محمد کمیلیان - Department of Mining & Metallurgical Engineering
مهدی رهبر - Geology Department, Iranian Offshore Oil Company, Tehran, Iran
امید سعیدی - Geomechanic Ph.D., University of Urmia

حفاری در سازندهای دارای شکستگی و مسئله هرزروی سیال یکی از چالش های مهم در صنایع بالادستی نفت است. ناپایداری چاه، زمان های غیر مولد(NPT)، هرزروی سیال حفاری و مخاطرات ناشی از آن می تواند منجر به افزایش هزینه های حفاری شود. کنترل و مدیریت فشار حفاری (MPD) ازجمله ابزارهای موثر در کاهش هزینه های حفاری است. وجود شکستگی های طبیعی و پیچیدگی فرآیندهای هیدرومکانیکی در این سازندها، مسئله کنترل فشار ته چاه و تعیین مشخصه های بهینه گل حفاری را دشوار می کند. بنابراین برای تعیین یک الگوی حفاری بهینه، شناخت مکانیسم های هیدرومکانیکی ضروری است. در این مقاله با ایجاد مدل سه بعدی هیدرومکانیکی از چاه در سازند دارای شکستگی و با در نظر گرفتن شرایط تخلخل دوگانه، هرزروی سیال در ماتریکس و شکستگی بررسی شده است. نتایج نشان داد با افزایش نرخ تزریق سیال حفاری جابجایی های برشی در امتداد شکستگی افزایش و افت فشار سیال مشاهده شد. برای نرخ تزریق ۱۰ بشکه بر ساعت سهم ماتریکس تراوا و شکستگی در هرزروی سیال برابر به دست آمد. در شرایط تنش های همسانگرد لغزش ها در امتداد شکستگی محدود و درنتیجه فشار سیال افزایش یافت. با افزایش نسبت تنش های افقی بیشینه به کمینه گسترش سیال در امتداد شکستگی ها افزایش و سهم تراوش سیال از فصل مشترک صفحات شکستگی و ماتریکس سنگی مجاور آن افزایش می یابد.

Natural fractures, Drilling fluid loss, Distinct Element Method, Hydromechanical modeling, Double porosity, Stress dependent permeability