2024-03-28T16:27:20Z
http://www.irpga-journal.ir/?_action=export&rf=summon&issue=7995
نشریه علمی ژئومکانیک نفت
ژئومکانیک نفت
2538-4651
2538-4651
1397
2
1
شبیه سازی سه بعدی جریان نفت درون شکستگی های سنگی دارای سطوح زبر و مقایسه آن با روابط هندسی کلاسیک
مرتضی
جوادی اصطهباناتی
بخش عمده جریان هیدروکربن در مخازن شکافدار از طریق (داخل) شکستگی های دارای دیوارهای زبر حادث شده و بنابراین، ارائه مدل های با کارآیی مناسب از رفتار مخازن هیدروکربن، نیازمند فهم عمیق تر از رفتار هیدرولیکی و هیدرومکانیکی شکستگی های سنگی خواهد بود. در این، مقاله رفتار جریان نفت درون شکستگی های سنگی زبر و با هدف بررسی تاثیر زبری و اعتبارسنجی روابط هندسی کلاسیک مطالعه شده است. بدین منظور، جریان نفت در داخل شکستگی های سه بعدی با سطوح زبر با روش عددی حجم محدود شبیه سازی و نتایج حاصل از دیدگاه های مختلفی مورد تحلیل قرار گرفته است. در نهایت، نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با روابط هندسی کلاسیک جریان در شکستگی های سنگی و با هدف اعتبارسنجی این روابط مقایسه شده است. نتایج حاصل از این مطالعات نشان می دهد، 1- برای شکستگی های باز، تاثیر زبری سطوح بر روی افت فشار استاتیک بیشتر از چیدمان دهانه مکانیکی است، 2- با افزایش عدد رینولدز، مقدار نفوذپذیری شکستگی ها کاهش می یابد، 3- روابط کلاسیک هندسی دارای خطای نسبی بین 5 تا 35% بوده و هرچه نفوذپذیری شکستگی ها کمتر باشد (فزایش زبری و تغییرات فضایی دهانه) از اعتبار روابط هندسی کلاسیک کاسته می شود.
شبیه سازی جریان
شکستگی های زبر
عدد رینولدز
نفوذپذیری
زبری سطوح
2018
05
22
1
17
http://www.irpga-journal.ir/article_63105_0659b490a46d5e76c6c3067a7f3c6849.pdf
نشریه علمی ژئومکانیک نفت
ژئومکانیک نفت
2538-4651
2538-4651
1397
2
1
تحلیل پایداری چاه قائم با استفاده از مفهوم ناحیه پلاستیک و معیارهای گسیختگی مختلف در یکی از میادین نفتی جنوب غرب ایران
هاتف
یوسفیان
محمد
فاتحی مرجی
حمید
سلطانیان
ابوالفضل
عبدالهی پور
یاسر
پورمظاهری
عملیات حفاری به دلیل حذف حجمی از سنگهای متحمل تنش و تحمل آن توسط مابقی سنگهای محیط، باعث توزیع مجدد و تمرکز تنش در دیواره چاه میشود. درصورتیکه میدان تنش القایی ایجاد شده در دیواره چاه از مقاومت برشی سنگهای پیرامون آن تجاوز کند، به ترتیب وقوع گسیختگیهای برشی و به دنبال آن تشکیل یک ناحیه پلاستیک را در اطراف دیواره چاه به دنبال خواهد داشت. از این رو درک صحیحی از وضعیت ناحیه پلاستیک پیرامون دیواره چاه میتواند منجر به شناخت دقیق از رفتار محیط پیرامون چاه گردد، تا بتوان بر اساس آن تدابیر لازم نظیر پیشنهاد پنجره ایمن گل و راستای بهینه حفاری را به منظور مقابله با مشکلات ناشی از ناپایداری چاه در دستور کار قرار داد. علاوه براین میبایست اذعان نمود که بررسی پایداری چاه بر پایه تعیین فشار بحرانی تنها نشان دهنده پتانسیل وقوع شکست در اطراف دیواره چاه است. از این رو پیشبینیهای انجام شده از تطابق خوبی با واقعیت برخوردار نخواهد بود. در این تحقیق نیز با استفاده از یک تحلیل الاستوپلاستیک و تلفیق آن با سه معیار گسیختگی موهر-کولمب، موگی-کولمب و لید اصلاح شده، میزان گسترش ناحیه پلاستیک در پیرامون دیواره چاه قائمی با فشار گل معین در یکی از میادین نفتی جنوب غرب ایران ارزیابی شد؛ و به دنبال آن وضعیت پایداری چاه مذکور مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت پس از تحلیلهای انجام شده، مطابق معیارهای گسیختگی موگی-کولمب و لید اصلاح شده عدم وجود ناحیه پلاستیک در اطراف دیواره چاه پیشبینی شد که با دادههای حاصل از لاگ FMI مطابقت خوبی داشت. از طرفی عدم تطابق نتایج حاصل از معیار موهر کولمب با دو معیار دیگر نیز میتواند ناشی از نادیده گرفتن اثر تنش اصلی حد واسط در آن باشد.
