در بخشهای قبلی این مقاله به ترتیب  بررسی راههای عمومی بروز مشکل تولید آب در چاههای تولیدی و راههای شناسایی آن تشریح گردید. این بخش از مقاله به ارائه راههای متداول امروزی جهت مدیریت وکنترل این مشکل پرداخته است. از آنجاییکه این اقدام گامی در جهت مدیریت و صیانت از مخزن می باشد حل این مشکل یا مشکلاتی از این قبیل نیاز به یک تیم مهندسی تخصصی در زمینة حفاری، مخزن، بهره‌برداری، فرآورش، تعمیر و تکمیل، خوردگی و بازرسی فنی و سایر رشته‌ها مرتبط دارد. پس از شناخت مشکل با استفاده از راههای مؤثر، باید به حل مشکل پرداخت. در این میان بررسی‌های اقتصادی در هر مرحله باید صورت پذیرد. راههای متعددی جهت مدیریت و کنترل تولید آب ناخواسته وجود دارد که تصمیم جهت انتخاب هر روش بستگی به مشکل ایجاد شده در چاه دارد.از مهمترین روش های موجود می توان به موارد زیر اشاره نمود:

1)     تکنولوژی تزریق سیمان

در زمانی که وجود سیمان بندی ضعیف یا شکاف در پیوند سیمان پشت لوله های جداری یا لایه های سیمان شده قبلی تایید گردید و همچنین زمانی که نیاز به مسدود سازی لایه باشد می تواند از تکنولوژی تزریق سیمان یا مسدود کردن ته چاه توسط سیمان بهره برد. در عملیات تزریق سیمان بین فضای حلقوی جداری ها و سازند از طریق مشبک‌های موجود در مناطق با سیمان بندی ضعیف، هنوز مفاهیم پایه‌ای کافی از محل قرار گیری سیمان تزریقی روشن نشده است ولی آنچه مسلم است پس از انجام عملیات سیمانکاری پشت لوله‌های جداری می‌توان نسبت به راندن نمودار ارزیابی سیمان بندی پشت لوله‌های جداری اقدام نمود. عملیات تزریق سیمان تا حدودی شبیه یک فیلتر است. ذرات سیمان تحت یک اختلاف فشار در مقابل غشای سنگ، بخشی از آب خود را از دست داده و یک لایه کیک مانند از ذرات سیمان تشکیل می‌دهد. ساخته شدن این لایه تابعی از نفوذپذیری لایه، افزایش فشار اعمالی، زمان و ظرفیت محلول سیمان در از دست دادن میزان آب می‌باشد. در عملیاتی که میزان هرزروی کمتری از آب سیمان در یک سازند با نفوذپذیری کم انجام می‌گیرد مدت زمان طولانی صرف انجام عملیات می‌گردد. ولی در عملیات با میزان هرزروی بالا در یک سازند با نفوذ پذیری بالا، سیمان به سرعت در کانالهای ایجاد شده در پشت لوله‌های جداری نفوذ کرده و کانالها را سد  می‌کند. در این زمینه ایده آل ترین حالت زمانی است که محلول سیمان بتواند رشد تشکیل کیک را به طوری کنترل نماید که کیک ایجاد شده بر روی تمامی سطوح نفوذپذیر ساخته شود. تنها روشی که هیدراته شدن مقادیر کم سیمان تزریقی را در مشبک‌ها یا حفره‌های سازند ممکن می‌سازد، کاربرد فشار متناوب و با تأمل بر روی سیمان در عملیات تزریق است که در هر مرحله مقداری از سیمان تزریق شود.این عملیات در مواقعی صورت می‌پذیرد که تولید آب ناخواسته از چاه ناشی از کاناله شدن آب در پشت لوله‌های جداری باشد یا هدف مسدود سازی مشبک ها توسط سیمان باشد که به دو صورت زیر انجام می پذیرد:

1-1)          تزریق کم فشار سیمان

این روش زمانی است که فشار تزریق پایین تر از فشار ایجاد شکاف در سازند است هدف اصلی در این نوع سیمانکاری، پر شدن حفره‌های مرتبط نزدیک دهانة چاه است. د راین حالت حجم سیمان تزریقی نسبتاً کم بوده بنابراین هیچگونه سیمانی در سازند تزریق نمی‌شود. تزریق سیمان در یک حفره از سازند و نگهداشتن حجم کل سیمان در جلوی مشبک‌ها و عدم بالا بردن فشار تزریق، تنها راه جهت جلوگیری از ایجاد شکاف در مخزن می‌باشد. بنابراین در این روش، حجمی از سیمان جلوی محل تولید آب ناخواسته نگه داشته می شود و به آرامی اجازه نفوذ سیمان داده می‌شود.

