پديد آورنده :
نيكخو، محمدجواد
عنوان :
انتخاب معيار شكست مناسب براي تحليل پايداري ديواره چاه
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مكانيك سنگ
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
دوازده،56ص: مصور،جدول،نمودار
توصيفگر ها :
مدل سازي سه بعدي , flac3d , معيار شكست سنگ , حفاري , پايداري ديواره چاه , فشار گل حفاري , شبيه سازي عددي
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/07/09
رشته تحصيلي :
مهندسي معدن
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/07/15
چكيده فارسي :
تعيين چگالي مناسب گل حفاري و پيشبيني پايداري ديواره چاه يكي از چالشهاي اصلي در صنعت حفاري است. با توجه به پيچيدگيهاي زمينشناسي و تنوع شرايط حفاري، استفاده از روشهاي تحليلي دقيق و مدلسازي عددي براي ارزيابي پايداري ديواره چاه از اهميت ويژهاي برخوردار است. در اين پژوهش، با بهرهگيري از نرمافزار FLAC3D، يك مدل سه بعدي جامع از سازند زمين و چاه حفاري ايجاد شده است. اين مدل قادر است رفتار پيچيده سنگ تحت تأثير تنشهاي ناشي از حفاري را به طور دقيق شبيهسازي كند.
هدف اصلي اين مطالعه، ارزيابي و مقايسه معيارهاي مختلف شكست سنگ در شرايط مختلف حفاري است. در مدلسازي انجام شده، معيارهاي شكست متعددي از جمله موهر-كولمب، دراكر-پراگر و هوك-براون اعمال شده و نتايج حاصل از هر يك با دادههاي واقعي حفاري مقايسه شده است. با توجه به نتايج حاصل از شبيهسازي عددي، ميتوان به اين نتيجه رسيد كه معيار شكست هوك-براون بهترين نتيجه را ميدهد .
از ديگر دستاوردهاي اين پژوهش، ميتوان به تعيين محدوده ايمن فشار گل حفاري اشاره كرد. با استفاده از نتايج مدلسازي، ميتوان حداقل و حداكثر فشار گل مورد نياز براي حفظ پايداري ديواره چاه را تعيين كرد. اين امر به طراحان عمليات حفاري كمك ميكند تا با انتخاب مناسبترين چگالي گل حفاري، از بروز حوادثي مانند ريزش ديواره چاه جلوگيري كنند.
در نهايت، نتايج اين پژوهش ميتواند به عنوان يك ابزار قدرتمند براي بهينهسازي طراحي عمليات حفاري و كاهش هزينههاي مربوط به آن مورد استفاده قرار گيرد. با استفاده از مدلسازي سه بعدي FLAC3D، ميتوان سناريوهاي مختلف حفاري را شبيهسازي كرده و تأثير تغييرات در پارامترهاي مختلف را بر روي پايداري ديواره چاه ارزيابي كرد.
چكيده انگليسي :
Determining the optimal drilling mud density and predicting wellbore stability are among the primary challenges in the drilling industry. Due to geological complexities and the diversity of drilling conditions, the use of precise analytical methods and numerical modeling is of particular importance for evaluating wellbore stability. In this study, a comprehensive three-dimensional model of the geological formation and the drilled well was developed using FLAC3D software. This model accurately simulates the complex behavior of rock under drilling-induced stress conditions. The main objective of this research is to evaluate and compare various rock failure criteria under different drilling scenarios. In the modeling process, multiple failure criteria—including Mohr-Coulomb, Drucker-Prager, and Hoek-Brown—were applied, and the results from each were compared with actual drilling data. Based on the outcomes of the numerical simulations, the Hoek-Brown criterion yielded the most reliable results. Another key achievement of this study is the determination of the safe pressure range for drilling mud. Using the modeling results, the minimum and maximum mud pressures required to maintain wellbore stability were identified. This enables drilling engineers to select the most appropriate mud density and prevent incidents such as wellbore collapse. Ultimately, the findings of this research can serve as a powerful tool for optimizing drilling operation design and reducing associated costs. Through FLAC3D-based 3D modeling, various drilling scenarios can be simulated, and the impact of changes in different parameters on wellbore stability can be thoroughly assessed.
استاد راهنما :
لهراسب فرامرزي
استاد داور :
عليرضا باغبانان , سعيد مهدوي