فهرست مطالب
چکیده1
فصل اول:کلیات
1-1- مقدمه 2
1-2- پیشینه تحقیق 5
1-3- مدل ژئومکانیکی 6
1-4- نشانههای ناپایداری چاه 6
1-5- بررسی عوامل ناپایداری؛علل و عواقب 7
1-6- مشخصات عمومی میدان نفتی مارون 8
1-6-1- تاریخچه 9
1-6-2- مشخصات 9
1-6-3- مخازن 10
1-6-4- تولید نفت 11
فصل دوم: مروری بر مقالات
2-1- برخی از پرکاربردترین روشهای طراحی پنجره ایمن گل.................................... 12
2-1-1- معیار شکست مور-کلمب 12
2-1-2- نرم افزار آباکوس 14
2-1-3- خصوصیات الاستیک سنگ مخزن 15
2-2- تعیین شکستگی ایجاد شده در دیواره چاه 16
2-3- فشار منفذی 18
2-4- پیشبینی فشار منفذی 22
2-5- پیشبینی فشار منفذی و پایداری دیواره چاه قبل از حفاری 23
2-6- پیشبینی فشار منفذی با استفاده از نمودارهای پتروفیزیکی 24
2-7- کاربرد نمودارهای درون چاهی در تعیین فشار منفذی 25
2-7-1- نمودار زمان عبور صوت 25
2-7-2- نمودار مقاومت ویژه 29
2-7-3- نمودارهای چگالی و نوترونی 30
2-7-4- نمودارهای MWD 31
2-8- فشار شکست 32
2-9- مدلهای فشارشکست 34
2-9-1- مدل هوبرت- ویلیس 34
2-9-2- مدل متئوس- کلی 35
2-9-3- مدل ایتون 36
2-10- نسبت پواسون 38
2-10-1- اندیس شیل 38
2-10-2- نمودارهای ناحیهای نسبت پواسون 39
2-10-3- لیتولوژی 39
2-10-4- مدلهای تجربی 39
2-10-5- ضریب K حاصل از آزمایش LOT 39
2-10-6- آزمایشهای ژئومکانیکی 40
2-10-7- روش شبکه عصبی مصنوعی 40
2-10-8- سرعت امواج فشاری و برشی 40
2-11- مدل سرعت برشی 41
2-12- تعیین وزن گل حداقل 42
2-13- پنجره پایدار گل 43
2-14- روش کار 45
فصل سوم: ساخت مدل ژئومکانیکی
3-1- موقعیت عمومی میدان مورد مطالعه 44
2-3- تعیین خصوصیات ژئومکانیکی چاه مورد مطالعه 44
3-2-1- مقدار عددی پارامترهای فیزیکی سازند 44
3-2-1-1- مقدار چگالی سازند 45
3-2-1-2- مقدار فشار منفذی 46
3-2-1-3- مقدار تخلخل سازند 48
3-2-2- مقدار عددی پارامترهای مکانیکی سازند 50
3-2-2-1- مقدار ثابتهای الاستیک دینامیکی 50
3-2-2-2- مقدار ثابتهای الاستیک استاتیکی 52
3-2-2-3- مقدار مقاومت فشاری و کششی سازند 53
3-2-2-4- مقدار زاویه اصطکاک داخلی سازند 54
3-2-2-5- مقدار زاویه اتساع 55
3-2-3- تعیین تنشهای برجا 56
3-2-3-1- مقدار تنش قائم 56
3-2-3-2- مقدار تنش افقی حداقل و حداکثر 57
3-3- تعیین پنجره پایدار گل حفاری 57
3-4- مدل ژئومکانیکی بدست آمده در محدوده چاه مورد بررسی 60
فصل چهارم: بحث و نتیجهگیری
4-1- بحث و نتیجهگیری 61
4-2- پیشنهادات62
منابع 64
فهرست اشکال
شکل(1-1) تصویری از میدان نفتی مارون 12
شکل(2-1) پايين ترين و بالاترين حد مجاز فشار گل توسط معيار مور – كلمب جهت تعيين پنجره گل پايدار 14
شکل(2-2) شکستگیهای ناشی از حفاری در جهت بیشترین تنش افقی و در جهت کمترین تنش
افقی 17
شکل(2-3) شماتیک گردش کار تحلیل فشار منفذی 22
شکل(2-4) روش عمق معادل در تعیین فشار منفذی با نمودار صوتی 26
شکل(2-5) تغییرات Ki نسبت به عمق 33
شکل(2-6) تغییرات نسبت پواسون نسبت به عمق 35
شکل(2-7) شماتیک رابطه وزن گل و گسیختگی چاه 39
شکل(2-8) شماتیک گردش کار تحلیل پایداری دیواره چاه 40
شکل(2-9) نمایی شماتیک از پنجره ایمن و پایدار گل حفاری 41
شکل(3-1) نمودار چگالی سازند در برابر عمق چاه مورد مطالعه 45
