بررسي كرنش برشي پلاستيك، جا‌به‌جايي و تمركز تنش در جهت كاهش توليد ماسه در چاه و افزايش توليد نفت

Investigation of strain shear plastic, displacements and stress concentration for lessening the amount of sand production and increasing oil production.

پس از حفر چاه و براي دستيابي به ماده نفتي از سازند حفاري شده با توجه به اطلاعت موجود و دريافت شده از تصويرگرها، نقاط نت كه احتمال وجود ماده نفتي در آن ها بيشتر از ساير نقاط است، مشخص مي گردد. حال ديواره چاه حفر شده، در نقاط مشخص شده مشبك كاري مي شود. مشبك كاري لايه بهره دهي فرآيندي بسيار مهم و تاثير گذار در عمليات تكميل چاه خواهد بود. در واقع مي توان گفت كه مشبك كاري كليد اصلي دستيابي به نفت در مخازن هيدروكبري پس از حفر چاه است. در اين پايان نامه ابتدا به معرفي انواع روش هاي مشبك كاري و فرآيند هاي مربوط به تكميل چاه پرداخته شده است. سپس بر اساس داده هاي اوليه مربوط به يكي از سازند هاي جنوب غربي كشور عزيزمان ايران، مدل سازي سه بعدي به وسيله نرم افزار Flac3D جهت مشخص نمودن جهت بهينه مشبك كاري براي دستيابي به توليد بيشتر صورت گرفته است. برنامه استاتيكي - ديناميكي Flac3D آناليز سريع و پيوسته لاگرانژي را به وسيله روش تفاضل محدود يا همان FDM انجام مي دهد. نرم افزار مورد استفاده در راستاي اين مدل سازي از مدل رفتاري Strain softening/hardening استفاده شده است. در راه دستيابي به توليد بيشتر ماده نفتي، مقدار توليدي ماسه يا همان Sand production با بررسي زون هاي پلاستيك تشكيل شده و ميزان جابه جايي نقاط مختلف چاه در محيطي با آنيزوتروپي تنش تجزيه و تحليل گرديده است. نتايج نشان مي دهد كه بهينه زاويه مشبك كاري در جهت تنش افقي مينيمم يعني همان σ_h بوده و در اين زاويه مقدار جابه جايي ابتدا و انتهاي مناطق شبك كاري شده بسيار كمتر از حالات ديگر بوده است. البته از تاثير چگالي مشبك كاري در يك نقطه نيز نمي توان صرف نظر نمود.

After drilling wells for obtaining oil from drilled formation based on the available information which was received from the illustrators, the points where the probability of oil content is more than other points are identified. Now, the walls of drilled wells perforated in some net points where the possibilities of having oil in this condition are more than the other state of affairs. Perforation of the production layer will be a very crucial and effective process in the operation of wellbore completion. In fact, it can be said that perforation is the main key to achieving oil in hydrocarbon reservoirs after drilling wells. In this thesis, based on preliminary data related to one of the formations of southwestern Iran, 3D modeling has been done by Flac3D software in order to determine the optimal perforation direction to achieve more production. Flac3D is a static-dynamic program which performs fast Lagrangian Analysis by finite difference method. To model the proposition, the strain softening behavioral model has been used in Flac3D software. This model has been designed as a constant discharge. In order to optimize production from the well, factors such as displacements of perforations, strain shear plastic and stress concentration in critical points have been investigated by applying different scenarios of oriented perforations. The results show that the optimal angle is obtained when the perforations are one in the direction of minimum horizontal stress and the other in the direction of maximum horizontal stress which makes a 90degree angle together