تعيين وزن گل در عمليات حفاري مخزن با استفاده از دو معيار موهر-كلمب و هوك-براون مطالعه موردي: يكي از چاههاي ميدان نفتي كرنج

خلاصه
يكي از مشكلات عمده در فرآيند حفاري مخازن نفتي، عدم پايداري ديواره چاه است كه هزينه زيادي را به دنبال خود دارد. وزن گل تنها عامل قابلكنترل در پيشگيري از عدم پايداري ديواره چاه است. درصورتي كه وزن گل از حداقل فشار گل لازم كمتر باشد منجر به ورود سيال سازندي بهداخل چاه و شكست برشي ديواره چاه خواهد شد و در صورتي كه از حداكثر فشار گل لازم بيشتر باشد موجب نفوذ گل به سنگ و شكست كششيدر سنگ خواهد شد. لذا هدف از اين مطالعه تعيين محدوده وزن گل به منظور پيشگيري از مشكلات عدم پايداري ديواره چاه است. براي تعيينپنجره ايمن گل، ابتدا لازم است مدل ژئومكانيكي يك بعدي آن ساخته شود. لذا پارامترهاي ژئومكانيكي سنگ مخزن از روي نگارهاي پتروفيزيكياستخراج شد. بدين منظور از نتايج تستهاي آزمايشگاهي براي كاليبره كردن اين ويژگيها استفاده شد. سپس فشار منفذي با استفاده از فشار نقطهمبنا و گراديان فشار آن نقطه محاسبه شد. از روابط پوروالاستيك نيز براي تخمين تنشهاي برجا استفاده شد. به منظور كاليبره كردن مدل ژئومكانيكييك بعدي، از دو معيار موهر-كلمب و هوك-براون استفاده شد. نتايج نشان داد كه معيار موهر-كلمب تخمين كمتري از حداقل فشار لازم به منظورشكست برشي چاه ارائه مينمايد. در برخي از محدوده عمقي چاه كه دادههاي نشت حاكي از هرز روي سيال حفاري است هر دو معيار هيچگونهشكستي را در ديواره چاه نشان نميدادند اما بررسي نتايج نگار تصويري در اين محدودهها، نشان داد كه وجود شكافهاي باز طبيعي در كنار بالابودن فشار گل از فشار منفذي، عامل اين هدر روي بوده است. نتايج معيار هوك-براون همخواني خوبي با نگار كاليپر دارد. ميتوان نتيجه گرفت كه معيار هوك-براون نسبت به معيار موهر-كلمب در اين چاه، نتايج واقعبينانهتري ارائه مينمايد.

كلمات كليدي:

پنجره ايمن گل . معيار شكست . مدل ژئومكانيكي . پايداري چاه . روابط پوروالاستيك

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

تعيين وزن گل در عمليات حفاري مخزن با استفاده از دو معيار موهر-كلمب و هوك-براون مطالعه موردي: يكي از چاههاي ميدان نفتي كرنج

