تعيين مسير بهينه حفاري در يكي از ميادين خليج فارس به كمك مدل مكانيكي زمين

A Well Path Optimization Approach in an Iranian Oil Field in the Persian Gulf Using a Mechanical Earth Model

اپايداري ديواره چاه به عوان يكي از اصلي ترين مشكلات در ضمن حفاري، مطرح است. اين پديده سبب اتلاف وقت و تحميل هزينه هاي اضافي بر كارفرما مي گردد. بر اين اساس تلاش فراواني براي رفع اين مشكل صورت گرفته است. در اين پژوهش سعي شده است تا با ساخت مدل مكانيكي زمين براي ناحيه مخزني و استفاده از معيار شكست هاي متفاوت، ناپايداري ديواره بررسي گرديده و مسيري پايدار براي جلوگيري از مشكلات مربوط به آن، معرفي شود. بدين منظور نخست خواص مكانيكي سنگ به كمك داده هاي لاگ و مغزه براي ناحيه مخزني محاسبه شد. در ادامه اندازه و جهت تنش هاي برجا در منطقه و در اين سازند به كمك لاگ چگالي، چند ضلعي تنش، اطلاعات شكست ديواره و گزارشات حفاري به دست آمد. سپس سه معيار شكست به كار بسته شد و پنجره گل براي تمامي مسيرهاي ممكن محاسبه گرديد تا مسير بهينه براي ورود به لايه مخزني، معين و اثر انتخاب معيار بر تعيين آن روشن گردد. معيارهاي شكست مورد استفاده شامل مور – كولمب، به عوان رايج ترين معيار و موگي– كولمب و ليد تصحيح شده، با قابليت استفاده از تنش مياني مي باشند. بررسي نتايج به دست آمده نشان مي دهد، بهينه ترين مسير براي حفاري در اين لايه، مسيري با شيب °60 وآزيموت 70 تا °80 است. همچنين مشخص شد كه انتخاب معيار شكست، تاثيري بر تعيين مسير بهينه ندارد هرچند معيارهاي مختلف مقادير متفاوتي را براي پنجره گل پيش بيني مي كنند.

Wellbore instability is one of the main or principal problems during drilling. Instability’s issues may cost lots of money and time for companies. Therefore، immense efforts have been devoted to solve it. In this article، using a Mechanical Earth Model and various failure criteria، this problem has been analyzed، and the best stable trajectory has been determined in order to avoid drilling induced wellbore failures. On this purpose، first، the mechanical properties of rock have been specified through log and core data altogether. By the help of (1) density log، (2) Stress Polygon، (3) drilling reports and (4) wall failure data، the magnitude and azimuth of stresses in the region have been calculated. Then to find the stable well path and examine the effect of choosing failure criteria on this procedure، three failure criteria applied to determine safe mud window for all of the possible trajectories. Mohr – Coulomb، as the prevalent criteria، and Mogi - Coulomb and Modified Lade، as criteria that include effect of intermediate stress، are utilized. The results show that، a trajectory characterized by 60 degree inclination from a vertical well and 70-80 degree Azimuth is optimum orientation. Also it is founded out that various failure criteria give same results.