1-2) تزریق پر فشار سیمان

در بعضی از موارد تزریق کم فشار سیمان مؤثر نمی‌باشد این در حالتی است که کانالهای پشت لوله‌های جداری ممکن است به صورت مستقیم به فواصل مشبک‌ شده چاه اتصال نداشته باشند در این حالت شکافهای کوچک و میکروسکوپی اجازه ورود آب را داده ولی از ورود سیمان جلوگیری می‌کنند. سیمانکاری با فشار بالا، سیمان را با شکافتن شکافها و سازند، پشت لوله های جداری می‌رساند. بمنظور نفوذ ایده آل سیمان، بعد از عملیات سیمانکاری باید درون شکافها بوسیله سیالی دیگر جابجا شود. در این روش از سیمانکاری باید دو نکته ذیل مد نظر قرار گیرد:

1- از آنجاییکه جهت گسترش و محل شکاف ایجاد شده قابل کنترل نمی باشد بایستی در انجام عملیات دقت کافی صورت گیرد.

2- تزریق انجام شده باید به صورتی انجام پذیرد که سیمان حتی الامکان نزدیک شبکه شکافدار تزریق گردد.

1-3) سیمانکاری یا مسدود سازی ته چاه

دو حالت فوق زمانی کاربرد دارند که آب ناخواسته از بخشی از لایه تولیدی چاه تولید گردد ولی در حالتی که تولید آب ناخواسته به دلیل بالا آمدن سطح تماس هیدروکربن- آب در چاه باشد،  می توان نسبت به مسدود کردن ته چاه توسط سیمان یا نصب مسدود کننده اقدام کرد.

2- پلیمرها

2-1) استفاده از پلیمرها جهت مسدود سازی

در بعضی از موارد، ژلهای پلیمری را می‌توان به جای سیمان یا به عنوان ترکیبی همراه، جهت مسدود نمودن محل ورود آب از لوله‌های جداری بکار برد. نوع پلیمر و فرآیندی که طی آن تزریق می‌شود بستگی به محل و توزیع محل های نشت دارد. از مزایای استفاده از پلیمرها می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:

§   پلیمرها می‌توانند پس از تزریق و بستن شکافها به آسانی و در صورت نیاز شسته شوند.

§ ترکیبات پلیمری بدلیل اینکه فشار هیدروستاتیکی کمتری نسبت به مخلوط سیمان دارا می‌باشند، احتمال شکستن سازند یا باز نمودن شکاف‌ها و به تبع آن هرزوی بالا در آنها کمتر است.

§ در نشستی ‌های که دارای کنترل مشکل‌تری هستند مانند نشتی در یک لایه نمکی یعنی جایی که معمولاً چند مرحله عملیات سیمانکاری برای بستن کامل محل‌های نفوذ مورد نیاز است، تزریق مقدارکمی پلیمر بعد از سیمان می‌تواند به عنوان سپری برای جلوگیری از هرزروی یا خارج شدن سیمان از محل مورد نظر می‌گردد.

امروزه انواع مختلفی از ژل های پلیمری در عملیات تزریق هنگام بروز نشتی‌های لوله‌های جداری استفاده می‌شودکه براساس شرکتهای سرویس دهنده، نوع این محصولات فرق می‌کند. در زیر به چند مورد از ژل های مورد استفاده و نوع کاربرد آنها اشاره می شود.

1-  مونرمرهای اکریلیکی  

این ترکیبات نوعی ترکیبات غیر سمی بوده که تأثیر بسیاری بر بندش محل نشت لوله‌های جداری دارد. این مواد که به شکل دو غاب می‌باشند در محل‌های مورد نظر تزریق می شوند. زمان بندش این نوع مواد از 10 دقیقه تا 2 ساعت بوده و بسته به میزان دما متغیر است. ‌میزان تزریق نیز بسته به وضعیت نشتی لوله‌های جداری از 10 تا 25 بشکه متغیر است.

2- ترکیبات غلیظ پلیمرهای‌کم‌وزن 

این نوع ترکیبات پلیمری در محل مورد نظر تزریق شده که در ترکیب آن از Cross Linker  های فلزی استفاده شده است.

3- پلیمرهای سنگین وزن  

این نوع از پلیمرها در درمان نشتی‌های بزرگ، کاناله شدن پشت لوله‌ها و هرزوی بالا به کار می‌رود. از مزایای این نوع پلیمرها اقتصادی بودن آنها در درمان تولید آب ناخواسته به دهانة چاه و همچنین در درمان هرزروی هیدروکربن‌ها در لایه‌ها می باشد.

