بررسی ژئومکانیکی ایجاد شکاف در مخازن تخلیه شده

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی نفت، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

چکیده

از نظر ژئومکانیکی با تولید از مخزن و تخلیه تدریجی آن، تغییراتی در مخزن ایجاد می‌شود. در این مقاله امکان ایجاد شکاف و شکستگی در مخازن تخلیه شده بررسی شده است. به سه روش امکان شکل‌گیری شکاف در ابن نوع مخازن وجود دارد. ممکن است در مخزن به علت تولید، گسل درست شود. گاهی لازم است به منظور رسیدن به لایه‌های پایین‌تر، مخزن تخلیه شده حفاری شود. چون در اثر تخلیه فشار منفذی کاهش می‌یابد، موقع حفاری وزن گل معمولی نیز می‌تواند شکاف ایجاد کند و هرزروی گل رخ بدهد. شکاف حالت سوم مربوط به زمانی است که در مخزن در حال تخلیه عملیات شکاف هیدرولیکی انجام شود. هنگام ایجاد شکاف هیدرولیکی، کاهش فشار منفذی عامل مساعدی است و با فشار پمپ کمتر می‌توان به هدف رسید. در این مقاله امکان چرخش تنش‌های افقی نیز بررسی می‌شود که در این صورت، می‌توان با شکاف هیدرولیکی به نقاط جدیدی از مخزن دست یافت. در اخر با استفاده از پارامترهای ژئومکانیکی یکی از مخازن میدان پارس جنوبی، امکان ایجاد گسل و چرخش تنش‌ها بر اثر تولید پیش‌بینی می‌شود.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Geomechanical Study of Fracturing in Depleted Reservoirs

نویسندگان [English]

  • Pouria Behnoud far
  • Mohammad javad Ameri
Petroleum Engineering Department, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

Some geomechanical changes may be occurred due to the production and gradual depletion of the reservoir. Fracturing in depleted reservoirs is studied in this article. In depleted reservoirs, there are three kinds of scenarios for fracturing. A fault may be created as a result of production. Drilling a depleted reservoir is sometimes necessary to reach to deeper targets. Pore pressure variation changes safe mud window. Hence, some fractures can be generated in drilling with previous mud weight, and then mud lose is occurred. In addition, the third kind is hydraulic fracturing in depleting reservoirs. Decrease of pore pressure is a willing factor, and a hydraulic fracture can be generated with less pump pressure. In this article, the possibility of the horizontal stresse rotation is studied. Stress rotation can help fractures to reach to new parts of reservoirs which remain undrained. At last with usage of geomechanical parameters of one of the reservoirs of south Pars field, the possibility of faulting and stress rotation is predicted.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fracturing
  • Pore Pressure
  • Depletion
  • South Pars Field
  • Geomechanics

[1]. Fekete P. and Paul O., “Wellbore stability management in depleted and low pressure reservoirs”, 2013, SPE 167543.##

[2]. Oort V. and Gradisher E., “Accessing deep reservoirs by drilling severely depleted formations”, 2003, SPE 79861. SPE/IADC Drilling Conference, Amsterdam, Society of Petroleum Engineers.##

[3] Shaughnessy J., Fuqua R. and Roma L., “Successfully drilling highly depleted sands”, 2001, SPE/IADC 67744.##

[4] Fossli B. and Roger S., “Drilling depleted reservoirs using controlled mud level technology in mature subsea fields”, 2014, SPE-169178-MS.##

[5]. Byrne M. and Oyovwevotu J., “Drilling Depleted reservoirs- Is formation damage sometimes a good thing?”, 2013, SPE 165114.##

[6]. Ataur R., Tolulope M., Yaseen H. and Khnaifir K., “Refracturing in old Mature and depleted carbonate reservoirs in Saudi Arabia for production enhancement”, 2014, IPTC 17665.##

[7] Raleigh C. B. and Healy J. H., “Faulting and crustal stress at rangely, colorado”, Flow and Fracture of Rocks. J. C. Heard. Washington, D.C., American Geophysical Union, pp. 275–284, 1972.##

[8] Lorenz J. C., Teufel L. W. and WARPINSKI N. R.,“Regional fractures I: A mechanism for the formation of regional fractures at depth in flat-lying reservoirs”, Amer. Assoc. Petrol. Geol. Bull., Vol. 75, Issue 11, pp. 1714–1737, 1991.##

[9]. Zoback M. D., “Reservoir geomechanics”, Cambridge publication, 2007.##

[10]. Zinke J. C. and Zoback M. D., “Structure-related and stress-induced shear-wave velocity anisotropy: Observations from microearthquakes near the Calaveras fault in central California”, Bulletin of Seismological Society of America, 90, pp. 1305–1312, 2000.##

[11] Ahmed T., "Reservoir engineeringhand book", 2010, Gulf Professional Publication.##

[12] Amanat U., chaudhury, “Gas well testing handbook”, 2003, Gulf Professional Publishing.##

[13] Fjaer E., Holt R. M., Hordrud P., Raaen A. M. and Risnes R., “Petroleum related rock mechanic”, Developments in Petroleum Science, Elsevier, 2008.##

 [14] Wright C. A., Stewart D. W., “Reorientation of propped refracture treatments in the Lost Hills field”, SPE 27896. SPE Western Regional Meeting, Long Beach, California, 1994.##

[15]. Zoback M. D., Day Lewis A. and Kim S. M., “Predicting changes in hydrofrac orientation in depleting oil and gas reservoirs”, Patent Application Pending, 2007.##

[16]. Taherynia M., Fatemi Aghda M. and Ghazifard A., “Modeling of Land Subsidence in the South Pars Gas Field (Iran)”, International Journal of Geosciences 4, pp. 1095-1100, 2013.##

[17]. Rahimpour Bonab H., Esrafili Dizaji B. and Tavakoli V., “Dolomization and anhydrite prediction in PERMO-TRIASSIC carbonates at the south Pars gas field”, Journal of Petroleum Geology, Vol. 33, Issue 1, 2010.##

[18]. Castagna J. P., Batzle M. L. and Eastwood R. L., “Relationships between compressional-wave and shear-wave velocities in elastic silicate rock”, Geophysics, Vol. 50, No. 4, 1985.##

[19]. Afshari M., Ghaffori M. R. and Roostaeian M., “Mechanical earth model: an effective tool for borehole stability analysis and manager pressure drilling”, SPE Conference 118780, 2009.##

[20]. Huang J. and Wong S., “New inversion method to determine in-situ stress from borehole induced fractures”,  IPTC-18000-MS, 2014.##