فرشاد محمدی فیروز - دانشجوی دکتری مکانیک سنگ، گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی، دانشگاه کاشان
مجید نوریان بیدگلی - عضو هیات علمی، گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی، دانشگاه کاشان

در زمان حفاری چاه های نفت ، پایداری ژئومکانیکی دیواره چاه به منظور جلوگیری از ریزش و شکست ناشی از اندرکنشفشار گل حفاری-تنش برجای زمین بسیار مهم و ضروری است. حفاری چاه باعث میشود نوع و مقدار تنش محیط پیرامونچاه تغییر کند و در نتیجه زمین نامتعادل گرد د. لذا برای رسیدن زمین به تعادل اولیه، حفریه ایجاد شده متناسب با شرا یطژئومکا نیکی منطقه، ازجمله خصوصیات مقاومتی و تغییر شکل پذیری توده سنگ، به سمت همگرایی پیش می رود. در اینحالت فشار هیدرواستات یک یا وزن گل حفار ی، به عنوان یک پارامتر قابل کنترل در عملیات حفاری، می تواند مانع اینتغییرات شده و پایداری و ایمنی چاه را تامین نماید. تعیین فشار و پنجره ایمن گل حفاری، با هدف پایدارسازی دیواره یچاه، هدف اصلی این تحقیق است. بدین منظور در این مقاله سعی شده است با مدلسازی عددی یک چاه عمیق قائم درحال حفر، به کمک نرم افزا ر تفاضل محدود FLAC۳D ، ضمن بررسی تاثیر فشارهای مختلف گل حفاری بر وضعیت پایداریچاه، پنجره ایمن گل حفاری، به عنوان بازه مناسب فشار سیال در چاه مورد مطالعه و نیز مناسب ترین فشار گل حفار ی دربازه مذکور به منظور حفظ پایداری چاه ارائه گردد. نتا یج این تحقیق نشان میدهد که بازه مناسب برای انتخاب فشار گلحفاری در چاه، با توجه به نوع سنگ و تنش های برجای منطقه، در یک محدوده کمینه و بیشینه قرار می گیرد. همچنین باتوجه به این محدوده، فشار ایمن گل حفاری برای پایداری ژئومکانیکی چاه و جلوگیری از شکست و ریزش سنگ هایدربرگیرنده چاه تعیین شده است.

پایداری ژئومکانیکی چاه، گل حفاری، مدلسازی عددی، FLAC۳D