بخشی از مقاله
چکیده
در صنعت نفت وقت و هزینهی بسیاری صرف مقابله با مشکلات ناشی از ناپایداری دیواره چاه در عملیات حفاری می-شود که این مشکلات عمدتا به دلیل عدم شناخت درست وضعیت لایههای زمین در اطراف چاه پیش میآید . مدل ژئومکانیکی یک بعدی روشی عددی در نشان دادن وضیعت تنش و خواص مکانیکی سنگها در یک چاه میباشد و کمک میکند با شناخت دقیقتر از زمین در مصرف وقت و هزینه صرفه جویی شود. در این مطالعه مدل ژئومکانیکی یک بعدی با استفاده از نگارهای پتروفیزیکی و تصویری برای یک از چاههای قائم ساخته شدهاست . مقادیر تنشهایی که بدست آمده را به کمک معیارهای موهرکلمب و موگی کلمب و شواهد شکستگیهای برشی کالیبره شد. در این چاه معیار موگی کلمب عملکرد بهتری را پیش بینی شکستگیها از خود نشان میدهد.
-1 مقدمه
ناپایداری چاه را به زبان ساده میتوان به عنوان تغییرات قطر مقطع چاه نسبت به قطر مته حفاری تعریف نمود. ابعاد ناپایداری میتواند آنقدر کوچک باشد که خللی در عملیات حفاری ایجاد×ننماید. در نقطه مقابل، گاهی ناپایداری موجب ریزش کامل دیواره و انسداد کامل چاه میگردد که میتواند موجب صرف هزینه و زمان اضافی گردد. قبل از اینکه چاهی حفر شود، سازند به حالت متعادل قرار دارد. زمانیکه عملیات حفاری شروع میشود، رژیم تعادلی سازند عوض میشود و چاه برای پایداری نیاز به نیرویی جدید دارد تا در مقابل نیروهای اطراف مقاومت کند. بنابراین سیال حفاری برای مقابله با تنش های نرمال از جانب دیواره چاه که ناشی از حذف بخشی از سازند که در اثر حفاری حذف شده است، بسیار مهم است.
سیال حفاری فقط بخشی از تنش های نرمال را تحمل میکند و نمی تواند به طور کامل جایگزین سنگ های حذف شده از سازند شود؛ تا زمانی که رژیم تعادلی تنش عوض شده و با توزیع دوباره تنش و تغییر جهت تنش، سازند اثر سنگ های حذف شده را جبران نماید. مدل مکانیکی سنگ1 یا مدل مکانیکی زمین2 نمایشی عددی از وضعیت تنش و مشخصات مکانیکی سنگ برای محدودهی مشخص مورد مطالعه میباشد.
مدل مکانیکی زمین توسعه داده شده را میتوان با دادههای مغزه ارتباط داد و شرایط منطقهای تنش و فشار ریزش3 و فشار شکست4 سازند را پیش بینی کرد. از همه مهمتر، مدل مکانیکی زمین می تواند پنجره ایمن گل حفاری5 را برای کاهش خطر ریزش و شکست سازند را پیشنهاد کند - . - Archer & Rasouli, 2012 در ادامه به صورت اختصار به بررسی نحوه ساخت مدل ژئومکانیکی پرداخته میشود، سپس پنجره ایمن گل حفاری برای میدان یکی از چاههای قائم میدان پارسی ساخته میشود.
-2 توسعه مدل ژئومکانیکی یک بعدی
برای ساخت مدل ژئومکانیکی از دادههای متنوعی مانند، دادههای نگار چاه، دادههای گزارش حفاری و اندازهگیریهای آزمایشگاهی برروی مغزههای حفاری استفاده میشود - جدول. - 1 با توجه به اینکه هزینه مغزه گیری از چاههای هیدروکربنی بالاست عملیات مغزه گیری فقط در بخشهای خاص و مهمی از چاه انجام میگیرد ، لذا از دادههای نگارچاه که به صورت پیوسته در سراسر چاهها برداشت میشود به عنوان دادههای ورودی برای ساخت مدل ژئومکانیکی استفاده میشود.
