مدل سازی ژئومکانیکی یک بعدی یکی از چاه های شمال ایران

ناپایداری مکانیکی چاه ناشی از شکستگی و از هم گسیختگی دیواره چاه و لوله¬های جداری می¬باشد که سالانه هزینه زیادی را به عملیات حفاری و تکمیل چاه¬های میدان تحمیل می¬کند. چاه اکتشافی x-4 با ناپایداری¬های متعددی را در زمان حفاری مواجه بوده و در مجموع 49% از زمان¬های غیر مفید عملیات حفاری این چاه ناشی از مشکلات کنترل چاه و مشکلات خاص ناپایداری دیواره چاه بوده است. ساخت مدل ژئومکانیکی پس از عملیات حفاری می¬تواند برای پیش بینی مشکلات و خطرات ناشی از ناپایداری چاه در چاه¬های بعدی این میدان راهگشا باشد. از این¬ رو در این پایان¬نامه مدل ژئومکانیکی یک بعدی برای این چاه ساخته شده است. این مدل با رویکرد استفاده از نمودارهای پتروفیزیکی، خواص مکانیکی و الاستیک سازند و مقادیر تنش را بر اساس روابط بنیادی تئوری پروالاستیک محاسـبه می¬نماید. همچنین معیار شکست برشی، معیار شکست موهرکلمب در نظر گرفته شده است. تعیین خواص الاستیک سازند با استفاده از نمودارهای پتروفیزیکی و با استفاده از روابط تجربی انجام شده و به دلیل عدم دسترسی به مغزه برای کالیبره نمودن خواص الاستیک و مقاومت تراکمی تک محوره، مدل بر اساس تخمین اولیه رابطه بردفورد ساخته¬ شده¬ است. سپس حساسیت سنجی مدل با تغییر پارامترهای تخمینی بر اساس رژیم تنش¬ها در چاه و گزارش¬های حفاری و نمودار کالیپر موجود، انجام شده ¬و مقاومت تراکمی تک محوره سازند بهبود یافته است. سپس مدل فشار منفذی و فشار شکست سازند ساخته شده است. با بررسی نمودار فشار منفذی مشخص شد، بهترین تخمین¬گر فشار منفذی و فشار شکست سازند روش ایتون می¬باشد. محاسبه تنش¬های عمودی، افقی حداقل و حداکثر بر اساس روابط تئوری بنیادی پروالاستیک انجام و رژیم تنش در چاه مورد نظر کالیبره شده ¬که این امر با استفاده از تعیین ضرایب کرنش در جهت تنش¬های افقی حداقل و حداکثر انجام شده است. پس از ساخت مدل اولیه ژئومکانیکی و انجام آنالیز حساسیت سنجی نسبت به میزان مقاومت تراکمی تک محوره سازند، فشار منفذی با تغییر در روند فشردگی نرمال تصحیح گردید و روش¬های تخمین فشار مجدداً مقایسه شد که نتایج بدست آمده با نتایج پیشین مطابقت داشت. به این ترتیب رژیم تنش¬های منطقه تا عمق حدود 3500 متری به صورت کششی و پس از آن به صورت تراکمی مشخص گردید و ضرایب کرنش در جهت تنش¬¬های افقی حداقل و حداکثر به ترتیب 4/0 و 9/1 مشخص شد. در پایان مدل ژئومکانیکی چاه x-5 با استفاده از ضرایب کرنش به دست آمده در چاه x-4، ساخته شد و نتایج با شرایط ناپایداری مندرج در گزارش¬های حفاری در چاه x-5 نیز مقایسه گردید. نتایج نشان داد، مدل ژئومکانیکی ساخته شده در چاه x-5 نیز تغییر رژیم تنش را در این چاه از عمق 3900 متری نشان می¬دهد.