مدل سازی عددی تاثیر پارامترهای ژئومکانیکی سازندهای نمکی بر گسیختگی لوله جداری چاه های نفتی

امروزه استفاده از روش های عددی در برآوردهای مهندسی با وجود تمام محدودیت ها و پیچیدگی های این روش به دلیل ارائه پاسخ های کلی و سریع از شرایط مسئله مورد توجه قرار گرفته است. همچنین نیاز به پیش بینی رفتار بلند مدت یک سازه با در نظر گرفتن شرایط مختلف حاکم بر مسئله، استفاده از روش های عددی را ضرورت بخشیده است. رفتار خزشی نمک به عنوان یک رفتار وابسته به زمان همواره باعث بروز مشکلاتی همچون برش و مچالگی لوله های جداری چاه های نفتی شده است. با توجه به نقش سازندهای نمکی میادین نفتی در ایجاد تله های نفتی، بررسی رفتار بلند مدت این سازندها و میزان تاثیر جریان یافتگی ناشی از رفتار خزشی آن بر پایداری چاه از اهمیت بالایی برخوردار است. علاوه بر زمان، عوامل ژئومکانیکی متعدد در رفتار خزشی سازندهای نمکی تاثیرگذارند. در این پژوهش، با استفاده از نرم افزار تفاضل محدود FLAC۳D مدل سازی عددی تاثیر پارامترهای ضخامت لایه نمک، شرایط توزیع تنش برجا و خصوصیات مقاومتی سنگ نمک پیرامون یک چاه نفتی واقع در میدان نفتی کوپال بر روی مچالگی و برش لوله جداری انجام شده است بر اساس نتایج آزمون آزمایشگاهی خزش تک محوری انجام شده بر روی یک نمونه نمک برداشت شده از این میدان مدل رفتاری خزش برگر برای مدل سازی سازند نمکی استفاده شده است. بر اساس نتایج، در میان پارامترهای ژئومکانیکی مطالعه شده، شرایط توزیع تنش برجا سهم عمده ای در شدت رفتار خزشی سازند نمکی داشته است. تاثیر ضخامت لایه نمک در میزان آسیب وارد بر لوله ناچیز است. همچنین مطالعه رفتار نمک با مدول الاستیک مختلف این پارامتر را به عنوان عاملی مهم در بروز گسیختگی لوله های جداری معرفی کرده است. همچنین بخش هایی از لوله جداری که در مجاورت فصل مشترک لایه نمکی با لایه های دیگر قرار دارد به عنوان یک محدوده مستعد بروز آسیب تعیین شده است.

Keywords:

Numerical modeling , Oil wells stability , Casing , Salt creep behavior , FAC۳D software