Geomechanics and Geoenergy Journal

Geomechanics and Geoenergy Journal

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

Document Type : Original Article

Authors
1 Department of Petroleum Engineering, School of Chemical and Petroleum Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran
2 Department of Mechanical Engineering, Shiraz University, Shiraz, Iran
3 Department of Earth Sciences, College of Science, Shiraz University, Shiraz, Iran
Abstract
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.
Keywords