طراحی پنجره ی ایمن گل حفاری با رویکرد پایداری دیواره ی چاه به دو روش تحلیلی و شبیه سازی نرم افزاری (مطالعه ی موردی: یکی از میادین جنوب ایران)

انتخاب وزن مناسب برای گل حفاری از شکست سازند و نیز فوران سیال هیدروکربوری که می تواند منجر به خسارات جانی و مالی شود، جلوگیری می کند. در این مقاله ابتدا مشخصات رئولوژیکی گل حفاری و نیز اطلاعات ژئومکانیکی سازندهای چاه مورد مطالعه جمع آوری و طبقه بندی شد. لازم به ذکر است این اطلاعات شامل کلیه ی پارامترهای مربوط به سازند و گل حفاری بوده که به نوعی در پایداری دیواره ی چاه موثر هستند. در مرحله ی بعد به منظور پیشگیری از ناپایداری دیواره ی چاه، چاه مورد مطالعه در نرم​افزار Flac۳D شبیه ​سازی شده و وزن سیال حفاری از نظر پایداری دیواره ی چاه بررسی شد. با توجه به مشکلات موجود در حفره ی ۱/۴ ۱۲ اینچ چاه مورد مطالعه در نهایت پنجره ی بهینه ی سیال حفاری بر اساس نتایج شبیه​ سازی انجام شده برای این حفره ارائه شد. لازم به ذکر است پارامترهای ورودی مسئله شامل فشار منفذی سازند، فشار شکست سازند، رئولوژی گل حفاری و همچنین پارامترهای ژئومکانیکی سنگ همچون مدول یانگ و ضریب پواسون بود.  در بخش دوم مقاله، با استفاده از روش های تحلیلی، محدوده ی بیشینه و کمینه ی وزن گل حفاری با مدنظر قرار دادن پایداری دیواره ی چاه تعیین شد. در نهایت، نتایج حاصل از دو روش مورد اشاره مقایسه شد که خروجی عملیاتی شبیه​ سازی انجام شده برای وزن گل بهینه در بازه ی ۱۶-۱۴ پوند بر گالن بود، لیکن روابط تجربی موجود وزن گل بهینه را ۱۴/۴۷ پوند بر گالن پیش​بینی کرد. از جمله دلایل اختلاف نتایج به دست آمده، تجربی بودن برخی روابط موجود و همچنین استفاده از مشخصات مکانیک سنگی شیل برای کل لایه​های ریزشی محدوده ی ۲۰۰۰ متری چاه مورد مطالعه بود. لازم به ذکر است از نتایج این مطالعه می​توان در برطرف کردن مشکل شیل​های ریزشی در سازندهای شیلی میدان مورد مطالعه استفاده کرد.

کلیدواژه ها:

پنجره ی بهینه ی گل حفاری ، شبیه​سازی پایداری دیواره ی چاه ، نرم​افزار Flac۳D ، ریزش سازند شیلی.