مدل‌سازی عددی تأثیر پارامترهای ژئومکانیکی سازندهای نمکی بر گسیختگی لوله‌ جداری چاه‌های نفتی

Abstract

امروزه استفاده از روش‌های عددی در برآوردهای مهندسی با وجود تمام محدودیت‌ها و پیچیدگی‌های این روش به دلیل ارائه پاسخ‌های کلی و سریع از شرایط مسئله مورد توجه قرار گرفته است. همچنین نیاز به پیش‌بینی رفتار بلند مدت یک سازه با در نظر گرفتن شرایط مختلف حاکم بر مسئله، استفاده از روش‌های عددی را ضرورت بخشیده است. رفتار خزشی نمک به عنوان یک رفتار وابسته به زمان همواره باعث بروز مشکلاتی همچون برش و مچالگی لوله‌های جداری چاه‌های نفتی شده است. با توجه به نقش سازندهای نمکی میادین نفتی در ایجاد تله‌های نفتی، بررسی رفتار بلند مدت این سازندها و میزان تأثیر جریان یافتگی ناشی از رفتار خزشی آن بر پایداری چاه از اهمیت بالایی برخوردار است. علاوه بر زمان، عوامل ژئومکانیکی متعدد در رفتار خزشی سازندهای نمکی تأثیرگذارند. در این پژوهش، با استفاده از نرم افزار تفاضل محدود FLAC3D مدل‌سازی عددی تأثیر پارامترهای ضخامت لایه نمک، شرایط توزیع تنش برجا و خصوصیات مقاومتی سنگ نمک پیرامون یک چاه نفتی واقع در میدان نفتی کوپال بر روی مچالگی و برش لوله جداری انجام شده است بر اساس نتایج آزمون آزمایشگاهی خزش تک محوری انجام شده بر روی یک نمونه نمک برداشت شده از این میدان مدل رفتاری خزش برگر برای مدل‌سازی سازند نمکی استفاده شده است. بر اساس نتایج، در میان پارامترهای ژئومکانیکی مطالعه شده، شرایط توزیع تنش برجا سهم عمده‌ای در شدت رفتار خزشی سازند نمکی داشته است. تأثیر ضخامت لایه نمک در میزان آسیب وارد بر لوله ناچیز است. همچنین مطالعه رفتار نمک با مدول الاستیک مختلف این پارامتر را به عنوان عاملی مهم در بروز گسیختگی لوله‌های جداری معرفی کرده است. همچنین بخش‌هایی از لوله جداری که در مجاورت فصل مشترک لایه نمکی با لایه‌های دیگر قرار دارد به عنوان یک محدوده مستعد بروز آسیب تعیین شده است.