پایداری چاه
ناحیه پلاستیک
گسیختگی برشی
تنش القایی
معیار گسیختگی
2018
05
22
18
40
http://www.irpga-journal.ir/article_63106_ceebade3ea832b325a5c2485e692c866.pdf
نشریه علمی ژئومکانیک نفت
ژئومکانیک نفت
2538-4651
2538-4651
1397
2
1
بررسی اصلاح طراحی لولههای جداری با استفاده از تحلیل دادههای حفاری در چاههای بنگستانی یکی از میادین نفتی جنوب غرب ایران
کیومرث
طاهری
علی
نخعی
حسین
علیزاده
محسن
ناصری کریموند
امروزه یکی از مهمترین روشهای تولید حداکثری از مخازن هیدروکربوری، طراحی مناسب چاهها و لولههای جداری برای داشتن یک عملیات حفاری ایمن در بخشهای حساس سازندها میباشد، که خود کمک شایانی در تولید سریعتر و طولانی مدت از مخزن میکند. قرارگیری برخی از مخازن نفتی از جمله مخزن بنگستان در بخشهای عمیقتر زمین، باعث شده است که طراحی دقیق تری در اجرای جداره گذاری چاههای این مخزن در میادین مختلف صورت گیرد. در میدان مورد مطالعه، ابتدا سعی شده است با تحلیل داده های نمودار تصویری و اطلاعات حفاری شامل دادههای هرزروی و وزن گل، شکستگی های میدان بطور جامع مورد بررسی قرار گیرد تا علاوه بر درک بهتر و دقیقتر از گسترش شکستگیهای موجود در مخزن، ارتباط آنها با مشکلات حفاری نیز بررسی شود و امکان تغییر طراحی لولههای جداری و محل قرارگیری هرچه صحیحتر آنها در چاه های بنگستانی مورد بررسی قرار گیرد. تاریخچه حفاری این چاهها و حداکثر وزن گل مورد نیاز برای حفاری هر حفره و وضعیت لولههای جداری نصب شده در چاه های مختلف مورد بررسی قرار گرفت و چاه هایی که دارای مشکل بوده و در آنها طراحی متفاوتی از لولههای جداری بکار رفته است، تفکیک شدند. در این تحقیق رابطه بین مشکلات بوقوع پیوسته در چاهها با سازندهایی که دارای بیشترین درصد مشکلات بودند، ارائه شد و نوع گل با وزن بکار برده شده برای حفاری سازندهای مشکل دار بررسی شده است. در نهایت با تعیین پراکندگی چاههای دارای مشکل در نواحی مختلف میدان، تراکم این چاهها در هر ناحیه مشخص و مناطق مستعد از لحاظ بروز مشکل که منجر به تغییر طراحی لولههای جداری میشوند، مشخص و معرفی شدهاند.
طراحی جداری
شکستگی ها
لوله جداری
مخزن بنگستان
تغییر طراحی
2018
05
22
41
54
http://www.irpga-journal.ir/article_63109_b525328e0f212038e78de1e2ae62a6b4.pdf
نشریه علمی ژئومکانیک نفت
ژئومکانیک نفت
2538-4651
2538-4651
1397
2
1
شناسایی شکستگی های تراوا با استفاده از امواج استونلی در یکی از چاههای هیدروکربنی واقع در جنوب ایران
امیرحسین
عبداللهیان
مجید
نبی بیدهندی
فرهاد
خوشبخت
نرخ تولید هیدروکربنی در مخازن شکافدار به مراتب بیشتر از سایر مخازن است. بنابراین شناسایی شکستگی های تراوا در سنگ مخزن از اولویت های اساسی به شمار می رود. روشهایی همچون نگاربرداری تصویری و مغزه گیری دقت بسیار بالایی در شناسایی شکستگی ها دارند اما قادر به تفکیک شکستگی های تراوا از شکستگی های ناتراوا نیستند. از این رو به کارگیری روشهای مکمل نظیر استفاده از امواج استونلی جهت تشخیص شکستگی های تراوا با استقبال فراوانی مواجه گشته است. از آنجا که شکستگی های تراوا باعث بازتابش امواج استونلی می گردند، با مطالعه و تحلیل این پدیده، تراوایی و یا عدم تراوایی یک شکستگی قابل بررسی خواهد بود. در این مقاله از قسمت موج استونلی داده های برداشت شده توسط دستگاه نگاربرداری صوتی DSI (Dipole Shear Imager) در یک چاه نفتی واقع در جنوب ایران جهت شناسایی شکستگی های تراوا استفاده شده است. در ابتدا قسمت موج استونلی داده های دستگاه با استفاده از فیلتر میانگین متحرک در زمان، از نوفه های غیرتصادفی و تکرارشونده در بستر زمان پاکسازی میگردد و سپس با استفاده از فیلتر فرکانسی مناسب، فرکانس های ناخواسته حذف میگردد. در مرحله بعد و با استفاده از فیلتر فرکانس- عدد موج، الگوهای جناغی شکل موجود در امواج استونلی که ناشی از بازتابش این امواج در مواجهه با شکستگی های تراوا میباشد، جداسازی و با تقسیم انرژی این قسمت بر انرژی قسمت باقی مانده، ضرایب بازتاب در اعماق مختلف محاسبه میگردد. با تعیین محل و چگالی شکستگی ها با استفاده از نگار FMI و با توجه به ضرایب بازتاب محاسبه شده، تراوایی شکستگی ها به صورت کیفی قابل تفسیر است. البته توجه به دو عامل دیگر ایجاد ضرایب بازتاب یعنی ریختگی های شدید دیواره ای و تغییرات لیتولوژیکی فراوان در اینگونه تفاسیر امری ضروری است.
