پديد آورنده :
نوري، امير
عنوان :
بررسي پايداري چاه و تعيين پنجره گل حفاري به روش ارزيابي ريسك
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
اكتشاف نفت
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
شانزده، 124ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
احمدرضا مختاري، محمود بهنيا
توصيفگر ها :
ناپايداري ديواره چاه , ارزيابي كمي ريسك , پنجره گل حفاري , مدل مكانيكي زمين
استاد داور :
نادر فتحيان پور، سعيد مهدوي
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/02/18
رشته تحصيلي :
مهندسي اكتشاف نفت
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/02/18
چكيده فارسي :
س چکیده نفت و گاز سهم بزرگی در انرژی دنیا دارند و نیاز روزافزون به این منابع خدادای نیازمند حفر چاههای بیشتر است مشکالت متعدد حفاری باعث افزایش زمان غیرتولید non Productive Time می شود و هزینههای زیادی را تحمیل میکند از جمله عواملی که باعث بوجود آمدن این مشکالت میشود مشکالت ناپایداری چاه میباشد از طرفی با پیشرفت تکنولوژی به منظور افزایش بهرهوری از چاههای نفت و گاز مسیر حفر چاه از حالت قائم به سمت حفر چاههایی با زاویه انحراف بیشتر و حتی افقی حرکت میکند که همین مسائله چالش ناپایداری دیواره چاه را بیش از پیش نمایان میکند پژوهشگران به منظور تحلیل و پیش بینی ناپایداری دیواره چاه روشهای متعددی را مورد استفاده قرار داده اند که شامل روشهای احتماالتی قطعی و مشاهدهای می شود امروزه از روش مشاهدهای به ندرت استفاده می شود و با توجه به تعداد مقاالت و پروژههای صورت روشهای قطعی بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد در این پژوهش به ارزیابی و تحلیل ناپایداری یکی از مخازن نفتی جنوب کشور می پردازیم هدف این پژوهش مقایسه دو روش احتمالتی و قطعی به منظور پیش بینی ناپایدرای دیواره چاه تلفیق آنها و برای اولین بار استفاده از روش برآورد نقطهای در تعیین پنجره وزن گل حفاری می باشد در اولین گام به منظور تحلیل ناپایداری دیواره چاه و تعیین وزن گل حفاری به روش تحلیلی که از روشهای مورد استفاده در روش قطعی می باشد استفاده شده است بدین منظور بعد از تعیین پارامترهای مورد نیاز برای ساخت مدل مکانیکی زمین با استفاده از محاسبات و معادالت تج ربی پنجره ایمن گل حفاری برآورد شده است برای برآورد پنجره ایمن گل از سه معیار شکست موهر کلمب موگی کلمب و هوک براون استفاده شده است نتایج نشان می دهد که معیار شکست موگی کلمب نسبت به دو معیار شکست دیگر پنجره ایمن گل را بصورت واقع بینانهتری تخمین میزند در مرحله بعد اقدام به تحلیل ناپایداری دیواره چاه و تعیین وزن گل حفاری به روش احتماالتی شده است عدم قطعیت همراه داده ها می تواند تأثیر منفی در تعیین پارامترها داشته باشد و در نهایت باعث ایجاد خطا در طراحی وزن گل می شود محاسبه و کم ی سازی این عدم قطعیتها و لحاظ کردن آنها میتواند تا حد زیادی این خطاها را کاهش دهد در این پژوهش این مهم محاسبه و کم ی سازی عدم قطعیتها با استفاده از شبیهساز مونت کارلو انجام شده است در نهایت با استفاده روابط موجود ولی این بار با استفاده از توابع توزیع پنجره ایمن گل با چهار وزن گل تخمین زده شده است که برای حدود باال و پایین پنجره گل مقدار بیشینه و کمینهای در نظر گرفته شده است در مرحله پایانی با استفاده از روش عددی المان محدودکه زیر مجموعهی روش قطعی است و روش تخمین نقطهای که یک روش آماری است به برآورد وزن گل حفاری مناسب پرداخته شده است این بار با لحاظ کردن فشار گل حفاری بدست آمده از دو روش قبلی به تعیین بهترین وزن گل پرداخته شده است بدین منظور برای هر زون از چاه که دارای یک واحد سنگی است و خصوصیات مکانیکی مشابهی دارد شبیه سازی انجام گرفته است نتیجهی این شبیه سازی نمایش جابهجایی ها و توزیع زون پالستیک Plastic Zone در اطراف دیواره چاه است این نتایج می تواند بهترین وزن گلی که باعث ایجاد کمترین جابهجایی در دیواره چاه می شود و کمترین زون پالستیک را ایجاد میکند مشخص کند نتایج پایانی ازتلفیق سه روش تحلیلی عددی و احتماالتی نشان می دهد که بیشینهی حد پایین گل حفاری و کمینهی حد باالی گل حفاری کمترین زون پالستیک و جابهجایی را در دیواره چاه ایجاد کرده است که با توجه به دوری این دو وزن گل از حدود نهایی شکست برشی و کششی قابل انتظار نیز بوده است نتایج وزن گل مناسبی که روش عددی مشخص کرده است پنجرههای گل تحلیلی و احتماالتی را تایید میکنند کلمات کلیدی ناپایداری دیواره چاه ارزیابی کم ی ریسک پنجره گل حفاری مدل مکانیکی زمین
چكيده انگليسي :
125 Wellbore stability analysis and determination of mud weigth window using Quantitative Risk Assessment Amir Nouri am no 1371@gmail com March 13 2019 Department of Mining Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree MSc Language PersianAbstractPetroleum is one of the most important sources of energy in the world The increasing demand forthis energy source would be met by exploring and drilling new reservoirs Problems associated withdrilling could reduce the production and impose extra costs to the projects An issue that is criticalto drilling process is wellbore stability This becomes more important once the trajectory of the wellsis not vertical and deviations are needed in well route to access the reservoir or increase theproduction Parameters that dominate the instability of the wellbores are rarely controllable The well trajectoryplan and the mud weight are two important constituents that can be controlled and are useful inminimizing the wellbore instability In order to determine the well trajectory and mud weight it isrequired to recognize the state of stress in the ground and determine the parameters of the study area In this research the required parameters to construct the earth s geomechanical model were obtainedand then using experimental equations a safe mud window was determined For this purpose threefailure criteria including Mohr Coulomb Mogi Coulomb and Hoek Brown criteria have beenemployed The results showed that the Mogi Coulomb failure criterion was the most reliable andrealistic one amongst these three criteria However the uncertainties associated with data could have negative effects on determination ofparameters and ultimately could cause errors in designing of the mud weight Calculating andquantifying uncertainties and considering them in calculations could greatly reduce errors For thispurpose Monte Carlo simulation is used to in this research and the safe mud window was determinedby using distribution functions and using existing equations The resulting mud weight from above techniques were compared with mud weights resulted fromnumerical method of finite element and also the point estimation method For this purpose thesimulation was done for each zone of a well assuming lithological and mechanical homogeneityinside every zone The results of these simulation presented the amounts of displacements and alsodistribution of the plastic zone around the wellbore The results delivered the optimum mud weightby which minimum displacement in wellbore and the smallest plastic zone could take place By usingcombination of the aforementioned methods the optimal mud weight window could be determinedmore accurately Keyword wellbore Stability Mud Weight Window Mechanical Earth Modeling Quantitative RiskAssessment
استاد راهنما :
احمدرضا مختاري، محمود بهنيا
استاد داور :
نادر فتحيان پور، سعيد مهدوي
