مدل سازی ژئومکانیکی برای شناسایی مشکلات یکپارچگی چاه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو؛ دانشکده‌ی مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 استادیار دانشکده مهندسی معدن دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 استاد همکار پژوهشی، پژوهشکده نفت،گاز و پتروشیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر

4 دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی امیرکبیر

10.22107/jpg.2022.224711.1119

چکیده

یکپارچگی چاه یک ضرورت جهت مجزا کردن چاه از ورود سیال سازندهای مجاور است و ازبین رفتن این یکپارچگی در طول عمر چاه، موجب بروز مشکلاتی از قبیل نشت سیال سازند های مجاور، آسیب به تجهیزات، فوران چاه، صدمات به نیروی انسانی و آسیب به محیط زیست می شود و در صورت عدم رفع مشکل شاهد مسدود شدن چاه و از بین رفتن سرمایه خواهیم بود. از بین رفتن این یکپارچگی عوامل متعددی از جمله عملیات ناقص مسدود کننده، آسیب و تغییر شکل سیستم نگهداری، اتصال ضعیف ناشی از کیک گل، شکستگی های ایجاد شده در مسدود کننده و سازند و وجود کانال در سیمان دارد. کاربرد ژئومکانیک در صنعت نفت و گاز به صورت چشمگیری درحال توسعه است، تعیین خواص ژئومکانیکی سنگ از قبیل پایداری چاه و سیستم نگهداری و شبیه سازی کوپل جریان سیال، از موارد مختلف استفاده از مدل ژئومکانیکی در طول توسعه یک میدان هیدروکربنی می باشد؛ نشست مخزن و ایجاد تنش های برشی و کششی در سطوح مشترک بین مسدود کننده و سیستم نگهداری و همچنین سازند و مسدود کننده ،تغییرات فشار منفذی، تنش های مکانیکی ناشی از تزریق یا تولید می تواند در نزدیکی چاه منجر به تغییر تنش های موجود شود که این امر از بین رفتن یکپارچگی چاه را به دنبال خواهد داشت. در این مطالعه سعی براین بود که مدل سازی ژئومکانیکی با نگرش توامان هیدرومکانیک برای چاه‌های یکی از میادین غرب ایران با استفاده از روش اجزا محدود صورت پذیرد تا از این طریق نسبت به بررسی یکپارچگی چاه اقداماتی در نظر گرفته شود. باتوجه به مدل ایجاد شده، مناطق آسیب دیده غلاف سیمانی مشخص شده است و به منظور بررسی نتایج مدل، این نتایج با لاگ‌های CBL و VDL، مقایسه شده است.

کلیدواژه‌ها


[1] Bell, J.s., Practical methods for estimating in situ stresses for borehole stability applications in sedimentary basins. Journal of petroleum science and engineering, 2003(38): p. 111-119.
[2] Benjamin L.W, Investigation of Cased Wellbore Integrity in the Wabamun. 2014, Missouri University.
[3] Le Roy-Delage, S., et al., New Cement Systems for Durable Zonal Isolation. Society of Petroleum Engineers, 2000.
[4] Alexandre Lavrov and M. Torsæter, Physics and Mechanics of Primary Well Cementing, in SpringerBriefs in Petroleum Geoscience & Engineering. 2016.
[5] (MMS), M.M.S. Annular Casing Pressure Management for Offshore Wells. Federal Register 2010; Available from: https://www.federalregister.gov/documents/2010/05/04/2010-10291/annular-casing-pressure-management-for-offshore-wells.
[6] Gray, K.E., E. Podnos, and E. Becker, Finite-Element Studies of Near-Wellbore Region During Cementing Operations: Part I. SPE Drilling & Completion, 2009. 24(01): p. 127-136.
[7] Bois, A.-P., et al., Use of a Mechanistic Modello Forecast Cement-Sheath Integrity. Society of Petroleum Engineers, 2012.
[8] Fourmaintraux, D., et al. Efficient Wellbore Cement Sheath Design Using the SRC (System Response Curve) Method. in SPE Europec/EAGE Annual Conference. 2005.
[9] Talebian, S.H. and A. Beglari, Application of production data-driven diagnostics workflow for water shut-off candidate selection in tight carbonate field. SN Applied Sciences, 2019. 1(12): p. 1723.