مطالعه تحلیلی و عددی مدل توامان ژئومکانیک و مخزن جهت مطالعه امکان پذیری حفاری فروتعادلی در سازندهای ماسه سنگی

این مقاله بر کاربرد مدلسازی عددی و تحلیلی بهمنظور امکانسنجی حفاری فروتعادلی در یکی ازمیادین نفتی مناطق مرکزی ایران و در سازندهای ماسهسنگی که بر تحلیل یک بعدی از نرم افزار ژئوالگ متمرکز شده است. در بخش حل تحلیلی از روابط الاستیک و پلاستیک همچنین برای پایداری دیواره، از روابط مختلف استفاده شده است. هزینه های هنگفت تحمیل شده بر صنعت نفت در ایران به دلیل حفاری در مخازن با سازند ماسه سنگی که ویژگی بارز آنها شکافدار بودن و وجود لایه های شیل است، شناخت مکانیزم خرابی و عکس العمل این محیطها در مقابل حفاری را در کنار ارائه راه حل مناسب برای کمینه کردن این مشکلات، امری اجتناب ناپذیر کرده است. میدان نفتی مناطق مرکزی ایران یکی از میادین بزرگ جنوب غرب ایران است که همواره با مشکل هرزروی سیال و مشکلات، پایداری دیواره چاه همراه است. گزارشات حفاری و لاگ های تهیه شده از این میدان نشان میدهد که در یکی از چاه ها فشار وارده گل حفاری به دیواره ۳۳ مگاپاسکال است و با توجه به این میزان فشار گل پایداری چاه در طول مسیر تا حدودی با ریسک ریزش دیواره ایجاد شده است. شبیه سازی با مدل یک بعدی ژئولاگ و حل تحلیلی انجام شده است که ناپایدارترین لایه مخزن با توجه به فشار گل استفاده شده را محیط ناامن از لحاظ پایداری نشان میدهد که با استفاده از اصلاح فشار گل حفاری و تعیین پنجره ایمن گل حفاری با معیارهای موهر-کلمب و شاخص تعیین پایداری کلمب به یک پنجره ایمن گل حفاری برای هر دو روش فروتعادلی و فراتعادلی ممکن کرده است که با توجه به نتایج بدست آمده جهت امکانسنجی حفاری فروتعادلی به تعیین گل بهینه و فشار گل بهینه برای انجام حفاری فروتعادلی منجر شد که این میزان فشار گل اصلاح شده در روش حفاری فراتعادلی ۴۳/۹۰ مگاپاسکال است که این فشار در بخش حفاری فروتعادلی، ۳۷ مگا پاسکال است. با توجه به نتایج بدست آمده از این پژوهش با گزارشات روزانه حفاری و الگهای تهیه شده و مقایسه نتایج روش عددی و تحلیلی با پارامترهای واقعی موجود حاصل شده از یکی از میادین نفتی مناطق مرکزی ایران، عامل اصلی ریزش دیواره، فشار منفذی موجود در چاه و ریزشهای دیواره چاه در حین حفاری چاه ها در بخشی از زونهای انتهایی چاه است که کمتر شدن فشار سیال حفاری و باعث ایجاد چنین مشکالتی شده است. در نهایت پنجره ایمن گل حفاری و همینطور فشار گل بهینه برای استفاده از حفاری فراتعادلی و همینطور امکانسنجی حفاری فروتعادلی بدست آمده است.