تعیین قابلیت حفاری سنگ مخزن براساس نرخ نفوذ حفاری در یک چاه نفت در جنوب غرب ایران

Abstract

قابلیت حفاری سازند، سختی یا سهولت حفر آن سازند را بیان می‌کند. قابلیت حفاری هر سازند بایستی براساس ویژگی‌های آن سازند تعیین شود. این پارامتر، عاملی مهم در انتخاب روش حفاری و مته مناسب، پیش‌بینی نرخ حفاری و تعیین عمر مته است. با این وجود در بسیاری از مدل‌های نرخ نفوذ ارائه شده این پارامتر نادیده گرفته شده و یا کمتر به آن ارزش قائل شده است. بنابراین؛ با توجه نقش کمرنگ قابلیت حفاری سازند در مدل‌های نرخ نفوذ، در این مقاله تلاش شده است که به بررسی و تعیین مقدار قابلیت حفاری سازند پابده در یکی از چاه‌های قائم واقع در میدان کرنج پرداخته شود. از آن‌جایی که در این مطالعه از داده‌های میدانی برای تعیین قابلیت حفاری سازند استفاده خواهد شد و نرخ نفوذ اندازه‌گیری شده ناشی از اثر همه پارامترهای عملیاتی و سازندی است. بنابراین برای تعیین قابلیت حفاری سازند نیاز است اثر پارامترهای عملیاتی از نرخ نفوذ حذف شود. برای نیل به این هدف، مدل بورگوین و یانگ به عنوان مدل نرخ نفوذ پایه در نظر گرفته شد. ابتدا مقادیر ضرایب ثابت مدل بورگوین و یانگ با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی فاخته تعیین شد. سپس نرخ نفوذ حفاری نسبت به پارامترهای حفاری نرمالایز شد. در ادامه روابط هر یک از پارامترهای ژئومکانیکی با نرخ نفوذ نرمالایز شده بررسی شد. این بررسی‌ها نشان داد که پارامترهای ژئومکانیکی به صورت نمایی رابطه بهتری را با نرخ نفوذ نشان می‌دهند. همچنین تاثیر ویژگی‌های ژئومکانیکی، به ویژه مقاومت فشاری محدود شده، بر نرخ نفوذ بسیار چشمگیر است. با توجه به وابستگی شدید برخی از پارامترهای ژئومکانیکی نسبت به هم، پارامترهای مقاومت فشاری محدود شده، زاویه اصطکاک داخلی، ضریب پواسون و چگالی برای تعیین قابلیت حفاری انتخاب شدند. به کارگیری قابلیت حفاری محاسبه شده در مدل بورگوین و یانگ نشان داد که دقت مدل را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد.