نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تهران

2 دانشگاه صنعت نفت

3 دانشگاه آزاد واحد امیدیه

چکیده

تحلیل پایداری چاه روشی برای بهبود اقتصادی عملیات حفاری است، به‌منظور جلوگیری از ریزش دیواره چاه ناشی از گسیختگی برشی و شکاف هیدرولیکی ناشی از شکست کششی، طراحی فشار گل باید با دقت انجام شود. به‌دلیل کاهش فشار مخزن و کم شدن شاخص بهره‌دهی، عملیات شکست هیدرولیکی(Hydraulic Fracturing) برای بالا بردن تراوایی و تولید از چاه انجام می‌شود. طی این عملیات سیال به‌خصوص با فشار مورد نیاز به‌منظور ایجاد شکاف در دیواره بدرون چاه تزریق می‌شود. در این مطالعه فشار شکست برشی و کششی با استفاده از پارامترهای مکانیک سنگی و اطلاعات به‌دست آمده از نمودارهای چاه‌پیمایی و همچنین تنش برجای عمودی و افقی حداقل و حداکثر تعیین شده است. پنجره ایمن گل در محدوده 84/0 تا 4/2 گرم بر سانتی‌متر مکعب تعیین شد. حداقل فشار مجاز گل در جلوگیری از شکست برشی بین 51/33 تا 89/52 و حداکثر آن بین 47/40 تا 97/55 مگاپاسکال تعیین شد. همچنین حداقل فشار گل لازم به‌منظور ایجاد گسیختگی کششی و در نهایت شکست هیدرولیکی بین 87/108 تا 38/151 مگاپاسکال برآورد شد. همچنین تحلیل پایداری چاه نفت در سازند فهلیان در میدان نفتی دارخوین، با استفاده از نرم‌افزار عددی FLAC3D  و اطلاعات به‌دست آمده از نمودارهای چاه‌پیمایی برآورد شده‌است، فشار و وزن گل حفاری در آغاز حرکت پلاستیک دیواره چاه و همچین آغاز گسیختگی برشی در دیواره چاه برای 5 متر از سازند سنگ آهک مخزن به‌دست آمد. همچنین تحلیل پایداری چاه در امتداد قائم، تنش افقی حداقل و تنش افقی حداکثر انجام شده‌است. آغاز حرکت پلاستیک و گسیختگی برشی در دیواره چاه در فشار گل 71/141 مگاپاسکال (43/198 پوند بر فوت مکعب) و 81/21 مگاپاسکال ( 54/30 پوند بر فوت مکعب) اتفاق می‌افتد. نتایج نشان می‌دهد حداکثر جابه‌جایی افقی دیواره چاه در فشار  گل 6/142 مگاپاسکال در شرایط حفاری عمودی در امتداد تنش افقی حداقل و حداکثر به‌ترتیب
5-10*6/10 ،5-10*99/8  متر به ‌دست آمد. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Geomechanical and Stability Analysis of Fahliyan Reservoir Oil Field

نویسنده [English]

  • Morteza Nouri-Taleghani 1

چکیده [English]

Wellbore stability analysis is perfformed for economically improving of drilling operation. Identification of diverse types of rupture in the well bore is crucial in stability analysis. Due to reservoir pressure drop and reduction of productivity index , hydraulic fracturing is done in order to increase the permeability and production rate of the well. For this purpose, fluid is injected inside the well to induce fractures in the well walls. Hydraulic fracturing has received much recognition as a reliable method for the stimulation of oil reservoir. In this study, conducted on 400 m of limestone in fahlyian reservoir in darkhovein oil field, shear pressure and compressional failure are determined by a series of parameters including rock mechanic and well logging information as well as maximum and minimum in situ stress in vertical and horizontal directions. Safe mud window was defined between 0.84 and 2.4 g/cm3. The minimum allowable mud pressure for preventing the shear failure was between 33.51 and 52.89 MPa and the maximum range was determined between 40.47 and 55.97 MPa. Furthermore, minimal required mud pressure for inducing compressional rupture and hydraulic fracturing was estimated between 108.87 and 151.38 MPa.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wellbore stability
  • shear rupture
  • hydraulic fracturing
  • compressional failure