شکستگی های تراوا
امواج استونلی
تغییرات لیتولوژیکی
الگوهای جناغی شکل
نگار صوتی دو قطبی برشی
2018
05
22
55
63
http://www.irpga-journal.ir/article_63114_85934debc8600a4e04cf935896cc286f.pdf
نشریه علمی ژئومکانیک نفت
ژئومکانیک نفت
2538-4651
2538-4651
1397
2
1
مطالعه آزمایشگاهی اثر افزایه های کنترل هرزروی بر روی احتمال گیر کردن تفاضلی: مطالعه موردی گل های پایه نمکی اشباع و لیگنوسولفوناتی
محسن
ده ودار
ساسان
یوسفی راد
احسان
آزاد
پرویز
معارف وند
حضور سازندهای متخلل کم فشار در هنگام حفاری، یکی از عوامل موثر بر زیاد شدن ضخامت کیک گل در دیواره چاه می باشد. این عامل باعث شدت یافتن احتمال بروز گیر اختلاف فشاری در چاه خواهد شد. از آنجا که افزایه های فراوانی جهت کنترل هرز روی سیالات مورد استفاده قرار می گیرد در این مطالعه سعی داریم تا اثر استفاده از این افزایه ها را در کنترل افت صافاب مورد مطالعه قرار دهیم. جهت این امر دو سیال مطرح در صنعت حفاری را انتخاب و اثر افزایه های مذکور را در آنها مورد مطالعه قرار داده ایم. اثر این نوع افزایه ها در سیالات لیگنوسولفوناته و سیالات پایه نمکی اشباع به کمک دستگاه بررسی خواص کیک گل و فیلتر پرس مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که به طور کلی مشکلات افت صافاب و گیر اختلاف فشاری در گلهای پایه نمکی اشباع نسبت به گلهای لیگنوسولفوناتی و گلهای مقاله مرجع بیشتر است. در ضمن این طور به نظر میرسد که شکل هندسی افزایه در کنترل هرزروی و همچنین کاهش احتمال گیر اختلاف فشاری موثر باشد. در مورد افزایههای مورد آزمایش هم افزایه پوست گردو و افزایه سلفون به ترتیب بهترین کاهندههای افت صافاب و احتمال گیر اختلاف فشاری در گلهای پایه نمکی اشباع و افزایههای میکا و خاک اره به ترتیب بهترین کاهندههای افت صافاب و احتمال گیر اختلاف فشاری در گلهای لیگنوسولفوناتی بودند.
