نتایج نمودار تشدید مغناطیس هسته ای ( (nmrبعد از کالیبراسیون با نتایج مطالعات مغزه، اطلاعات کاملی از تراوایی، حجم سیال آزاد و توزیع اندازه حفرات در اختیار مهندسین نفت قرار می‏دهد که در تعیین سطح تماس سیالات و پیش‏بینی رفتار آنها بسیار مفید می‏باشد. در مطالعه حاضر، قبل از بررسی خصوصیات پتروفیزیکی به دست آمده از این نمودار جهت اطمینان از کیفیت مناسب نمودارگیری، دو چاه از چاههای پارس جنوبی و یک چاه از میدان فردوسی که با سرعت مناسب نمودارگیری شده‏اند، جهت کنترل کیفیت عملیات nmrانتخاب شدند. نتایج این بررسی نشان می‏دهد که عملیات انجام شده در چاههای انتخاب شده از کیفیت مناسبی برخوردار است و به جز مواردی که مربوط به فواصل ریختگی چاه بوده، نمودارها و هیستوگرام‏ها معرف قرار گرفتن فاکتورهای ثبت شده در محدوده استانداردهای موجود است. همچنین میزان انطباق خصوصیات پتروفیزیکی به دست آمده از تحلیلهای nmr، با دیگر تحلیلهای انجام شده از جمله مطالعات مغزه و تفسیر نمودارهای معمول پتروفیزیکی بررسی شده است. فاکتورهای بررسی شده شامل تخلخل، تراوایی، اشباع آب و منحنی‏های فشار موئینگی می‏باشد. تحلیلهای انجام شده مبین این مطلب است که سازندهای مخزنی کنگان و دالان در پارس جنوبی به دلیل وجود تخلخل‏های قالبی و حفره‏ای، گلوگاههای پیچیده و همچنین ریزشکاف در ساختار آنها عدم قطعیت‏های زیادی در داده‏ها و تفسیرهای nmr به دنبال داشته است. بیشترین میزان انطباق برای فاکتورهای مختلف از جمله تراوایی و اشباع آب در فواصل دولومیتی با تخلخلهای نسبتا پایین وجود داشته و بیشترین عدم انطباقهای مشخص شده مربوط به فواصل آهکی متخلخل می‏باشد. نتایج کلی این مطالعه حاکی از آن است که جهت افزایش دقت نتایج nmr در پارس جنوبی باید تلفیقی از مطالعات مغزه، مطالعات میکروسکوپی مقاطع نازک و nmr آزمایشگاهی قبل و بعد از سانتریفوژ نمونه‏ها صورت گرفته و فاکتورهای کالیبراسیون، پارامترهای موثر در انتخاب مدلها و حدود برش دقیق محاسبه شود.

مطالعات ژئومکانیکی برای توصیف خصوصیات مکانیکی سنگ مخزن به کار میروند. تعیین پارامترهای ژئومکانیکی برای ارزیابی روش های بهبود بازیابی مخازن مانند شکست هیدورلیکی، بهینه سازی پایداری چاه، یافتن پتانسیل تولید ماسه، یافتن مناسب ترین مسیر حفاری، طراحی گل حفاری و غیره در مخازن هیدورکربنی ضروری می باشد. لازم به ذکر است که برای تخمین این پارامترها داشتن خصوصیات زمین شناسی و فیزیکی سنگ لازم می باشد. به این منظور، از داده های موجود در چاه مورد مطالعه مانند چاه نگارهای چگالی، تخلخل و سرعت موج فشاری استفاده شد. با توجه به اینکه که چاه نگار سرعت موج برشی در میدان مورد مطالعه اندازه گیری نشده است، تخمین سرعت موج برشی در میدان مورد مطالعه در اولویت قرار گرفته است. برای ساختن مدل ژئومکانیکی مخزن مورد مطالعه، برای تخمین ثابت های الاستیک و سرعت موج برشی از روش های متعددی استفاده شده است. در این پژوهش، از مهمترین و دقیق ترین این روش ها که اطلاعات آزمایشگاهی می باشد، مورد استفاده قرار گرفت. در ابتدا روابطی با ضریب همبستگی بالا به ترتیب بین مشخصات فیزیکی سنگ مانند تخلخل و دانسیته با آزمون های مکانیک سنگ مانند مقاومت تراکمی تک محوری و آزمایش های اولتراسونیک بر روی 25 مغزه مخزن بدست آمد. سپس سرعت موج برشی در طول عمق ضخامت مخزن مورد مطالعه تخمین زده شد. در گام دوم با استفاده از سرعت موج برشی تخمین زده شده سایر پارامترهای ژئومکانیکی مخزن نظیر مدول یانگ، مدول برشی، مدول حجمی و همچنین پارامترهای مقاومتی (مقاومت فشاری تک محوری، ضریب اصطکاک داخلی و چسبندگی) و مدول الاستیسیته استاتیک در طول عمق ضخامت مخزن مورد مطالعه اندازه گیری شدند. در گام بعدی این پژوهش، به محاسبه و تحلیل مقادیر و جهت گیری تنش های برجا که یکی از اصلی ترین اجزای ساخت یک مدل ژئومکانیکی برای طراحی و مدل سازی شکست هیدرولیکی است، پرداخته شده است و با استفاده از نتایج بدست آمده فشار شکست سازند محاسبه و جهت انتشار شکست تعیین گردید و در نهایت با استفاده از پارامترهای ژئومکانیکی بدست آمده، مدل سازی شکست هیدرولیکی بر اساس هندسه شکست دوبعدی pkn-c انجام شده است.

