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)