بررسی و مدل سازی تلفیقی فرآیند ایجاد شکاف هیدرولیکی در یک چاه با استفاده از روش عددی اجزاء محدود

روند رو به افت تولید در مخازن هیدروکربوری ایران، صنعت نفت ما را جهت افزایش و یا حداقل حفظ تولید ناگزیر به استفاده از روش¬های انگیزش چاه و مخزن نموده است. عملیات شکست هیدرولیکی با توجه به شرایط اغلب مخازن ایران که تراوایی آنها در ناحیه کم و بسیار کم واقع شده است، به عنوان یکی از موثرترین روش¬های انگیزش چاه ارزیابی می¬گردد. هم اکنون یکی از اولین گلوگاه¬های فنی در طراحی، اجرا و پیش¬بینی میزان موفقیت عملیات¬ شکست هیدرولیکی در صنعت نفت ایران، تجزیه و تحلیل شرایط و فشار ایجاد شکاف در چاه مورد نظر می¬باشد و به دلیل عدم پیش¬بینی فشار بالای مورد نیاز جهت ایجاد شکاف و در نتیجه عدم انجام اقدامات اصلاحی و تدارک تجهیزات لازم، انجام این گونه عملیات در مخازن جنوب غربی ایران اغلب ناموفق بوده است. در این تحقیق سعی شده است پارامترهای اصلی موثر بر فشار ایجاد شکاف از جمله خواص مکانیکی سنگ، فشار منفذی، جریان سیال در محیط متخلخل و نحوه تکمیل چاه (حفره¬باز یا مشبک) به صورت یکپارچه در نظر گرفته شود و مدلی تلفیقی جهت پیش¬بینی فشار ایجاد شکست ارائه گردد. بدین منظور اطلاعات مخزنی و مکانیک سنگ مربوط به یکی از چاه¬های قائم تکمیل شده در مخزن بنگستان میدان اهواز گرد¬آوری گردید و مدل چاه در شرایط حین تزریق در عملیات شکست هیدرولیکی تهیه شد. به منظور بررسی سناریوهای محتمل و تخمین فشار شکست، مدل چاه در دو حالت حفره¬باز و مشبک تهیه و تحلیل گردید و تاثیر زوایای شلیک بر فشار ایجاد شکست مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از اجرای مدل بیانگر اختلاف 4000-5000 پام در فشار ایجاد شکاف در دو حالت حفره¬باز و مشبک بهینه می¬باشد، به طوری که فشار ایجاد شکاف به ترتیب حدود 22000 و 17000 پام تخمین زده می¬شود. بررسی زوایای شلیک نشان داد، راستای شلیک بهینه در این چاه در جهت تنش افقی حداکثر می¬باشد و افزایش در فشار ایجاد شکست تا انحراف 20 درجه از زاویه شلیک بهینه قابل صرف نظر کردن است. براساس نتایج حاصل، عملیات شکست هیدرولیکی در شرایط حفره¬باز این چاه به دلیل فشار بالای مورد نیاز سرچاهی ناموفق می¬گردد و در صورت مشبک¬کاری در جهت بهینه و یا در بازه انحراف حداکثر 20 درجه، نسبت به جهت بهینه، عملیات در مرحله ایجاد شکاف با موفقیت همراه خواهد بود.