شکل(3-2) نمودار فشار منفذی سازند در برابر عمق چاه 46
شکل(3-3) نمودار تخلخل سازند در برابر عمق چاه مورد مطالعه 47
شکل(3-4) زمان گذر امواج فشاری و برشی در مقابل عمق چاه در محدوده مدل عددی مورد بررسی 49
شکل(3-5) مقادیر محاسبه شده مدول یانگ دینامیکی در مقابل عمق در محدوده مدل 50
شکل(3-6) مقادیر محاسبه شده ضریب پواسون در مقابل عمق در محدوده مدل 50
شکل(3-7) مقادیر محاسبه شده مدول یانگ استاتیکی در مقابل عمق در محدوده مدل 52
شکل(3-8) مقادیر محاسبه شده مقاومت فشاری و کششی سازند در مقابل عمق در محدوده مدل 52
شکل(3-9) مقدار زاویه اصطکاک داخلی در مقابل عمق در محدوده مدل مورد بررسی 53
شکل(3-10) نمودار تنش قائم در برابر عمق در چاه مورد مطالعه 54
شکل(3-11) نمودار تنش افقی حداقل و حداکثر در برابر عمق چاه مورد مطالعه 56
شکل(3-12) نواحی یا پنجرههای مختلف در یک نمودار پایداری چاه 57
شکل(3-13) نتایج پایداری دیواره چاه پیشبینی شده توسط MEM 59
شکل(3-14) مدل ژئومکانیکی چاه مورد بررسی 60
فهرست جداول
جدول(1-1) نشانههای ناپایداری چاه 7
جدول(1-2) عوامل مؤثر بر ناپایداری چاه 8
جدول(1-3) تبعات ناپایداری چاه 8
جدول(2-1) مدلهای شکست برشی در دیواره چاه 17
جدول(2-2) مدلهای شکست کششی در دیواره چاه 18
جدول(2-3) تغییر فشار هیدروستاتیک با درجه شوری آب سازند 21
جدول(2-4) گرادیان فشار منفذی طبیعی در برخی از مناطق جغرافیایی 22
چکیده
در اين پروژه سعي بر اين بوده است كه با استفاده از دادههای چاهپیمایی جهت پایداری دیواره چاه مورد نظر حداقل و حداکثر وزن گل محاسبه شود. پايداري چاه يكي از مهمترين ملاحظات در هر عمليات حفاري است. ناپايداري چاه يكي از اصليترين علل شكستهاي ديواره چاه است و مشكلات جدي را در صنعت حفاري ايجاد ميكند. عواملي كه پايداري چاه را تحت تاثير قرار ميدهد عبارتند از: مقاومت سنگ، استرسهاي درجا، فشارمنفذي، تراوايي، اثرات حرارتي و شيميايي. از لحاظ مكانيكي مهمترين عواملي كه بر پايداري چاه اثر ميگذارند استرسهاي درجا، وزن گل و خواص سنگ ميباشند. درهنگام حفاري دو مشكل اصلي ناپايداري وجود دارد كه ريزش ديواره چاه و شكستگي ديواره چاه ميباشند. اگر وزن گل خيلي زياد باشد هرزروي گل اتفاق ميافتد و اگر وزن گل خيلي كم باشد ريزش چاه اتفاق خواهد افتاد. براي جلوگيري از اين مشكلات، پنجره پایدار گل بايد طراحي شود. هدف اصلی این مطالعه، تعیین پنجرۀ پایدار گل حفاری با استفاده از اطلاعات چاهپیمایی به منظور جلوگیری از شکست سازند و هرزروی گل در یکی از چاههای واقع در میدان مارون (جنوب غربی ایران) است. حد بالای پنجرۀ پایدار گل حفاری به فشار شکست سازند و حد پایین پنجره به فشار منفذی یا فشار سازند معروف است .در این مطالعه، از رابطۀ ایتون(Eaton) به منظور تخمین فشار منفذی استفاده شده است. سپس با بهرهگیری از نسب پواسون و فشار منفذی تخمین زده شده، مقدار فشار شکست محاسبه و پنجرۀ پایدار گل حفاری تعیین میشود. پنجره پایدار گل طراحی شده به منظور پایداری دیواره چاه در بازه ای بین 54/1 تا 08/1 گرم بر سانتی متر مکعب میباشد نهایتا" وزن گل به طور متوسط برابر با 31/1 گرم بر سانتی متر مکعب پیش بینی شده است.
برچسب ها:
تعیین پنجره پایدار گل اطلاعات چاه پیمایی پایداری دیواره چاه میدان مارون