انطباق پارامترهای مکانیکی سنگ با داده های پتروفیزیکی در مخزن کوپال و تاثیر آن بر تحلیل پایداری دیواره چاه

مدل سازی ژئومکانیکی مخازن هیدروکربنی، به کمک پارامترهای مکانیکی سنگ انجام می شود. این پارامترها، به دو روش دینامیکی و استاتیکی قابل اندازه گیری هستند. در روش دینامیکی ، با اندازه گیری سرعت عبور امواج تراکمی و برشی در شرایط برجا و یا آزمایشگاه، پارامترهای دینامیکی سنگ بدست می آیند و در روش استاتیکی، با انجام آزمایش های تخریبی مانند مقاومت فشاری تک محوری و یا سه محوری، پارامترهای استاتیکی مغزه سنگ در آزمایشگاه اندازه گیری می شوند. روش های استاتیکی، نتایج واقع بینانه تری نسبت به روش های دینامیکی می دهند و بر خلاف روش دینامیکی، مقاومت مغزه را نیز اندازه گیری می کنند، اما نسبت به روش دینامیکی هزینه انجام آن زیاد بوده و اندازه گیری آن در طول چاه پیوسته نبوده و به نقاط دارای مغزه سنگی محدود می شود. نتایج این دو روش مکمل یکدیگر هستند ولی متاسفانه پارامترهای دینامیکی و استاتیکی با یکدیگر برابر نیستند و پارامترهای دینامیکی از پارامترهای استاتیکی متناظر خود بزرگتر هستند. بنابراین به منظور اندازه گیری پیوسته (روش دینامیکی) و منطقی (روش استاتیکی) پارامترهای مکانیک سنگ برای طول چاه، ایجاد روابط تجربی بین پارامترهای دینامیکی و استاتیکی ضروری است. در این پایان نامه، با انجام آزمون های آزمایشگاهی مقاومت فشاری تک محوری و التراسونیک بر روی مغزه های نفتی یکی از چاه های میدان نفتی کوپال اهواز، روابط تجربی بین پارامترهای دینامیکی و استاتیکی سنگ آهک سروک پیشنهاد شده است. علاوه بر آن، با استفاده از داده های نگار صوتی برشی دو قطبی (dsi) و نمودار لرزه ای قائم (vsp)، نگار مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته استاتیکی، از نزدیکی سطح زمین تا انتهای مخزن، در چاه مورد مطالعه ترسیم شد. در مطالعات تکمیلی، تاثیر تنش های برجا بر سرعت امواج تراکمی (vp) و برشی (vs) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش مغزه ها نشان داد که با افزایش فشار همه جانبه، سرعت امواج در سنگ، ابتدا به صورت نمایی افزایش می یابد و پس از مقدار مشخصی از فشار (pc) ، افزایش سرعت با شیب ملایم تری ادامه می یابد. همچنین با افزایش فشار، نسبت بین مدول های الاستیسته با فشار همه جانبه، روابط تجربی ایجاد شده برای این پارامتر ها، تحت تاثیر فشار بوده و باید با اعمال ضریب تاثیر فشار، آن ها را برای شرایط تحت فشار، قابل استفاده نمود. در قسمت پایانی این تحقیق، با استفاده از آزمایش های مکانیک سنگ و روابط تجربی ایجاد شده، تنش های برجا در چاه مورد مطالعه تخمین زده شدند و حداقل فشار گل مجاز حفاری، در مقطعی ناپایدار، بر اساس معیارهای شکست چاه پیش بینی شد. در خاتمه با استفاده از داده های نگار قطرسنج و تفسیر نگار تصویری چاه مورد مطالعه تاثیر مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته استاتیکی در پیش بینی شکستگی های چاه مورد ارزیابی قرار گرفته است.