تعیین تنش برجا جهت بررسی آنالیز پایداری چاه تحت شرایط همسان‌گردی عرضی

Abstract

تنش‎های برجا فاکتوری کلیدی است که در بسیاری از مسائل مرتبط با سنگ و در زمینه‎های مهندسی نفت نظیر پایداری دیواره چاه و شکست هیدرولیکی از اهمیت بالایی برخوردار است. عمدتاً از روش‎های مستقیم که پرهزینه و زمان‎بر هستند؛ جهت تخمین تنش‎های برجا استفاده می‎شود. همچنین روش‎های مستقیم نتایج را محدود به عمق خاصی می‎کنند که نمی‎توان آن‎را به کل چاه تعمیم داد. در این مقاله از دو روش غیرمستقیم پرکاربرد در تخمین تنش برجا یعنی مدل مبتنی بر مدول برشی و روابط پوروالاستیک در محیطی تحت شرایط همسان‌گردی عرضی، استفاده و نتایج مورد بحث و بررسی قرار گرفته‎اند. محاسبه پارامترهای الاستیکی، مقاومت سنگ و تنش برجا بر اساس فرضیات هر روش برای یک چاه عمودی حفر شده در جنوب غربی ایران نشان داد روش مبتنی بر مدول برشی روش پیشنهادی برای پیش‎بینی حداکثر تنش افقی است. در این روش مقدار ضریب آکوستوالاستیک 52/0 در نظر گرفته شد. همین‎طور نسبت C66/C44 کمـتر از 3 است که چندان قابل قبول نیست. تنش‎های برجای به‌دست آمده با این روش با مغزه‎ها کالیبره شده‎اند. هرچند این روش رژیم گسلی منطقه را درست پیش‎بینی کرده ولی مقدار تنش با توجه به مدل مکانیکی ساخته شده کمتر از مقدار واقعی تخمین زده است و نتایج با نمودار کالیپر همخوانی ندارد. اما مدل مکانیکی ارائه شده به‌وسیله روابط پوروالاستیک که یک رویکرد بهتری در پیش‎بینی تنش برجا تحت شرایط همسان‎گردی عرضی داشته تطابق بهتری با نمودار کالیپر دارد و فواصلی که دچار شکستگی برشی و کششی شده بخوبی نشان داده‌اند که این می‎تواند به علت وجود لایه‎های شیلی درون سازند باشد.