پارامترهای ژئومکانیکی سنگ ها و ارتباط آن با نگارهای چاه جهت ارزیابی پایداری چاه های نفتی

ناپایداری دیواره چاه یکی از مهم ترین مشکلات در مبحث حفاری می باشد. این ناپایداری عموماً با پارامترهای ژئومکانیکی سازند و توزیع تنش در اطراف دیواره چاه مرتبط است. بنابراین اگر تخمین دقیقی از پارامترهای ژئومکانیکی و تنش های توزیع یافته در دیواره چاه ارائه شود، با انجام محاسبات لازم، از مشکلات ناشی از ناپایداری دیواره چاه کاسته خواهد شد. از اینرو در مطالعه حاضر هدف اصلی بر آن است تا با تعیین پارامترهای ژئومکانیکی سنگ مخزن از طریق نگارهای چاه به بررسی تأثیر این پارامترها بر پایداری دیواره چاه ها در طی فرآیند حفاری پرداخته شود. جهت انجام مطالعه حاضر از نگارهای چاه و اطلاعات حفاری چندین چاه حفاری شده در میدان دارخوین استفاده شده است. در گام اول، با بهره گیری از روابط تجربی و نگارهای مختلف پارامترهای الاستیک سنگ مخزن تخمین زده شد و با نتایج حاصل از انجام آزمایش مغزه مورد تأیید قرار گرفت. مقاومت فشاری تک محوره سنگ مخزن نیز از طریق روابط تجربی مورد تخمین قرار گرفت و با دا د ه های آزمایش مقاومت فشاری تک محوره کالیبره شد. با توجه به اینکه برای تعیین تنش های برجا، علاوه بر پارامترهای ژئومکانیکی مقدار فشار منفذی نیز مورد نیاز خواهد بود، از اینرو از طریق رابطه ایتون و برازش منحنی بر داده های نگار صوتی، مقدار فشار منفذی به صورت پیوسته محاسبه شد و نتایج حاصل از این مدل سازی با داده های تست سازند (mdt) کالیبره گردید. با انجام مطالعه بیشتر بر روی داده ها، رابطه تجربی جدیدی نیز برای تعیین فشار منفذی مخازن کربناته مورد مطالعه ارائه شد. با در اختیار داشتن پارامترهای ژئومکانیکی به دست آمده و فشاری منفذی، مقدار تنش های برجای میدان نفتی تعیین گردید و از طریق داده های هرزروی گل و روش چند ضلعی زوباک مورد تأیید قرار گرفت. علاوه بر آن جهت تنش های برجا نیز توسط نگار تصویری fms و کالیپر مشخص شد. سپس، تنش های مماسی، شعاعی و محوری روی دیواره چاه های حفاری توسط روابط کرچ تعیین گردیدند. و با استفاده سه معیار شکست موهر-کلمب، هوک-براون و موگی-کلمب پنجره بهینه وزن گل برای پایداری دیواره ی چاه مورد نظر پیشنهاد داده شد. این نتایج از طریق شکستگی های برشی مشاهده شده بر روی نگار کالیپر و گزارشات حفاری نیز مورد تأیید قرار گرفت. نتیجه مطالعه نشان می دهد که از میان سه معیار شکست استفاده شده معیار موگی-کلمب توانسته نتایج قابل قبول تری را نسبت به دو معیار شکست دیگر در ارزیابی پایداری دیواره چاه ها ارائه کند.