تحلیل پایداری دهانه چاه در چاه های عمودی و افقی با استفاده از روش های عددی

مشکلات ناشی از ناپایداری چاه هر ساله هزینه های میلیارد دلاری را برای صنعت نفت و گاز به همراه دارد. اما این هزینه ها را می توان از طریق بکارگیری مدل های جامع ژئومکانیکی به طور چشمگیری کاهش داد. این پایان نامه برای صنعت نفت و گاز بسیار مرتبط و مناسب می باشد. هدف اول این پایان نامه مقایسه چهار معیار شکستگی سنگ به نام های موهر-کلمب، موگی-کلمب، لید اصلاح شده و ترسکا می باشد تا از آنها به منظور تعیین بهترین جهت چاه و فشارگل استفاده شود. نتایج نشان داد که معیارهای موهر-کلمب و ترسکا، حداقل فشار و چگالی گل بیشتری برای پایداری چاه پیش بینی می کنند در حالی که دو معیار موگی-کلمب و لید اصلاح شده حداقل فشار و چگالی گل پایین تری را تخمین می زنند. به دلیل اهمیت بالای تعیین توزیع تنش در اطراف چاه در شرایط متعدد مانند زمان حفاری، حین تولید و تزریق، بدست آوردن آنها از اهداف دیگر این پایان نامه می باشد. مدلهای پایداری بدست آمده بر روی یکی از چاه های ایران انجام شد و سبب محاسبه راحت و سریع فشارگل بحرانی مورد نیاز برای پایداری چاه شد. هدف دوم بکارگیری روش عددی تفاضل محدود برای تخمین فشار گل مورد نیاز برای جلوگیری از ریزش چاه می باشد. سپس به منظور نشان دادن صحت نتایج حاصل از مدل های تحلیلی و بررسی پایداری چاه در حالت های متفاوت عمودی، افقی، و انحرافی، خروجی های مدلهای تحلیلی توسط روش عددی تفاضل محدود شبیه سازی شد. ما به این نتیجه رسیدیم که استفاده همزمان از این دو روش کمک شایانی به پیشبینی پایداری چاه در حین حفاری خواهد کرد و چاه های آینده بطور موفقیت آمیزی از لحاظ صرفه اقتصادی تکمیل می شوند. در نهایت به بررسی پایداری چاه در زمان تولید پرداختیم و با استفاده از روش عددی اجزا محدود بهترین محدوده فشار ته چاهی را بمنظور جلوگیری از تولید شن و ناپایداری چاه تعیین کردیم.