مطالعه جامع لايه هاي شيلي سازند بورگان بانگرش به مسيله پايداري ديواره چاه

A comprehensive study of shale intervals of Burgan Formation: implications for borehole stability

اين مطالعه قصد دارد تا ميان لايه هاي شيلي سازند بورگان در اين ميدان نفتي را از ديدگاه پايداري ديواره چاه شناسايي كند. در روند انجام اين مطالعه مجموعه اي از اطلاعات و نمونه ها شامل نمونه هاي مغزه از ميدان تهيه شده و يك مطالعه موردي با جزييات ارايه ميشود. براي تعيين كاني شناسي نمونه ها آزمايشات پراش اشعه ايكس روي نمونه هاي تودهاي انجام گرفته است. كاني هاي رسي نمونه ها استخراج شده و به روشهاي نرمال، حرارتي و اشباع اتيلني آماده سازي شده و مجدداً آزمايشات پراش اشعه ايكس انجام گرفتند. مرحله بعد مطالعه با ميكروسكوپ الكتروني و اندازه گيري ظرفيت تعويض كاتيوني نمونه ها مي باشد. با طيف سنجي پرتو گاما و استفاده از كراس پلات نوع كاني‌هاي رسي نمونه ها مشخص گرديدند. كوارتز و كاني هاي رسي كايولينيت و ايليت فراوانترين كانيهاي موجود در نمونه ها محسوب ميشوند. سازند شيلي مورد مطالعه تمايل چنداني به آبگيري و تورم از خود نشان نمي دهد و مشكل آماس در تماس با سيالات حفاري پايه آبي را ندارد. پايين بودن مقادير ظرفيت تبادل كاتيوني اين مسيله را تاييد ميكند. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني نيز نفوذپذيري پايين سنگ را نمايش ميدهد. مي توان نمونه ها را جز گروه شيل هاي ورقه اي و شكننده تقسيم بندي كرد كه به هنگام حفاري ميتوانند منجر به شكست سازند در امتداد سطوح لايه بندي و ريزش ديواره چاه گردند. طراحي شيميايي سيال حفاري در حل مشكل ناپايداري ديواره چاه در اين سازند چندان موثر نخواهد بود و تنها ممانعت از نفوذ فشار و سيال حفاري با استفاده از مواد پركننده مي تواند پايداري را بهبود بخشد. مناسبترين روش در پايدارسازي ديواره چاه در اين سازند استفاده از روش هاي مكانيك سنگي مانند انتخاب جهت و شيب مناسب چاه مي باشد.

This aims of this study is to characterize the Shale intervals of Burgan Formation from a borehole stability point of view. This paper describes the process and workflow for data-acquisition and interpretation in a shale formation characterization program and demonstrates not only the benefits of acquiring specific data, but also highlights the uses of the data to aid the exploration decision process. The next purpose of this paper is to provide a research process that can be applied in similar geological settings. In the study process, we collected a complete set of information and samples from the field and presented a detailed case study, including laboratorial studies of formation samples and interpretation of the information. Available samples and information sources from Burgan Formation include drillhole cores. The minerals were defined by direct and indirect methods. Bulk XRD analyses performed on core samples showed presence of traces of clay minerals. For determination of the exact clay mineral type, clay minerals were extracted and treated by heat and ethylene glycol saturation. Treated samples were subjected to XRD analyses. Interpretation of the natural gamma spectrometry logs allowed the determination of the type and content of clay minerals. In a next step, in order to study the distribution of minerals types, SEM photomicrographs and Cation exchange capacity (CEC) of the samples were carried out. The results revealed that shale intervals of Burgan Formation are not expandable clays. The instability problem cannot be completely solved by drilling fluid design. The study shows, different approached methods reached the same results.