توصیف ژئومکانیکی مخزن با استفاده از داده های چاه جهت ارزیابی و طراحی، ایجاد و انتشار شکست هیدرولیکی، مطالعه موردی: یکی از چاههای نفت فلات قاره ایران

مطالعات ژئومکانیکی برای توصیف خصوصیات مکانیکی سنگ مخزن به کار میروند. تعیین پارامترهای ژئومکانیکی برای ارزیابی روش های بهبود بازیابی مخازن مانند شکست هیدورلیکی، بهینه سازی پایداری چاه، یافتن پتانسیل تولید ماسه، یافتن مناسب ترین مسیر حفاری، طراحی گل حفاری و غیره در مخازن هیدورکربنی ضروری می باشد. لازم به ذکر است که برای تخمین این پارامترها داشتن خصوصیات زمین شناسی و فیزیکی سنگ لازم می باشد. به این منظور، از داده های موجود در چاه مورد مطالعه مانند چاه نگارهای چگالی، تخلخل و سرعت موج فشاری استفاده شد. با توجه به اینکه که چاه نگار سرعت موج برشی در میدان مورد مطالعه اندازه گیری نشده است، تخمین سرعت موج برشی در میدان مورد مطالعه در اولویت قرار گرفته است. برای ساختن مدل ژئومکانیکی مخزن مورد مطالعه، برای تخمین ثابت های الاستیک و سرعت موج برشی از روش های متعددی استفاده شده است. در این پژوهش، از مهمترین و دقیق ترین این روش ها که اطلاعات آزمایشگاهی می باشد، مورد استفاده قرار گرفت. در ابتدا روابطی با ضریب همبستگی بالا به ترتیب بین مشخصات فیزیکی سنگ مانند تخلخل و دانسیته با آزمون های مکانیک سنگ مانند مقاومت تراکمی تک محوری و آزمایش های اولتراسونیک بر روی 25 مغزه مخزن بدست آمد. سپس سرعت موج برشی در طول عمق ضخامت مخزن مورد مطالعه تخمین زده شد. در گام دوم با استفاده از سرعت موج برشی تخمین زده شده سایر پارامترهای ژئومکانیکی مخزن نظیر مدول یانگ، مدول برشی، مدول حجمی و همچنین پارامترهای مقاومتی (مقاومت فشاری تک محوری، ضریب اصطکاک داخلی و چسبندگی) و مدول الاستیسیته استاتیک در طول عمق ضخامت مخزن مورد مطالعه اندازه گیری شدند. در گام بعدی این پژوهش، به محاسبه و تحلیل مقادیر و جهت گیری تنش های برجا که یکی از اصلی ترین اجزای ساخت یک مدل ژئومکانیکی برای طراحی و مدل سازی شکست هیدرولیکی است، پرداخته شده است و با استفاده از نتایج بدست آمده فشار شکست سازند محاسبه و جهت انتشار شکست تعیین گردید و در نهایت با استفاده از پارامترهای ژئومکانیکی بدست آمده، مدل سازی شکست هیدرولیکی بر اساس هندسه شکست دوبعدی pkn-c انجام شده است.