بررسی پایداری دیواره چاه در لایه‌های شیلی، مطالعه موردی: میدان نفتی اهواز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

لایه‌های شیلی که در 75 درصد مقاطع حفاری شده یافت می‌شوند، سبب بروز 90 درصد از مشکلات مربوط به ناپایداری چاه می‌باشند. درهنگام حفاری در سازندهای شیلی با استفاده از روش‌های عددی، تحلیلی و در نظر گرفتن پارامترهای صحیح و منطقی می‌توان به کاهش هزینه‌های ناشی از ناپایداری دیواره چاه پرداخت و با درک صحیح به وضعیت پایداری کمک کرد. این تحقیق نیز پیرامون تاثیر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی شیل بر پایداری و نگهداری دیواره چاه‌های نفت در یکی از میادین نفتی ایران است. در این پژوهش با استفاده از دو روش عددی (نرم‌افزار FESTO3) و روش تحلیلی در یک مقطع از چاه که در آن ناپایداری شیل مشاهده شده، تحلیل پایداری انجام گرفت و با روش تحلیلی برای حالات مختلف تنش‌های برجا، پنجره وزن گل ارائه شد. همچنین توسط روش عددی، یکی از این وضعیت‌ها که مطابق با وضعیت چاه موردنظر است مورد بررسی قرار گرفت و وزن گل بهینه برای آن عمق پیشنهاد شد و سپس نتایج به‌دست آمده از دو روش تحلیلی و عددی مقایسه شد. نتایج نشان می‌دهد که آگاهی از وضعیت و مقدار تنش‌های برجا، تاثیر زیادی بر روی تحلیل‌ها دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Stability Analysis of Wellbore in Shale Layers, Case Study: Ahwaz Oil Field

چکیده [English]

Shales are found in over 75 % of drilled profiles and create 90 % of wellbore stability problems. During drilling in shale formation using numerical and analytical methods and considering correct and logical parameters, one can decrease the costs of wellbore walls instability. This study has been performed on the effect of physical and geomechanical properties of shale on wellbore stability in one of Iranian oil fields. In this study, a stability analysis of unstable shales has been done in a well section by numerical (FESTO3 software) and analytical methods. The mud weight window for different states of in situ stresses was suggested using analytical method. One of these states was studied and the optimum mud weights were proposed by numerical method and the results were compared. The research shows that understanding the state and magnitude of principal stresses can drastically affect the analyses.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stability Analysis
  • Drilling
  • Geomechanical Properties of Shale
  • FESTO3 Software
  • Ahwaz Oil Field
منابع

[1] Chen X., Tan C.P. & Detournay, C. “The impact of mud infiltration on wellbore stability in fractures rock masses”. SPE/ISRM 78241 presented at the SPE/ISRM rock mechanics conference held in Irving, Texas, 20-23 ,pp 1-10, 2002,.

[2] Ottesen S. & Kwakwa K.A. “A multidisplinary approach to in-situ stress determination and its application to wellbore stability analysis”. SPE 21915., pp 2-5, 1991.

[3] Awal M.R., Khan M.S., Mohiuddin, M.A., Abdulraheem A. & Azeemuddin, M. “A new approach to borehole trajectory optimization for increased hole stability”, SPE 68092, pp 1-10, 2001.

[4] N.I.S.O.C reports. Ahwaz field, 1998.

[5] Al-Ajmi A.M., & Zimmerman R. W., “Stability analysis of vertical boreholes using the Mogi-Coulomb failure criterion”, Int. J. Rock Mech. & Min. Sci. & Geomech. pp 1-15, 10.1016,2006.

[6] صالحی سیاوشانی ن.، “تاثیر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی شیل در تحلیل پایداری و نگهداری چاه‌های نفت در یکی از میادین نفتی کشور”، پایان‌نامه کارشناسی ارشد مکانیک سنگ، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، 1386.

[7] Manual of FESTO3, version: 1.03, WBI company, 2000.

[8] گزارش مطالعات ژئوتکنیک مسیر تونل انتقال آب نوسود کرمانشاه (قطعه 2)، شرکت مهندسین مشاور ساحل، 169 صفحه، مهر 86.