علاوه بر جلوگیری از آسیب به تاسیسات سطح الارضی و درون چاهی، سودآوری میدان نیز بیشتر می‌شود. 

گفتنی است اساتید راهنمای این پروژه احسان خامه چی و امیر ابوالفضل صورتگر از اعضای هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیر کبیر بوده‌اند.