نشریه ژئومکانیک و ژئوانرژی

نشریه ژئومکانیک و ژئوانرژی

مدلسازی عددی تأثیر خزش سازند نمکی بر رفتار مکانیکی لوله جداری در یکی از میادین جنوب ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
محمد کاظم امیری 1
عبدالمجید رحیمی 2
امیر خسروی فرد 3
شهرام قاسمی 4
1 بخش مهندسی نفت، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
2 بخش مهندسی نفت، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه شیراز، شیراز- ایران
3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
4 بخش علوم زمین، دانشکده علوم، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
10.22107/ggj.2026.583616.1263
چکیده
حفظ یکپارچگی ساختاری چاه در طول عمر میدان، یکی از پیش‌نیازهای اساسی برای تولید پایدار نفت و گاز محسوب می‌شود. در این میان، مچالگی لوله‌ی جداری در سازندهای دارای رفتار خزشی به‌ویژه لایه‌های نمکی به‌عنوان یکی از چالش‌های اصلی شناخته می‌شود. در این پژوهش، تأثیر خزش سازند نمکی بر رفتار مکانیکی لوله‌ی جداری در سازند فارس پایینی در یکی از میادین خلیج فارس مورد بررسی قرار گرفت. به‌منظور شبیه‌سازی واقع‌گرایانه شرایط ژئومکانیکی، ابتدا یک مدل یک‌بعدی مکانیکی زمین بر اساس داده‌های واقعی یک چاه در یکی از میادین خلیج فارس توسعه یافت و خروجی‌های آن به‌عنوان ورودی اصلی در مدل‌سازی عددی سه‌بعدی در نرم‌افزار انسیس مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که خزش نمک در طول زمان منجر به افزایش تدریجی تنش‌های محیطی، کاهش فضای میان لوله جداری و سازند و رشد تغییرشکل تجمعی لوله جداری می‌شود، که در نهایت پایداری ساختاری چاه را تهدید می‌کند. همچنین، با استفاده از کانتورهای تنش و تغییرشکل، ناحیه‌های بحرانی لوله جداری به‌ویژه در تماس با لایه‌های نمکی به‌طور دقیق شناسایی شدند. یافته‌های این پژوهش می‌تواند به‌عنوان ابزاری کارآمد در پیش‌بینی ریسک مچالگی، طراحی بهینه لوله جداری و اجرای اقدامات پیشگیرانه در چاه‌های نفتی، که از سازندهای نمکی عبور می‌کنند، مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها
خزش نمک
مچالگی لوله جداری
مدل یک‌بعدی مکانیکی زمین
مدل‌سازی عددی
سازند فارس پایینی

عنوان مقاله English

Numerical Modeling of Salt Formation Creep Effects on the Mechanical Behavior of Casing Strings: A Case Study from a Southern Iran Oil Field

نویسندگان English

Mohammadkazem Amiri 1
Abdolmajid Rahimi 2
Amir Khosravifard 3
Shahram Ghasemi 4
1 Department of Petroleum Engineering, School of Chemical and Petroleum Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran
2 Department of Petroleum Engineering, School of Chemical and Petroleum Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran
3 Department of Mechanical Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran
4 Department of Earth Sciences, College of Science, Shiraz University, Shiraz, Iran
چکیده English

حفظ یکپارچگی ساختاری چاه در طول عمر میدان، یکی از پیش‌نیازهای اساسی برای تولید پایدار نفت و گاز محسوب می‌شود. در این میان، مچالگی لوله‌ی جداری در سازندهای دارای رفتار خزشی به‌ویژه لایه‌های نمکی به‌عنوان یکی از چالش‌های اصلی شناخته می‌شود. در این پژوهش، تأثیر خزش سازند نمکی بر رفتار مکانیکی لوله‌ی جداری در سازند فارس پایینی در یکی از میادین خلیج فارس مورد بررسی قرار گرفت. به‌منظور شبیه‌سازی واقع‌گرایانه شرایط ژئومکانیکی، ابتدا یک مدل یک‌بعدی مکانیکی زمین بر اساس داده‌های واقعی یک چاه در یکی از میادین خلیج فارس توسعه یافت و خروجی‌های آن به‌عنوان ورودی اصلی در مدل‌سازی عددی سه‌بعدی در نرم‌افزار انسیس مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که خزش نمک در طول زمان منجر به افزایش تدریجی تنش‌های محیطی، کاهش فضای میان لوله جداری و سازند و رشد تغییرشکل تجمعی لوله جداری می‌شود، که در نهایت پایداری ساختاری چاه را تهدید می‌کند. همچنین، با استفاده از کانتورهای تنش و تغییرشکل، ناحیه‌های بحرانی لوله جداری به‌ویژه در تماس با لایه‌های نمکی به‌طور دقیق شناسایی شدند. یافته‌های این پژوهش می‌تواند به‌عنوان ابزاری کارآمد در پیش‌بینی ریسک مچالگی، طراحی بهینه لوله جداری و اجرای اقدامات پیشگیرانه در چاه‌های نفتی، که از سازندهای نمکی عبور می‌کنند، مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها English

Salt creep
Casing collapse
1D mechanical earth modeling
Numerical simulation
Lower Fars Formation
نشریه ژئومکانیک و ژئوانرژی
دوره 8، شماره 3
پاییز 1404
صفحه 1-18