مطالعه آزمایشگاهی اثر ذرات LCM بر گرادیان شکست سازند جهت بهبود مقاوم‌سازی دیواره‌ی چاه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده نفت دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

2 دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

3 دانشکده نفت، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

4 گروه پژوهش و فناوری‌های حفاری و تکمیل چاه، پژوهشگاه صنعت نفت

10.22107/jpg.2022.306727.1154

چکیده

سیال حفاری نقش بسیار مهمی در طول عملیات حفر یک چاه بازی می‌کند و می‌تواند عامل وقوع بسیاری از مشکلات و یا درمان به‌موقع چالش‌ها باشد. ازجمله این چالش‌ها می‌توان به هرز روی سیال اشاره کرد که هزینه و زمان عملیاتی را به‌شدت بالا می‌برد. راه‌حل کلیدی جهت حل این مشکل، بهبود فشار قابل تحمل سازند و مقاوم‌سازی دیواره‌ی چاه به کمک سیال حفاری است. هدف این مطالعه، طراحی و ساخت دستگاه «ارزیابی مقاوم‌سازی دیواره‌ی چاه» جهت شبیه‌سازی فرآیند شکست سازند و بررسی اثر ذرات کنترل‌کننده‌ی هرز روی (LCM) بر بهبود خواص پوششی گل و گرادیان شکست سنگ می‌باشد. لذا در این مقاله از مغزه‌های استوانه‌ای بتنی به‌عنوان نمونه سنگ استفاده‌شده و گل پایه آبی بنتونایتی حاوی 2 نوع مختلف LCM به‌عنوان سیال حفاری در نظر گرفته‌شده است. نتایج آزمایش‌های انجام‌شده نشان می‌دهد که افزودن LCM‌های مختلف به سیال حفاری، می‌تواند منجر به افزایش فشار شکست سنگ (FBP) و فشار بازشدگی مجدد شکاف (FRP) در نمونه‌های بتنی شود و به ترتیب تا 33 و 72 درصد به بهبود آن‌ها کمک کند. درنتیجه می‌توان قبل از ورود به سازندهایی که امکان هرز روی در آن‌ها بالاست، به‌طور پیوسته از ذرات LCM در سیال حفاری جهت بالا بردن فشار شکست سازند، استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها