پيش‌بيني ميزان هرزروي سيال حفاري در ميدان نفتي مارون با هدف جلوگيري از مچالگي لوله‌هاي جداري در چاه‌هاي نفت و گاز

در هنگام حفاري چاه‌هاي نفت و گاز به سازندهاي مختلفي برخورد مي‌شود كه داراي شكاف‌ها و حفره‌هاي متعدد پيوسته به هم بوده و به دليل پايين بودن فشار سيالات درون فضاهاي خالي سنگ در مقايسه با سيال درون چاه، گل حفاري به داخل آن‌ها نفوذ كرده و به اصطلاح هرزروي گل حفاري ايجاد مي‌شود. هرزروي گل علاوه بر اينكه موجب از دست دادن مقدار زيادي از سيال حفاري مي‌شود، باعث معطل ماندن دستگاه حفاري، ايجاد احتمال فوران سازندهاي پرفشار، آسيب زدن به لايه توليد كننده هيدروكربن و يا حتي در مواردي موجب از دست دادن چاه توليدي مي‌گردد كه همه اين موارد نيازمند اتلاف زمان و هزينه زياد بوده و گاهي اوقات تهديد كنندة ايمني در صنعت نفت نيز خواهند بود. در ميان اين مشكلات، مچالگي لوله‌هاي جداري به عنوان يكي از اصلي‌ترين و پرهزينه‌ترين پيامدهاي هرزروي گل حفاري شناخته مي‌شود كه ممكن است در حين انجام عمليات حفاري يا پس از آن و در هنگام توليد و بهره‌برداري از سازند رخ دهد. در همين راستا مطالعات انجام شده بر روي ميدان نفتي مارون به عنوان يكي از بزرگترين ميادين نفتي كشور كه درسال 1950 توليد خود را شروع نموده نشان مي‌دهد كه پديده مچالگي لوله‌هاي جداري همواره جزو مهمترين و تا حدودي غيرقابل حل‌ترين مشكلات اين ميدان پس از حفاري چاه‌هاي نفت و گاز بوده به طوري كه همچنان پس از سال‌ها توليد از آن شاهد رخداد اين پديده در برخي از چاه‌هاي در حال توليد اين ميدان هستيم. به منظور جلوگيري از ايجاد مچالگي لوله‌هاي جداري، عوامل متعددي مي‌بايستي در نظر گرفته شوند كه در اين ميان از انتخاب سيال حفاري مناسب جهت حفر سازندهايي با ميزان شكستگي‌هاي مختلف مي‌توان به عنوان يكي از مهمترين عوامل نام برد. ضمناً از آنجا كه هرزروي گل حفاري و جدا شدن فاز مايع گل (فازپيوسته) از فاز جامد (فازناپيوسته)، شديداً توسط ليتولوژي لايه‌هاي مختلف كنترل مي‌شود، مي‌توان گفت كه پيش‌بيني مقدار هرزروي گل حفاري در لايه‌هاي مختلف و اتخاذ تكنيك‌هاي مناسب عمليات حفاري، باعث جلوگيري از وقوع پديده مچالگي لوله‌هاي جداري و ساير مشكلات ناشي از آن خواهد شد. در مقاله پيش رو، ابتدا به ‌منظور تعيين ميزان حساسيت هرزروي گل حفاري در لايه‌هايي با ليتولوژي متفاوت در يكي از چاه‌هاي ميدان نفتي مارون، از روش آزمايشگاهي تعيين حجم فيلتراسيون هرزروي گل در حين عمليات حفاري چاه‌هاي نفت و گاز استفاده شده است. سپس نتايج بدست آمده از اين آزمايشات به منظور اعتبارسنجي با نتايج هرزروي گل حفاري در يك چاه مشاهده‌اي در همين ميدان مورد مقايسه و بررسي قرار گرفته و در نهايت رابطه‌اي تجربي ضمن تعيين پارامتر بدون بعدضريب شكستگي (Cfr) به منظور پيش‌بيني ميزان هرزروي سيال حفاري در لايه‌هاي مختلف ميدان نفتي مارون با هدف جلوگيري از مچالگي لوله‌هاي جداري چاه‌هاي نفت و گاز ارائه گرديده است. نتايج حاصل از اين مطالعه نشان مي‌دهد كه سنگ دولوميت از ميان سنگ‌هاي آهك، ماسه‌سنگ و شيل به عنوان سنگ‌هاي تشكيل دهنده مخزن مارون؛ شكننده‌ترين است و بنابراين ميزان ضريب بدون بعد شكستگي(Cfr) بدست آمده براي زون ده كه عمدتاً دولوميتي مي‌باشد داراي بيشترين مقدار يعني 63/11 است و از اين رو بالاترين احتمال هرزروي گل حفاري در اين لايه پيش‌بيني مي‌شود. همچنين از آنجايي كه در ساير زون‌ها از ميزان دولوميت و آهك كاسته شده و به ميزان ماسه و شيل افزوده مي‌گردد؛ ضمن كاهش ميزان شكنندگي آن‌ها، مقدار اين ضريب و هرزروي گل حفاري نيز كاهش مي‌يابد.