نشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران

نشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران

مدل ژئومکانیکی و مقایسه روش های مختلف محاسبه معیارهای شکست سنگ و فشار منفذی در یکی از میادین هیدروکربوری جنوب غرب ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
گروه مهندسی نفت، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران
چکیده
مدل ژئومکانیکی پایه و اساس مطالعات ژئومکانیکی به ویژه در موضوع پایداری چاه است. لذا با توجه به اهمیت علم ژئومکانیک و پتروفیزیک مخزن در صنعت نفت و گاز، در این پژوهش به بررسی جامع آنالیز پایداری دیواره چاه با تکیه بر ترکیب مطالعات ژئومکانیکی- پتروفیزیکی از طریق ساخت مدل یک بعدی ژئومکانیکی چاه با رویکرد مقایسه انواع روش های مختلف محاسبه معیارهای شکست سنگ و پارامتر فشار منفذی پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا پارامترهای الاستیک و مقاومتی سازند مورد مطالعه به کمک نمودارهای چاه پیمایی و روابط توسعه داده شده از مطالعات آزمایشگاهی تعیین و سپس با توجه به اینکه تخمین فشار منفذی برای جلوگیری از مخاطرات ناشی از عملیات حفاری امری ضروری بوده و امروزه به دلیل هزینه بالای ابزارهای اندازه‌گیری مستقیم فشار منفذی، استفاده از روش‌های غیرمستقیم مقرون به صرفه‌تر است، فشار منفذی با دو روش تراکم‌پذیری یا آتشباری و ایتون برای مخزن مورد مطالعه تخمین زده شد. مقایسه نتایج این دو روش با داده‌های آزمون RFT نشان داد که روش تراکم‌پذیری از دقت بالاتری نسبت به روش‌ ایتون برخوردار است. در ادامه با تخمین تنش‌های برجا و القایی در چاه مورد مطالعه، حد پایین و بالای وزن ایمن گل با معیارهای موهر-کلمب، هوک- براون و موگی- کلمب محاسبه گردید. مقایسه نتایج این سه روش نشان داد که معیار موهر- کلمب از دقت بالاتری برخوردار است و علاوه بر این نسبت به روش‌های هوک- برآون و موگی- کلمب محافظه کارانه‌تر عمل می‌کند.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Geomechanical Modeling and Comparison of Different Methods for Calculating Rock Failure Criteria and Pore Pressure in a Hydrocarbon Field in Southwest Iran

نویسنده English

Hamed Amraei
Petroleum Engineering Faculty, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran
چکیده English

A one-dimensional geomechanical model provides a quantitative interpretation of in-situ stress conditions and the physical and mechanical properties present in hydrocarbon fields. This model is derived from well log data and can be used to assess borehole stability, determine the safe mud weight window, optimize production, prevent casing collapse, etc. Considering the importance of reservoir geomechanics in the oil and gas industry, this study focuses on borehole stability analysis based on geomechanical studies through the construction of a one-dimensional geomechanical model. To achieve this, the elastic and strength parameters of the studied formation were first determined using well log data and correlations developed from laboratory studies. Then, recognizing that estimating pore pressure is essential to prevent drilling-related hazards – and given the high cost of direct pore pressure measurement tools – two indirect methods, the compaction (or undercompaction) method and Eaton’s method, were used to estimate pore pressure in the studied reservoir. A comparison of the results from these two methods with RFT test data revealed that the compaction method provides higher accuracy than Eaton’s method. Subsequently, by estimating in-situ and induced stresses in the studied well, the lower and upper bounds of the safe mud weight window were calculated using the Mohr–Coulomb, Hoek–Brown, and Mogi–Coulomb failure criteria. A comparison of the results from these three approaches indicated that the Mohr–Coulomb criterion delivers greater accuracy. The faulting regime in the studied well, based on the magnitudes of horizontal and vertical stresses, is classified as strike-slip.

کلیدواژه‌ها English

Geomechanical Model
Pore Pressure
Mohr&‌ndash
Hoek&‌ndash
Brown Criterion
Mogi&‌ndash
Coulomb Criterion
دوره 18، شماره 1
بهار 1404
صفحه 99-116

  • تاریخ دریافت 14 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری 21 آبان 1404
  • تاریخ پذیرش 10 آذر 1404