خلاصه
يكي از مشكلات عمده در فرآيند حفاري مخازن نفتي، عدم پايداري ديواره چاه است كه هزينه زيادي را به دنبال خود دارد. وزن گل تنها عامل قابل كنترل در پيشگيري از عدم پايداري ديواره چاه است. درصورتي كه وزن گل از حداقل فشار گل لازم كمتر باشد منجر به ورود سيال سازندي به داخل چاه و شكست برشي ديواره چاه خواهد شد و در صورتي كه از حداكثر فشار گل لازم بيشتر باشد موجب نفوذ گل به سنگ و شكست كششي در سنگ خواهد شد. لذا هدف از اين مطالعه تعيين محدوده وزن گل به منظور پيشگيري از مشكلات عدم پايداري ديواره چاه است. براي تعيين پنجره ايمن گل، ابتدا لازم است مدل ژئومكانيكي يك بعدي آن ساخته شود. لذا پارامترهاي ژئومكانيكي سنگ مخزن از روي نگارهاي پتروفيزيكي استخراج شد. بدين منظور از نتايج تستهاي آزمايشگاهي براي كاليبره كردن اين ويژگيها استفاده شد. سپس فشار منفذي با استفاده از فشار نقطه مبنا و گراديان فشار آن نقطه محاسبه شد. از روابط پوروالاستيك نيز براي تخمين تنشهاي برجا استفاده شد. به منظور كاليبره كردن مدل ژئومكانيكي يك بعدي، از دو معيار موهر-كلمب و هوك-براون استفاده شد. نتايج نشان داد كه معيار موهر-كلمب تخمين كمتري از حداقل فشار لازم به منظور شكست برشي چاه ارائه مينمايد. در برخي از محدوده عمقي چاه كه دادههاي نشت حاكي از هرز روي سيال حفاري است هر دو معيار هيچگونه شكستي را در ديواره چاه نشان نميدادند اما بررسي نتايج نگار تصويري در اين محدودهها، نشان داد كه وجود شكافهاي باز طبيعي در كنار بالا بودن فشار گل از فشار منفذي، عامل اين هدر روي بوده است. نتايج معيار هوك-براون همخواني خوبي با نگار كاليپر دارد. ميتوان نتيجه گرفت كه معيار هوك-براون نسبت به معيار موهر-كلمب در اين چاه، نتايج واقعبينانهتري ارائه مينمايد.

كلمات كليدي:

پنجره ايمن گل . معيار شكست . مدل ژئومكانيكي . پايداري چاه . روابط پوروالاستيك

نویسندگان :

محمد انه منگلي ، احمد رمضانزاده ، بهزاد تخمچي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي پايداري ديواره چاه در روش حفاري تحت تعادل با آناليز NYZA در يكي از مخازن نفتي سازند آسماري

حفاًري تحت تعادل غالبا به منظور كاهش آسيب وارده به سازند، كاهش ريسك هرزروي سيال حفاري و افزايش سرعت عمليات حفاري مطرح ميشود . در اين مقاله پايداري چاه در يكي از ميادين نفتي ايران بوسيله نرم افزار FLAC با بحث بر روي نواحي تسليم شده ( پلاستيك ) براي وزنهاي مختلف سيال حفاري بر اساس آناليز NYZA ، بررسي شده است . نتايج مدلسازي بيانگر آن است كه حفاري با سيالي به وزن 7/34 پوند بر گالن علاوه بر برقراري حالت تحت تعادل در كل مخزن ، باعث كاهش خطر ناپايداري ديواره چاه ميگردد.

كلمات كليدي:

پايداري چاه، NYZA ، حفاري تحت تعادل ،سيال حفاري، نرم افزارFLAC

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان:

بررسي اثر نفوذ گل حفاري در سازند شكافدار بر پايداري يكي از چاه‌هاي ميدان نفتیA

در صنعت نفت پايداري چاه از اهميتي فوق العاده برخوردار است چرا كه يك چاه ناپايدار نياز به عمليات اضافي، گران و وقت گير دارد . مطالعه موردي يكي از چاه هاي نفتي واقع در سازند
شكافدار با استفاده از داده هاي حفاري، لاگ هاي پتروفيزيكي و داده هاي توليد نشان مي دهد كه در سازندهاي شكافدار اثر متقابل گل حفاري و سازند در پايداري چاه نقشي اساسي دارد . در اين مقاله يك مدل واقعي با استفاده از اطلاعات به دست آمده از مغزه، لاگ هاي تصويرگر و ديگر آزمايش ها ساخته شد . سپس به بررسي نقش افزايش وزن گل حفاري در توسعه باز شدگي شكستگي ها كاهش زاويه اصطكاك داخلي و القاي ناپايداري پرداخته شده است . در اين مطالعه از نرم افزار UDEC جهت تحليل عددي رفتار ديواره چاه استفاده شده است . از نتايج اين تحقيق مي توان براي پيش بيني رفتار ديواره چاه هايي كه در آينده در اين ميدان نفتي حفر مي شوند استفاده كرد كه موجب كاهش ريسك عمليات حفاري مي گردد.

كلمات كليدي:

پايداري چاه، سازند شكافدار، گل حفاري، حفاري، تحليل عددي، زاويه اصطكاك داخلي

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان: