برآورد فشار بهینه گل حفاری با استفاده از معیارهای مختلف شکست در چاه‌های انحرافی، مطالعه موردی: چاه 2sk 5 میدان نفتی سلمان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشکده مهندسی نفت وگاز

چکیده

ناپایداری دیواره چاه یکی از جدی‌ترین مشکلات در حفاری می‌باشد، زیرا این مساله می‌تواند در نهایت سبب تأخیر در عملیات حفاری، افزایش هزینه‌های حفاری و در بعضی موارد متروک شدن چاه شود. هزینه‌های ناشی از این مشکلات در جهان بالغ بر دو میلیارد دلار در سال برآورد شده است. امروزه با توجه به خواص فیزیکی و شیمیایی گل حفاری می‌توان با تغییر در ترکیبات آن دیواره چاه را پایدار نمود. با کمک علم مکانیک سنگ و اطلاع کامل از خواص مکانیکی سازند، مسیر بهینه حفر چاه و پنجره گل تعیین می‌شود. خصوصیات متعددی از سازند در طراحی مسیر چاه تاثیرگذار هستند. اطلاع از این خصوصیات و به کارگیری کامل و صحیح آنها، تأثیر بسزایی در طراحی بهینه وزن گل و پایداری چاه خواهد داشت. روش‌های تحلیلی به دلیل ساده بودن و عدم نیاز به بسیاری از پارامترهای مربوط به سنگ و محیط حفاری (که معمولاً در ابتدای پروژه معلوم نیست)، نسبت به روش‌های عددی کاربرد بیشتری دارند. در این تحقیق سعی بر آن بوده است که پایداری   چاه 2sk 5 در میدان سلمان به روش تحلیلی با استفاده از سه معیار شکست موهرکولمب، موگی‌کولمب و دراگرپراگر مورد بررسی قرار گیرد وضمن مقایسه کاربرد معیارهای فوق در پایداری چاه، در نهایت پیشنهاداتی جهت حفر چاه در میدان مذکور داده شود.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimating the Optimum Mud Pressure by Using the Different Failure Criteria in Deviated Wells

نویسندگان [English]

  • Abdolmajid Movahedinia
  • Mohammadkamal Ghasem Alasghari
  • Mohsen Yar Ahmadi
Department of Petroleum and Gas Engineering, Tehran Science and Research Branch, Islamic Azad University
چکیده [English]

Wellbore instability is one of the important problems in drilling operations. Because this problem can delay drilling operation, increase drilling cost and in some cases can be the cause of the loose well. The cost of these problems is estimated to be more than two billion dollars in a year in the world. If proper physical and chemical mud properties are selected, more stable wells can be obtained. By using the rock mechanics sciences along with the complete cognition of the mechanical properties of the formation, the optimum well trajectory and mud weight window will be determined. Many ingredients are influential in well trajectory design; thus knowing and correctly using these ingredients can affect the design of the optimum mud pressure and well stability. The analytical methods are more usable than the numerical methods, because they are simple and usable without knowing some parameters of rock and formation, which are not usually available at the beginning of typical project. In this paper, we are trying to analyze the stability of the 2SK5 well in the Salman oil field by using three failure criteria, namely Mohr-coulomb, magi-coulomb, and drucker-prager, and to compare the usage of these criteria in wellbore stability analyses. Finally, some suggestions for drilling in this oil field are made.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Mud Weight Window
  • Failure Criteria
  • stability
  • Tensile Failure and Shear Failure
1]. Maurry v. and guenot a., “Practical  advantages of mud cooling systems f/drilling”, SPE / IADC 25732 presented at the, SPE / IADC drilling conference in amesterdam feb. pp. 23-25, 1993.

[2]. Zhang J., The Impact Of Shale Properties On Wellbore Stability, The University Of Texas At Austin 2005.

[3]. Zobac M. D., and Hearly J. H., Friction, Faulting And Insitu Stresses. Ann Geophys 1984;2;689-98.

[4]. Bos A. and Chenvert M. E., “Stability Of  Highly Inclined Boreholes”, SPE Drilling Engineering . Dec.1997.

[5]. Al-ajmi A.M., and Zimmerman R.W., Stability analysis of vertical boreholes using the moyi–coulomb failure criterion int., j. rock mech. & min . sci. & geomech. April. 2006.

[6]. Salknon P. N. Vouliano And Albert e.t. Stability analysis in deviated wells, Spe International Metting On Petroleum Engineering.

[7]. Hardest F. and Matso H., Pore Field And Wellbore Stability SPE 19381, Spe International Metting On Petroleum Engineering, 1968.

[8]. موحدی‌نیا ع. م.، قاسم العسکری م. ک.، یاراحمدی م.، آنالیز پایداری دیواره چاه در چاه‌های انحرافی در میدان سلمان با استفاده از معیارهای شکست مختلف، (پایان‌نامه کارشناسی ارشد) 2011.