نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

تعیین میزان فشار سیال حفاری بهینه جهت پایداری چاه نفت با استفاده از مدل‌سازی ژئومکانیکی در نرم‌افزار المان محدود ABAQUS

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی نفت و معدن، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 گروه مهندسی عمران، مرکز تحقیقات مدل‌سازی و بهینه‌سازی در علوم و مهندسی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
چکیده
صنعت نفت و عملیات حفاری در زندگی امروز بسیار حائز اهمیت می‌باشد. یکی از اساسی‌ترین مشکلات در حفاری چاه‌های نفت، مسائل مربوط به پایداری چاه می‌باشد که گاه منجر به تحمیل هزینه‌های زیادی از جمله هزینه‌های مالی و نیز خطرات جانی برای کارکنان می‌گردد. مهم‌ترین دغدغه یک مهندس حفار نگه‌داشتن چاه در شرایط ایمن و جلوگیری از فرو ریزش دیواره چاه می‌باشد که سبب توجه ویژه به برنامه سیال حفاری و برنامه طراحی لوله جداری و روش‌های عملیاتی در حفر یک چاه می‌شود. این مطالعه به بررسی پایداری دیواره چاه نفت و عوامل تأثیرگذار بر آن می‌پردازد. بدین جهت با استفاده از نمودارهای حاصل از نمودارگیری سازند مورد مطالعه ابتدا به محاسبه‌ی داده‌های سازند مورد مطالعه پرداخته و سپس با استفاده از مدل ژئومکانیکی سازند در نرم‌افزار المان محدود آباکوس به تحلیل پایداری چاه و تعیین وزن بهینه سیال حفاری در شرایط گوناگون پرداخته شده است. بدین منظور به کمک نرم-افزار آباکوس مدل ژئومکانیکی یک چاه عمودی در عمق 2600 تا 2700 متری سطح زمین شبیه‌سازی شده است و فشار بهینه گل حفاری که در آن هیچ-گونه ناحیۀ پلاستیکی در دیواره چاه تشکیل نمی‌شود محاسبه گردیده است. حد پایین فشار گل حفاری بهینه بااستفاده از شبیه‌سازی در نرم‌افزار آباکوس مقدار 33/1 مگاپاسکال و حد بالای فشار گل 121/7 مگاپاسکال محاسبه شده است. نتایج حاصل نشان از کارآمدی نرم‌افزار آباکوس در تحلیل پایداری چاه نفت دارد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


1.         Aghakhani Emamqeysi, M.R., et al., Sensitivity analysis on geomechanical properties of the formation affecting the wellbore stability during underbalanced drilling in one of the southwest fields of Iran. Journal of Petroleum Geomechanics, 2022. 5(2): p. 70-79.
2.         Sarfarazi,V. , Haeri,H. and Fatehi Marji,M. (2022). Studying the effect of microparameters of the PFC numerical model on hydraulic crack propagation. JOURNAL OF ROCK MECHANICS, 5(4), 13-19.
3.         Jahan Mohammadi, H., et al., Determination of safe mud weight window and optimal drilling path in the Gadwan formation using rock failure criteria in one of the hydrocarbon fields in southwest Iran. Journal of Petroleum Geomechanics, 2024. 6(4): p. 61-80.
4.         Heidari,R. , Jalalifar,H. and Kasravi,J. (2021). Study of the stability of the diverted well wall using a quantitative risk assessment method in one of the fields in southwestern Iran. JOURNAL OF ROCK MECHANICS, 5(2), 54-62.
5.         Ghalibaf Mohammad Abadi, H., et al., Estimation of Geomechanical Parameters, In Situ Stress Measurement Techniques, and Determination of Safe Mud Weight Windows Using Machine Learning Algorithm Methods. Journal of Petroleum Geomechanics, 2023. 5(4): p. 1-28.
6.         Mahdizadeh,M. , Afzal,P. , Eftekhari,S. M. and Ahangari,K. (2022). Investigating the correlation between geomechanical factors and the displacement rate of the eastern wall of the Chadormalou iron ore mine using fractal modeling. JOURNAL OF ROCK MECHANICS, 6(1), 39-50.
7.         Eshghi Gahderijani, R. and R. Shirinabadi, Numerical modeling of hydraulic fracturing using ABAQUS finite element software and determining the factors affecting the fracture initiation pressure. JOURNAL OF ROCK MECHANICS, 2023. 7(1): p. 73-83.
8.         Shirinabadi, R., E. Moosavi, and M. Gholinejad, Application of distinct element method to analyze the fracture and in-situ stress on wellbore stability under triaxial compression. Indian Geotechnical Journal, 2021. 51(6): p. 1384-1398.
9.         Amirkhani, M. and A. Abdollahipour, Sensitivity Analysis and determination of the most important affecting parameters in stability of oil wellbores based on numerical modeling in Phase2. Journal of Analytical and Numerical Methods in Mining Engineering, 2022.
10.       Gardes, R., Method and system for drilling and completing underbalanced multilateral wells utilizing a dual string technique in a live well. 2000, Google Patents.

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 30 آذر 1404

فایل‌های تکمیلی/اضافی