علم ژئومکانیک در صنعت نفت وگاز از اهمیت زیادی برخوردار است. در ایران علیرغم وجود مسائلی نظیر ریزش دیواره ی چاه، وجود مخازن شکافدار، تولید ماسه و .. مطالعات ژئومکانیکی اندکی انجام شده است. در این مطالعه، نتایج و روش های اتخاذ شده در زمینه های ساخت مدل ژئومکانیکی، پایداری چاه، شکست هیدرولیکی و تولید ماسه در کشورهای حوزه خلیج فارس تجزیه و تحلیل شده و سپس با شناسایی سازندهایی با شرایط مشابه در ایران، امکان استفاده از این نتایج در کشورمان مورد بحث قرار می گیرد. در پایان، با کمک مطالعات انجام شده، روش ساخت مدل ژئومکانیکی برای مخزن بنگستان در میدان کوپال شرح داده می شود و مدل ژئومکانیکی یکی از چاههای این میدان ساخته شده و در نهایت پنجره وزن گل ایمن برای حفاری چاه ارائه میگردد.

در صنعت نفت به منظور افزایش شاخص تولید و بازیافت از چاه هایی که به علت برداشت طولانی مدت، بازده آن ها کاهش یافته است یا سنـگ های اطراف چاه میزان نفوذپذیری کمی دارند از شکست هیدرولیکی استفاده می کنند. با توجه به اینکه در عملیات شکست هیدرولیکی ترک ها به صورت کششی باز می شوند، فقط چقرمگی شکست مود i مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق با انجام آزمایش های آزمایشگاهی به بررسی سه پارامتر مهم شامل طول و عرض ترک و نیز فشار جانبی بر چقرمگی شکست مود i در استوانه تو خالی جدار ضخیم که در واقع شبیه سازی محیط چاه نفت در آزمایشگاه است، پرداخته شد. نمونه مورد مطالعه، سنگ مارن تهیه شده از سازند بنگستان واقع در قسمت جنوب و جنوب غربی ایران بود. برای انجام آزمایش در نمونه هایی به قطر خارجی 73 میلی متر و قطر داخلی 25 میلی متر و ارتفاع 150 میلی متر دو ترک مصنوعی با ابعاد مشخص به صورت متقارن ایجاد شد. پس از آن نمونه تحت تنش سه محوری قرار گرفت و سپس میزان فشار لازم برای گسترش ترک های مصنوعی اندازه گیری شد. در نهایت برای بررسی اثر هر پارامتر بر روی چقرمگی شکست مود i سه آزمایش انجام شد و به کمک مدلسازی عددی با استفاده از نرم افزار های abaqus و ansys نتایج نشان داد که چقرمگی شکست با افزایش خطی عرض و طول ترک، به صورت خطی به ترتیب کاهش و افزایش می یابد و با افزایش خطی فشار جانبی، به صورت غیر خطی افزایش می یابد. همچنین فشار شکست با افزایش خطی عرض به صورت خطی کاهش می یابد و با افزایش خطی طول ترک و فشار جانبی بـه صورت غـیر خطی بـه ترتیب کاهـش و افزایش می یابد.

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.