تعیین پنجر ی گل مناسب و آنالیز حساسیت پایداری دیواره ی چاه افقی با استفاده از مدلسازی عددی در یکی از میادین نفتی جنوب غرب ایران

ناپایداری دیواره ی چاه یکی از مشکلات اصلی در صنعت حفاری است. از این رو تعیین پنجره ی ایمن گل حفاری به کمک مدل سازی مقطعی از سازند فهلیان در یک چاه افقی به عنوان هدف اصلی این مطالعه درنظر گرفته شد. ابتدا به کمک نرم افزار عددی المان محدود آباکوس، مدلی سه بعدی ساخته شد و سپس محدوده ی ایمن گل حفاری که در آن هیچ گونه ناحیه ی پلاستیکی در دیواره چاه تشکیل نمی شود معرفی گردید. برای تعیین حدود بالا و پایین گل حفاری، فشار سیال متناسب با زمان اعمال شده و فشار متناظر با زمان ورود به ناحیه ی پلاستیک، به ترتیب به عنوان حدود بالا و پایین درنظر گرفته شد. در ادامه تاثیر تغییرات تنش های برجا، امتداد و جهت حفر چاه و برخی از خواص ژئومکانیکی سازند بر پنجره ی گل بررسی شد. با توجه به حاکم بودن رژیم گسلش نرمال، نتیجه گرفته شد که هرچه تنش افقی حداکثر به تنش قائم نزدیک تر شود، پنجره ی ایمن گل حفاری، گسترده تر و هرچه تنش افقی حداکثر و حداقل به یکدیگر نزدیک تر شوند پنجره ی ایمن گل حفاری، محدودتر می شود. با افزایش متغیرهای مدول یانگ، چسبندگی و زاویه ی اصطکاک، فشار حد بالای پنجره ی گل افزایش و فشار حد پایین آن کاهش می یابد. تغییرات نسبت پواسون با نتایج حاصل از آنالیز دیگر متغیرها رابطه ای معکوس داشت. مشخص شد که چاه افقی حفر شده در امتداد تنش افقی حداقل نسبت به چاه حفر شده در امتداد تنش افقی حداکثر، پایداری بهتری دارد. همچنین در حالت حفر چاه افقی در امتداد تنش افقی حداقل، نیز گسیختگی برشی در راستای تنش افقی حداکثر و گسیختگی کششی در راستای تنش قائم پدید می آید. نتایج حاصل برای راستای مناسب حفاری و محل وقوع شکستگی ها در این مورد مطالعاتی، منطبق با نتایج مدل های تحلیلی هستند.