4- ترکیب سیمان – پلیمر

تزریق ترکیبات سیمان و پلیمر در نشتی‌های برشی ایجاد شده در لوله‌های جداری که نیازمند پیوند بین دانه‌ای هستند استفاده می‌شود. در بعضی از موارد حدود 50-25 بشکه از پلیمرهای سنگین وزن بعد از سیمان تزریق می‌شود. پلیمر به عنوان یک پر کننده و سپر عمل کرده که حفره‌های بزرگ را پر نموده و باعث جلوگیری از هرزروی آب از ترکیبات سیمان می‌شود. این پلیمرها همچنین به عنوان یک لایه عمل کرده که منجر به نگهداشتن سیمان در دهانة چاه می‌شوند. این عمل جلوی آب ناخواسته ورودی به دهانة چاه را می‌گیرد. بازدهی این عملیات در زمانی که سیمان یا پلیمر به تنهایی تزریق می‌شود بالاتر است .[1]

2-2) ژل های پلیمری با قابلیت عبوردهی گاز

امروزه به کار بردن نوعی از ژل های پلیمری با قابلیت عبور دهی گاز جهت مسدود سازی محل ورود آب از طریق شکافها به دهانه چاه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در یکی از عملیات های موفقیت آمیز انجام شده در یکی از میادین کاملا شکافدار در British Columbia, Canada در سال 1999 به نام پروژه TIORCO’s gas well water shutoff   حتی با افزایش دبی چاههای گازی از 20 به 70 درصد، میزان نسبت آب به گاز به میزان 75 درصد کاهش داده شد  و از لحاظ اقتصادی نیز بسیار به صرفه گزارش گردید[2]. تلاش جهت ساخت و بکارگیری این نوع از ژل ها در کشور می تواند باعث کنترل مشکلاتی مانند تولید آب در چاهها گردد.

3-ترمیم  لوله‌های آستری / جداری

در صورت وجود مشکل در لوله های تولیدی، تعویض و یا اتصال جدید آستری‌‌ها یا جداری‌های موجود می‌تواند به رفع مشکل نشتی لوله‌ها کمک نماید. این اتصالات در طولهای مختلف وجود داشته که می‌توان آنها را به صورت دائمی در لوله‌ها نصب و به عنوان بخشی از رشته یا لوله به کار برد . بسیاری از آستری‌ها یا اتصالاتی که به صورت دائمی در چاه نصب می‌شوند محدود به قطر داخلی جداری ها در فاصله مورد نیاز می‌باشند. این اتصالات نیز می‌توانند در طول رشته مغزی به کار روند تا بتوان بخشی که دچار آسیب دیدگی شده را ترمیم نمایند. در این حالت باید ضخامت کنترل گردد تا باعث افت فشار در هنگام عبور سیال نشود.

4- انجام عملیات بهبود چاهها

همانگونه که در بخش های قبل اشاره شد یکی از دلایل تولید آب در چاهها ممکن است ناشی از ایجاد افت فشار اضافی در چاه باشد. این افت فشار معمولا ناشی از ایجاد پوسته در دهانه لایه تولیدی بوده و باعث تولید از نواحی دوردست یا حتی آبده مخزن می گردد. در صورتی که تولید آب اضافی ناشی از وجود افت فشار تحتانی باشد می توان پس از چاه آزمایی و مشخص نمودن میزان افت فشار اضافی و تحتانی با انجام عملیاتی مانند اسیدکاری نسبت به حذف پوسته و بهبود وضعیت فشار ته چاه اقدام نمود.

نتیجه گیری

1-   مشکل تولید آب در میادین نفت و گاز یکی از معضلات بزرگ بوده که هزینه های بسیاری را به همراه دارد. هزینه های ناشی از ایجاد خوردگی، پایین آمدن میزان تولید، هزینه های پایش، انجام آزمایشات و عملیات و ... همگی به واسطه مشکل تولید آب در میادین می باشد که بایستی با مدیریت صحیح مخزن در راستای حل این مشکل گام برداشت.

2-   مشکل تولید آب را می‌توان به سه دسته مهم شامل مشکلات مکانیکی، تکمیل چاهها ومشکلات مربوط به مخزن تقسیم بندی کرد که با انجام بررسی های لازم با روشهایی که در بخش دوم مقاله ذکر گردید به تشخیص نوع مشکل پرداخت.

3-   اگر چه تکنولوژیهای بسیاری برای مشخص نمودن محل و سپس کنترل تولید آب ناخواسته وجود دارد ولی هر کدام از این روشها برای نوع خاصی از تولید آب توسعه یافته‌اند. انتخاب روش کنترل آب ناخواسته بستگی به تشخیص صحیح مسأله تولید آب دارد. اولین اقدام در راستای مدیریت صحیح مخزن جهت کنترل تولید آب شناسایی دقیق نوع مشکل می باشد. موارد بسیاری از کنترل ناموفق تولید آب به عدم تشخیص صحیح مسأله وابسته است.

4-   از راههای موثر و قابل اطمینان جهت پایش و سپس تشخیص منبع تولید آب ناخواسته، انجام آزمایشات سرچاهی مانند نمونه گیری از آب تولیدی، کنترل میزان آب تولیدی و نسبت آن با دبی تولیدی، چاه آزمایی و انجام عملیات نمودارگیری بوده که در بخش دوم مقاله به آنها پرداختیم.

5-   پس از تشخیص صحیح نوع و محل تولید آب ناخواسته می توان از تکنولوژی تزریق سیمان، ژل های پلیمری و یا انجام عملیات بهبود چاه بهره برد.