افزایه های کنترل هرزروی
سیال پایه نمکی اشباع
گیر اختلاف فشاری
سیال حفاری لیگنوسولفونایته
دستگاه اندازه گیری خواص کیک گل
2018
05
22
64
84
http://www.irpga-journal.ir/article_63112_46d3957f78af1bf76a2e9e23fea05b54.pdf
نشریه علمی ژئومکانیک نفت
ژئومکانیک نفت
2538-4651
2538-4651
1397
2
1
ساخت ماسه سنگ مصنوعی با حوزه وسیعی از تخلخل
مسیح
امیری
حسن
مومیوند
تخلخل یکی از ویژگیهایذاتی بارز سنگ بوده و کاربردهای مهمی در مکانیک سنگ بهویژه در محیطهای متخلخل نظیر مخازن نفتی دارد. سنگ یک مادهی ناهمگن بوده و عوامل ذاتی متعددی بر مقاومت و رفتار مکانیکی آن مؤثر هستند. حتی برای یک نوع سنگ با تغییر یکی از ویژگیهای آن نظیر تخلخل، ویژگی ذاتی دیگر تغییر نموده بهطوری که تأثیر سهم تخلخل بر رفتار و ویژگیهای مکانیکی بهخوبی مشخص نمیشود. یافتن نمونههای سنگ دارای تخلخل مختلف و در عین حال همگن که سایر ویژگیهای ذاتی نظیر اندازهی دانهها یکسان باشد، کاری سخت یا غیرممکن به نظر میرسد. از این جهت مدلسازی فیزیکی میتواند ابزار مفیدی برای ساخت مادهی شبیه سنگ با تخلخل مختلف باشد طوری که بتوان دیگر عوامل ذاتی مؤثر بر ویژگیهای مکانیکی آن را ثابت نگهداشت. در این تحقیق مادهی مدل متشکل از سیمان، آب و مواد پرکننده با دانهبندی ویژه در دو نوع ماسه و سیلیس استفاده شدهاست. با بکارگیری دو تکنیک جدید افزایش آب محتوی به منظور افزایش تخلخل و متراکمسازی ترکیب ملات بهمنظور کاهش تخلخل، نمونههای استوانهای شکل ساختهشدهاند. تخلخل مؤثر و وزن حجمی نمونهها با دقت 0.01 اندازهگیری شدهاند. با استفاده از نتیجهی مدلسازی فیزیکی مادهی شبیه سنگی دارای دامنهی وسیع تخلخل بین 9.00 تا 34.09 درصد و وزن حجمی بین 1.62 تا 2.41 گرم بر سانتیمتر مکعب ارایه شده است که شباهت خوبی با ماسهسنگهای طبیعی دارد. مقاومت فشاری یکمحوری مادهی شبیه سنگ ارایهشده با تغییر تخلخل به علت همگنی دارای پراکندگی بسیار کمی نسبت به مقاومت فشاری ماسهسنگ واقعی است. مادهی شبیه سنگ ارایهشده میتواند در مطالعهی تأثیر تخلخل، وزن حجمی و جنس مواد پرکننده بر رفتار و ویژگیهای مکانیکی سنگهای متخلخل همچون ماسهسنگ در صنعت معدن، نفت و عمران کمک کند.
مدلسازی فیزیکی
ماده شبیه سنگ
تخلخل
مواد پرکننده
ماسه و سیمان
2018
05
22
85
99
http://www.irpga-journal.ir/article_63115_e12dec054d148b2694b4ce474e0b50ce.pdf
نشریه علمی ژئومکانیک نفت
ژئومکانیک نفت
2538-4651
2538-4651
1397
2
1
بررسی تحلیلی انتشار موج در توده سنگ درزهدار دارای تک درزه و چند درزه موازی
مجید
نیکخواه
امیر
صالح نژاد
از آنجاییکه توده سنگ شامل ماده سنگ و اشکال مختلفی از ناپیوستگیها بوده، ماهیت ناپیوستگی های توده سنگ بهطور قابلتوجهی بر روی خصوصیات مکانیکی و رفتار مهندسی و انتشار موج در آنها تاثیرگذار است. هدف این مقاله، بررسی تحلیلی انتشار موج در توده سنگ درزه دار تک درزه بوده و در این مطالعه رفتار تغییر شکل سنگها خطی فرض شده است. در مقاله حاضر، روش تحلیلی انتشار موج در توده سنگ بر اساس راه حل مبتنی بر روش توسعه یافته توسط هوانگ و همکاران، برای حالت الاستیک ارائه شده و انتشار موج در تک درزه و چند درزه موازی مورد مطالعه قرارگرفته است. سپس مطالعه پارامتری بر روی پارامترهای سختی درزه نرمال شده، زاویهداری درزهها، فاصلهداری درزه نرمال شده و تعداد درزهها بر انتشار موج در تک درزه و چند درزه موازی انجام گرفته و نتایج بدست آمده با نتایج سایر روشهای ارائه شده مقایسه شده است. نتایج نشان میدهند که با افزایش سختی درزه، موج عبوری افزایش پیدا کرده درحالیکه موج بازگشتی کاسته میشود. همچنین زاویه موج ورودی و تاثیر فاصله داری درزه های موازی در توده سنگ نیز در ضرایب عبوری و بازگشتی تاثیرگذار بوده و درصورتیکه نسبت فاصله داری درزه ها از مقدار مشخصی (حد آستانه) بیشتر باشد، تاثیری در ضریب عبوری نداشته و مقدار ضریب عبوری نیز با افزایش تعداد درزه های موازی کاهش می یابد
انتشار موج
سختی درزه
روش تحلیلی
زاویه ورودی
فاصله داری درزه
توده سنگ
2018
05
22
100
112
http://www.irpga-journal.ir/article_63116_394be0955da5053cb6ab9ef87a5ed77f.pdf