بررسی مکانیسم هرزروی گل حفاری برای چاه قائم در سازند دارای شکستگی با در نظر گیری شرایط تخلخل دوگانه: مطالعه موردی چاه SIE-05 در حوزه نفتی خلیج‌فارس

Abstract

حفاری در سازندهای دارای شکستگی و مسئله هرزروی سیال یکی از چالش‌های مهم در صنایع بالادستی نفت است. ناپایداری چاه، زمان‌های غیر مولد(NPT)، هرزروی سیال حفاری و مخاطرات ناشی از آن می‌تواند منجر به افزایش هزینه‌های حفاری شود. کنترل و مدیریت فشار حفاری (MPD) ازجمله ابزارهای مؤثر در کاهش هزینه‌های حفاری است. وجود شکستگی‌های طبیعی و پیچیدگی فرآیندهای هیدرومکانیکی در این سازندها، مسئله کنترل فشار ته چاه و تعیین مشخصه‌های بهینه گل حفاری را دشوار می‌کند. بنابراین برای تعیین یک الگوی حفاری بهینه، شناخت مکانیسم‌های هیدرومکانیکی ضروری است. در این مقاله با ایجاد مدل سه‌بعدی هیدرومکانیکی از چاه در سازند دارای شکستگی و با در نظر گرفتن شرایط تخلخل دوگانه، هرزروی سیال در ماتریکس و شکستگی بررسی‌شده است. نتایج نشان داد با افزایش نرخ تزریق سیال حفاری جابجایی‌های برشی در امتداد شکستگی افزایش و افت فشار سیال مشاهده شد. برای نرخ تزریق 10 بشکه بر ساعت سهم ماتریکس تراوا و شکستگی در هرزروی سیال برابر به دست آمد. در شرایط تنش‌های همسانگرد لغزش‌ها در امتداد شکستگی محدود و درنتیجه فشار سیال افزایش یافت. با افزایش نسبت تنش‌های افقی بیشینه به کمینه گسترش سیال در امتداد شکستگی‌ها افزایش و سهم تراوش سیال از فصل مشترک صفحات شکستگی و ماتریکس سنگی مجاور آن افزایش می‌یابد.