http://www.irpga-journal.ir/ نشریه ژئومکانیک و ژئوانرژی fa daily 1 Sat, 22 Nov 2025 00:00:00 +0330 Sat, 22 Nov 2025 00:00:00 +0330 http://www.irpga-journal.ir/article_247053.html 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. http://www.irpga-journal.ir/article_247959.html Seismic crosswell tomography is recognized as a robust method for characterizing subsurface structures in oil field exploration. In this study, the effectiveness of structured and unstructured meshing strategies is evaluated for inverting seismic crosswell tomography data to enhance subsurface velocity imaging. A synthetic layered model, representative of oil field geology and incorporating gas, oil, and saline water anomalies with distinct velocity contrasts, is utilized to simulate wave propagation and reconstruct velocity distributions through a finite element-based approach. Structured meshing is found to provide computational stability and uniform resolution, suitable for simpler geological settings, though artifacts may be introduced in complex anomaly regions. In contrast, unstructured meshing is adapted to geological heterogeneity, thereby improving the resolution of anomaly-related velocity contrasts, albeit with increased computational requirements. Comparative analysis of velocity reconstructions, misfit distributions, and ray path coverage is conducted to elucidate the trade-offs between these meshing strategies, informing optimal mesh design for accurate subsurface characterization. The findings derived from this research significantly enhance the field of seismic crosswell tomography, particularly in the context of oil field investigations. This study is limited to synthetic 2D modeling, and the absence of field validation and 3D modeling warrants further investigation to confirm real-world applicability. By providing valuable insights into the intricacies of mesh optimization, this study paves the way for achieving exceptionally high-resolution geophysical imaging of subsurface hydrocarbon anomalies. http://www.irpga-journal.ir/article_247969.html روش اجزای محدود توسعه‌یافته (XFEM) یک روش عددی قدرتمند برای شبیه‌سازی شروع و گسترش ترک به‌ویژه در مخازن نامتعارف هیدروکربنی مانند شیل و سازندهای گاز چگال (tight gas) است. این مطالعه از روش XFEM برای بررسی فرایند گسترش ترک‌های هیدرولیکی استفاده می‌کند و به‌طور خاص بر تأثیر هندسه ترک، از جمله طول و زاویه اولیه آن، بر رفتار شکست تمرکز دارد. برخلاف مطالعات قبلی که عمدتاً به اعتبارسنجی قابلیت کلی XFEM در شبیه‌سازی شکست هیدرولیکی پرداخته‌اند، پژوهش حاضر به درک تأثیر تغییرات هندسی ترک بر ضرایب شدت تنش (SIF)، میدان جابجایی و مسیر گسترش ترک متمرکز است. در این تحقیق به‌جای تأکید بر مزایای عددی شناخته‌شده XFEM، توانایی این روش در مدل‌سازی برهم‌کنش‌های پیچیده بین ترک و سنگ در محیط‌های ناهمگن و با تراوایی پایین مورد توجه قرار گرفته است. چارچوب XFEM امکان بررسی دقیق رشد ترک‌های ناشی از فشار سیال تحت شرایط مختلف مکانیکی و هندسی را فراهم می‌کند. نتایج نشان می‌دهند که افزایش طول ترک منجر به افزایش ضرایب شدت تنش و مقادیر جابجایی شده و در نتیجه، گسترش ترک را تسریع می‌کند. علاوه بر این، زاویه اولیه ترک تأثیر قابل‌توجهی بر مسیرهای گسترش دارد، به‌طوری‌که ترک‌ها تمایل دارند به سمت نواحی با بیشترین تمرکز تنش تغییر مسیر دهند. این یافته‌ها بینش‌های مهمی درباره مکانیک شکست در محیط‌های نامتعارف ارائه می‌دهند و تعامل پیچیده میان هندسه ترک، توزیع تنش و نیروهای هیدرولیکی را آشکار می‌سازند. به‌طور کلی، این مطالعه توان بالقوه XFEM را به‌عنوان یک ابزار مدل‌سازی دقیق و قابل‌اعتماد برای بهینه‌سازی طراحی شکست هیدرولیکی و افزایش بهره‌وری برداشت از مخازن نامتعارف تأیید می‌کند. در مطالعات آینده، پیشنهاد می‌شود تأثیر حرارت (thermal) بر رفتار ترک نیز مدنظر قرار گیرد، چرا که تغییرات دمایی می‌توانند به‌طور چشمگیری بر میدان‌های تنش، ویژگی‌های ماده و رشد ترک در شرایط اعماق زمین تأثیرگذار باشند. http://www.irpga-journal.ir/article_248494.html The primary objective of this research is to enhance the calculation of the Rate of Penetration (ROP) in one of Iran’s oil fields using Machine Learning (ML) techniques. Given the significance of ROP evaluation in optimizing drilling operations and reducing costs, this study aims to develop an accurate and efficient model for predicting ROP based on geological characteristics and drilling parameters. AI methods are employed to improve prediction accuracy and optimize drilling processes and ultimately reduce the time and costs of drilling operations. The data required for model generation were collected from one of the Iranian oil fields, encompassing lithological and formation properties and drilling parameters. The back-propagation multi-layer deep models trained, tested and validated with real data. The results demonstrated that ML techniques can significantly enhance ROP prediction accuracy leading to improved and more controlled drilling processes. Additionally, these models can reduce drilling time and substantially lower operational costs. Two ML methods, Random Forest (RF) and Support Vector Machines (SVM), were utilized for modeling based on available data. Input parameters for the model include Depth In-Out/Meterage (m), Weight on Bit (WOB) Min-Max, Rotations Per Minute (RPM) Min-Max, Gallons Per Minute (GPM) Min-Max, Pump Pressure On-Bottom Min-Max, Mud Weight In Min-Max and Mud Weight Out Min-Max. The model’s output is the calculated ROP with minimal error.