مطالعه اثر نسبت تنش های برجا بر پایداری چاه قائم با استفاده از روش المان مجزا - شبکه شکستگی های مجزا: مطالعه موردی یکی از چاه‌های خلیج‌فارس

Authors

  • مهدی رهبر اداره زمین شناسی، شرکت نفت فلات قاره، تهران، ایران
Abstract:

ناپایداری چاه‌ و هرزروی سیال حفاری در سازند‌های دارای شکستگی یکی از مسائل عمده در حفاری‌های عمیق است. بررسی اثر حضور شکستگی‌ها بر مکانیسم‌های ناپایداری چاه و هرزروی سیال حفاری اهمیت ویژه‌ای در تعیین یک الگوی حفاری کارآمد دارد. در این مقاله به‌منظور ارزیابی پایداری چاه قائم و همچنین بررسی هرزروی سیال حفاری، شبیه‌سازی سه‌بعدی یک چاه دریکی از میدان‌های نفتی خلیج‌فارس ارائه‌شده است. شبیه‌سازی شرایط هیدرومکانیکی این چاه و پیاده‌سازی شکستگی‌های منطقه به ترتیب با استفاده از روش المان‌مجزا و شبکه شکستگی‌های مجزا انجام‌شده است. به‌منظور اعتبار سنجی مدل ارزیابی پایداری از معیار بیشترین جابجایی مجاز، میانگین شعاع زون شکست پلاستیک و لاگ کالیپر، استفاده‌شده است. ارزیابی پایداری اولیه مدل نشان داد که در عمق منتسب به سازند کژدمی، چاه در یک وضعیت ناپایدار قرار دارد. به‌منظور بررسی مکانیسم‌های هیدرومکانیکی چاه در سازند دارای شکستگی، تزریق سیال حفاری با گرانروی 08/1 سانتی پوآز و نرخ 25 بشکه بر ساعت انجام شد. لغزش در امتداد شکستگی‌ها، جابجایی برشی و حجم سیال هرزروی به‌عنوان پارامترهای موردبررسی تعیین‌شده است. اثر نسبت تنش‌های برجا (σ_H/σ_h ) بر وضعیت پایداری و هرزروی سیال حفاری در امتداد شکستگی‌ها برای شش سناریو متفاوت بررسی شد. با افزایش نسبت تنش‌های برجا و در حالت ناهمسانگرد (2σ_H/σ_h =)، جابجایی برشی و لغزش در امتداد ناپیوستگی افزایش یافت. در این حالت برای نرخ تزریق سیال حفاری 25 بشکه بر ساعت، فشار سیال در امتداد شکستگی‌ها کاهش پیدا می‌کند. بررسی پارامتری مدل برای پنج نرخ تزریق متفاوت از 5 تا 25 بشکه بر ساعت نشان داد که برای نسبت تنش‌های (06/1σ_H/σ_h =)، گسترش سیال در محدوده شکستگی‌ها بیشتر خواهد شد. همچنین شکست‌های کششی و جابجایی برشی در نرخ‌های تزریق پایین، کاهش یافت. برای نرخ تزریق 5 بشکه بر ساعت، فشار سیال در امتداد شکستگی در مقایسه با سایر نرخ‌های تزریق، بیشتر خواهد بود. این مسئله بر اساس کاهش جابجایی برشی در نرخ‌های تزریق سیال پایین‌تر و گسترش کمتر سیال در فضای بین شکستگی‌ها است.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

مطالعه عددی مکانیزم شکست سنگ‌های دارای همسانگردی عرضی تحت تنش همه‌جانبه با روش المان مجزا

ناهمسانگردی یکی از مهم‌ترین شاخصه‌های سنگ‌های رسوبی و دگرگونی است که در پایداری فضاهای روباز و زیرزمینی تأثیر گذار بوده و باید در طراحی‌ها در نظر گرفته شود. به همین منظور مطالعات آزمایشگاهی گسترده‌ای با هدف بررسی تأثیر ناهمسانگردی بر رفتار مکانیکی و مقاومت نهایی چنین سنگ‌هایی انجام شده است. مدلسازی عددی یک ابزار مهم در طراحی ساختارها و تحلیل پایداری آنها به شمار می‌رود. با توجه به قابلیت‌های مو...

full text

بررسی پایداری شیروانی سنگی تحت اثر ناهمسانگردی ساختاری و فشار آب حفره‌ای به روش المان مجزا (مطالعه موردی)

 امروزه با افزایش جمعیت و کمبود شدید فضا برای احداث ساختمان­ها و معابر­ از جمله راه­ها در مجاورت یکدیگر، ترجیح عمومی به سمت ساخت ساختمان­هایی است که احداث آن­ها با گودبرداری­های عمیق و نیمه عمیق همراه است، ولی تغییر مصالح یک شیروانی از خاک به سنگ،‌ شرایط پایداری و تحلیل آن­را به صورت بارزی تحت اثر قرار می­دهد. در یک شیروانی سنگی، سطوح ضعیفی وجود دارند که جهت­داری و چگالی آن­ها الگوهای متنوع...

full text

تاثیر کاهش شیب دیواره معدن چغارت بر میزان جابجایی به روش شبکه‌ی شکستگی مجزا ـ المان مجزا

تحلیل پایداری شیب دیواره­های معادن سطحی به­خصوص شیب­های سنگی، از جمله مهم­ترین مسائل مورد توجه در طراحی معادن سطحی است که با اجرای یک مدل­سازی ژئوتکنیکی قابل دسترسی است. این مدل ژئوتکنیکی برای توده­سنگ­های درزه­دار ایجاد می­شود و شامل دو زیر مدل به نام­های مدل هندسی و مکانیکی است. مدل هندسی توده­های سنگی شامل شبکه­ی شکستگی­های مجزا (DFN...

full text

مطالعه اثر چگالی شبکه شکستگی‌ها بر پایداری چاه و هرزروی سیال حفاری با استفاده از روش المان‌مجزای سه بعدی -شبکه شکستگی‌های مجزا برای چاه SIE-01 در میدان نفتی سیری

ناپایداری چاه‌ و هرزروی سیال حفاری در سازند‌های دارای شکستگی یکی از مسائل عمده در حفاری‌های عمیق است. بررسی اثر حضور شکستگی‌ها بر مکانیسم‌های ناپایداری چاه و هرزروی سیال حفاری اهمیت ویژه‌ای در تعیین یک الگوی حفاری کارآمد دارد. در این مقاله به-منظور ارزیابی پایداری چاه قائم و همچنین بررسی اثر حضور شکستگی‌ها بر میزان هرزروی سیال حفاری، شبیه‌سازی سه‌بعدی یک چاه در یکی از میدان‌های نفتی خلیج‌فارس ا...

full text

پیش‌بینی مقاومت فشاری سنگ دارای همسانگردی عرضی‌ با استفاده از روش المان مجزا

ناهمسانگردی یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های سنگ­های رسوبی و دگرگونی است که نقش تعیین‌کننده‌ای در تعیین رفتار این نوع سنگ‌ها تحت بارهای وارده بر آن‌ها ایفا می‌کند. به همین منظور مطالعات آزمایشگاهی گسترده‌ای باهدف بررسی تأثیر ناهمسانگردی بر رفتار مکانیکی و مقاومت نهایی چنین سنگ‌هایی انجام شده است. با توجه به قابلیت‌های موجود در روش‌های عددی با مبنای المان مجزا در مدلسازی فرآیند شکست نمونه‌های دارای ناه...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 10  issue 23

pages  1- 1

publication date 2020-07-22

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023