مدل سازی و شبیه سازی نفوذ سیال حفاری در سازند و بررسی آسیب سازند دراطراف چاه در حفاری زیر تعادلی

در این پروژه با ارائه یک مدل عددی برای شبیه سازی میزان نفوذ گل حفاری در سازند حین عملیات حفاری زیر تعادلی، معیاری برای تخریب سازند ارائه می شود. برای این منظور بایستی فیزیک حاکم بر پدیده ( معادلات حاکم بر جریان دو فازی گل حفاری/نفت) به درستی شناخته شود. لذا در این پروژه به منظور مطالعه تخریب سازند در حین عملیات حفاری زیر تعادلی، به مطالعه پدیده آشام خود به خودی غیر همسو به عنوان پدیده حاکم پرداخته شده است. مدل سازی این پدیده با پیاده سازی فرمولاسیون حاکم بر آن با روش IMPES (Implicit Pressure Explicit Saturation) صورت پذیرفته است. با اعتبارسنجی نتایج مدل توسعه داده شده با یک نمونه مطالعه آزمایشگاهی در این زمینه، نشان داده شده است که مدل توسعه داده شده در تعیین شعاع نفوذ گل و یافتن توزیع اشباع گل حفاری در طول مغزه بسیار کارآمد عمل می کند. بررسی اثر پارامترهای متفاوت بر روی میزان نفوذ گل حفاری و بالطبع میزان تخریب سازند از طریق مطالعات آزمایشگاهی، معمولا هزینه بر و زمان بر می باشد لذا می توان از مدل توسعه داده شده برای بررسی های اولیه استفاده نمود. در این پروژه همچنین به مطالعه تاثیر پارامترهای متفاوت بر میزان نفوذ گل حفاری در سازند پرداخته شده است. از میان پارامترهایی که سبب افزایش میزان نفوذ گل حفاری در حفاری زیر تعادلی می گردد می توان به نیروی موئینگی، ترآوایی، ترآوایی نسبی آب، و زمان تماس سازند با گل حفاری اشاره نمود. افزایش اختلاف فشار غیر تعادلی، گرانروی نفت و تخلخل سبب کاهش میزان نفوذ گل حفاری در سازند در حین عملیات حفاری زیر تعادلی می گردد.

کلیدواژه ها:

حفاری زیر تعادلی ، آسیب سازند ، آشام خود به خودی ، آشام غیرهمسو ، شبیه سازی ، مدل سازی ، IMPES