ساخت مدل سه بعدي ژئومكانيكي مخزن فهليان در يكي از ميادين جنوب غرب ايران

یك مدل ژئومكانیك می تواند خصوصیات مكانیكی سنگ را مدلسازي نموده و جهت استفاده در مدیریت بهتر مخزن و برنامه چاه مورد استفاده قرار گیرد. زمانی كه از یك مخزن تولید می شود، فشار سیال كاهش می یابد. این افت فشار باعث افزایش تنش موثر ناشی از رسوبات روباره شده و تراكم محیط متخلخل و در نتیجه نشست در سطح را در پی خواهد داشت. این فرآیند می تواند تأثیراتی منفی نظیر عدم پایداري چاه، مچالهشدگی لوله هاي جداري، خسارت هاي سرچاهی و غیره را در بر داشته باشد. جهت مطالعه دقیق رفتار ژئومكانیكی یك میدان هیدروكربوري، وجود یك مدل عددي سه بعدي كه بتواند خصوصیات و ویژگی هاي ژئومكانیكی مخزن را توصیف نماید ضروري می باشد. در طول این مطالعه معادلات مربوط به مدلسازي ژئومكانیك براي تخمین برخی پارامتر ها نظیر تنش هاي موثر بكار برده شده اند. این مقاله با استفاده از داده ها و اطلاعات موجود، به مطالعه و بررسی رفتار الاستیك مخزن فهلیان در یكی از میادین جنوب غرب ایران و در نهایت به چگونگی ساخت مدل سه بعدي ژئومكانیكی آن پرداخته است. بر اساس مدل تهیه شده، بیشترین تنش قائم 110 مگاپاسكال و بیشترین مقدار تنش هاي افقی 94 مگاپاسكال محاسبه شد. این در حالی است كه روش مدلسازي سه بعدي شبیه سازي گوسی به عنوان روشی كارآمد، تطابق بالاي 90 درصد را بین دادههاي حقیقی و داده هاي مدل شده براي پارامترهاي مكانیك سنگی نظیر مدول هاي یانگ و برشی و نیز تطابق بالاي 86 درصد را براي مقادیر تنش هایی كه در سه بعد مدلسازي شدند با مقادیر تنش هاي حاصل از مدل هاي یك بعدي ژئومكانیكی نشان می دهد. در نهایت این مدل می تواند براي تحلیل هاي مكانیكی میدان نظیر سناریوهاي برداشت نفت و یا تزریق گاز در یك مخزن و نیز تخمین تراكم مخزن و فرونشست سطح مورد استفاده قرار گیرد.

A geomechanical model can model mechanical behavior of rocks and be used to manage reservoir and well program in better mode. Fluid pressure will reduce during hydrocarbon production from reservoir. This reduction of pressure will increase effective stress due to overburden sediments and will cause porous media compaction and subsidence. In some oil fields, the compacting reservoir can support oil and gas production. However, the phenomena can also cause excessive stress at the well casing and within the completion zone where collapse of structural integrity could lead to loss of production. In addition, surface subsidence can result in problems at the wellhead or with pipe systems and platform foundations. For a detailed study of geomechanical behavior of a hydrocarbon field a 3D numerical model to describe the reservoir geomechanical characteristics is essential. During this study, geomechanical modeling equations for estimation of some parameters such as the effective stresses are applied. This paper uses available data and information, to study the elastic behavior of Fahlian reservoir in one of the oil field in South-West of Iran. Finally, how to build a three-dimensional geomechanical model is examined. According to prepared model, in this field, the maximum amount of vertical stress is 110 MPa and the maximum amount of horizontal stress is 94 MPa. However, the 3D Sequential Gaussian Simulation (SGS) method is used for 3D reservoir characteristics modeling. This method shows about 90% correlation between realdata and model data of rock mechanics parameters such as shear or young modulus and also shows more than 86% correlation for stresses. Finally, this model can be used for mechanical analysis of oil fields such as the recovery of oil or gas injection scenarios and prediction of reservoir compaction and subsidence of surface