تحلیل پایداری چاه و تعیین پنجره وزن گل مناسب برای چاهی از میدان نفتی در جنوب غربی ایران

Abstract

تحلیل پایداری چاه یکی از مهم‌ترین مسائل در عملیات حفاری بوده و عدم توجه به آن و ناپایداری، ممکن است باعث ایجاد مشکلات متعددی در چاه شود. برای تحلیل پایداری چاه باید در ابتدا خواص مکانیکی سنگ و تنش‌های اولیه محاسبه و تخمین‌زده شوند. پارامترهای مختلفی برروی پایداری چاه تأثیرگذار است که مهم‌ترین پارامتر قابل کنترل، وزن گل حفاری است. وزن گل حفاری اگر بیشتر از حد مجاز و مقدار پیش‌بینی شده باشد، باعث نفوذ گل در سازند و شکست کششی می‌شود. از طرف دیگر، اگر کمتر از حد مجاز و مقدار پیش‌بینی شده باشد، ممکن است باعث شکست برشی یا به‌عبارت دیگر، فروریختگی در چاه شود. در این تحقیق، برای تحلیل پایداری چاه و در نتیجه تعیین پنجره و محدوده مناسب برای وزن گل حفاری برای چاهی در میدان نفتی واقع در جنوب غربی ایران، از دو معیار موهر- کلمب و موگی- کلمب استفاده می‌شود. خواص مکانیکی سنگ توسط نمودارهای چاه‌پیمایی تهیه شده و روابط ارائه شده توسط شرکت مناطق نفت‌خیز جنوب بعد از انجام تست‌های مختلف بر نمونه مغزه‌های مختلف، محاسبه می‌شود. فشار منفذی و تنش‌های اولیه به‌کمک روابط مختلف محاسبه شده و به‌کمک اندازه‌گیری‌های مستقیم صورت گرفته در سر چاه مانند تست LOT صحت‌سنجی می‌شوند. سپس دو معیار شکست مذکور برای تخمین پنجره وزن گل مناسب به‌کار برده می‌شوند و برای اعتبارسنجی نتایج حاصله، از نمودارهای قطرسنجی و اندازه مته استفاده می‌شود. در آخر، مشاهده گردید که مقدار حداقل وزن گل مجاز تخمین‌زده شده توسط معیار موهر- کلمب بیشتر از واقعیت است. در مقابل، مقدار تخمین‌زده شده توسط معیار موگی- کلمب به واقعیت نزدیک‌تر بوده وبا شکست‌های برشی اتفاق افتاده در چاه هماهنگی خوبی دارد. از این‌رو، برای چاه مذکور، معیار شکست موگی- کلمب، معیار مناسبتری جهت انجام پژوهش‌های تحلیل پایداری است.