مدلسازی عددی رفتار چاه نفت درتشکیلات شیلی با روش تفاضل محدود (مطالعه موردی: یکی از چا ه های نفت میدان مارون)

90 درصد مشکلات ناپایداری چاه ها مربوط به حفاری در سازندهای شیلی رخ می دهد. از طرفی سازند های شیلی در 75 درصد مقاطع حفاری شده در ایران یافت می شوند که سبب بروز تعدادی از مشکلات مانند فروپاشی کامل یا جزئی چاه و یا حتی از دست دادن چاه قبل از رسیدن به هدف خود (مخزن) منجر می شوند. در این تحقیق، به کمک مدلسازی عددی توسط نرم افزار Flac2D به بررسی پایداری دیواره چاه نفت در سازندهای شیلی پرداخته شده است. این مدلسازی در 3 حالت حفاری چاه صورت گرفته است. حالت اول، حفاری بدون اعمال فشار گل درون چاه در حین حفاری و حالت دوم، حفاری بالای تعادل به صورتی که فشار گل حفاری از فشار منفذی سازند بیشتر باشد و حالت سوم، حفاری تحت تعادل به صورتی که فشار گل حفاری پایین تر از فشار منفذی سازند باشد. نتایج مدلسازی عددی نشان داد که بیشترین جابجایی و سطح پلاستیک اطراف چاه در حفاری بدون اعمال فشار گل بوده و جابجایی در حفاری های بالای تعادل و تحت تعادل به شدت کاهش پیدا کرده و کمترین جابجایی و سطح پلاستیک اطراف چاه در حفاری بالای تعادل رخ داده است. در این تحقیق تحلیل پایداری دیواره چاه و تعیین فشار گل بهینه برای پایداری چاه در روش الاستوپلاستیک، با استفاده از روش تعیین سطح تسلیم نرمالیزه (NYZA) صورت گرفته است و درصورتی که مقدار آن از حد بحرانی تعریف شده کمتر باشد، چاه پایدار بوده است. نتایج نشان داد که پارامتر NYZA با چگالی سیال حفاری رابطه معکوس دارد، به طوریکه هرچه فشار سیال حفاری و چگالی آن بالا برود، دیواره چاه پایدارتر و NYZA چاه کم می شود. از طرفی براساس روش NYZA که مقدار آن برای پایداری دیواره چاه در روش عددی مقدار بحرانی 1 می باشد، می توان دریافت که از فشار گل 22 مگاپاسکال به بالا، وارد محدوده پایداری در چاه مورد مطالعه می شویم. فشار گل بهینه در چاه مورد مطالعه، در حفاری تحت تعادل 02/33 مگاپاسکال تا 71/33 و برای حفاری بالای تعادل 09/35مگاپاسکال تا 78/35بدست آمده است. تمام نتایج در لایه شیلی سازند آسماری در عمق 3915 متری از یکی از چاه های نفت مخزن مارون ایران بدست آمده است.