مطالعه تاثير تنش تفريقي و فشار منفذي بر ايجاد و گسترش كرنش پلاستيك و ناپايداري در چاه قائم و افقي نفت

در این مطالعه به منظور تحلیل میزان كرنش پلاستیك در روند ناپایداری چاه، از مدل رفتاری پوروالاستوپلاستیك سنگ متخلخل اشباع اطراف چاه قائم و افقی نفتی با استفاده از نرم افزار abaqus براساس پلاستیسیته دراكر پراگر استفاده شد. بدین جهت بارگذاری نیروهای خارجی همچون تنشهای برجا و نیروهای - حجمی و نیز شرایط مرزی ژئواستاتیك برای مدل عددی المان محدود تعریف گردید. همچنین صحت و اعتبار مدل عددی بر اساس یافتن جهت اولین كانتور كرنش پلاستیك در جهت تنش افقی حداقل در چاه قائم نفتی كاملا مشهود و قابل قبول بوده است. در این مطالعه سعی شد تا تأثیر میزان تنش تفریقی و رژیمهای مختلف فشار منفذی در چاه افقی و قائم نفتی بر شروع و گسترش میزان پلاستیسیته اطراف چاه و روند ناپایداری در آن برآورد و تحلیل گردد. از نتایج برآورد میشود كه با كاهش تنش تفریقی حول محور چاه قائم در هر شرایطی میزان كرنشهای پلاستیك حول چاه نیز با كاهش شدید مواجه خواهد شد و همچنین با افزایش تنش تفریقی چه در محدوده بالای نقطه ایزوتروپ تنشهای افقی )رژیم گسلش امتداد لغز( و چه در محدوده پایین نقطه - ایزوتروپ تنشهای افقی )رژیم گسلش نرمال( كرنش پلاستیك حول محور چاه قائم به شدت افزایش مییابد و علاوه بر این، روند كرنش پلاستیك از لحاظ مقداری در چاه عمودی نسبت به چاه افقی بعد از نقطه ایزوتروپ، مقدار بزرگتری را دارا می باشد و این در حالی است كه این روند قبل از نقطه ایزوتروپ دارای مقدار كمتری از چاه افقی بوده است. و نیز، با افزایش فشار منفذی از رژیم فروفشار ) 5 / 0 مگاپاسكال( به سمت نرمال ) 3 مگاپاسكالو سپس فروفشار 7 مگاپاسكال، میزان كرنش پلاستیك در چاه قائم از 002 / 0 به 172 / 0 رسید كه این میزان باعث ناپایداری كمتری نسبت به چاه افقی بوده است.

Wellbore instability is an important issue in geo-mechanical aspect of petroleum industry. In this study, Finite Element method with ABAQUS program has been performed for analyzing the effect of differential stress and pore pressure changes during drilling procedure on instability of vertical and horizontal boreholes. As a matter of fact, in this analysis a horizontal and vertical wells with regular rock mechanical and reservoir fluid properties have been modeled in reservoir condition for conducting realistic simulation and getting precise results based on fully coupled geomechanical model of borehole stability. Consequently, all the results in case of the influence of differential stress and pore pressure changes on instability from vertical and horizontal bores will be compared and analyzed