متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد. لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

یکی از راهکارهای مهم برای مقابله با ناپایداری دیواره چاه تعیین فشار بهینه گل حفاری است. فشار گل باید به قدری کافی باشد که نسبت به میزان تنش موجود در خلل و فرج سازند برتری داشته باشد و به میزانی باشد که چاه از شکستگی های کششی که در اثر فشار زیاد گل ایجاد می شوند و همچنین شکستگی های برشی که به دلیل فشار گل کم صورت می گیرد ایمن باشد. این مطالعه با هدف بدست آوردن رابطه ای برای تخمین فشار بهینه گل حفاری در چاه های مناطق نفت خیز جنوب ایران انجام شده است. برای رسیدن به این هدف ابتدا یک سری اطلاعات چاه های نفت در مناطق نفت خیز جنوب ایران جمع آوری شده و سپس با استفاده از نرم افزار FLAC2D که یک برنامه عددی بر مبنای روش تفاضل محدود است، به مدلسازی چاه نفت پرداخته شده و پایداری چاه نفت در دو حالت تحت تعادل و بالای تعادل مورد بررسی قرار گرفته شده است. در نهایت برای تحلیل پایداری و تعیین فشار بهینه گل حفاری در روش الاستوپلاستیک از روش تعیین سطح نرمالیزه (NYZA) استفاده شده است که در هر مرحله فشار بهینه گل حفاری محاسبه و در نهایت به کمک نرم افزار SPSS رابطه ای از طریق رگرسیون خطی چند متغیره ارایه شده است. این رابطه یک رابطه خطی می باشد که در آن فشار بهینه گل حفاری توسط پارامترهای تنش های افقی حداقل و حداکثر، فشار منفذی، زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی تخمین زده می شود.

هدف از این تحقیق، تولید کامپوزیت زمینه آلیاژهای مس تقویت شده با ذرات الماس میکرونی و بررسی خواص مکانیکی این کامپوزیت است. از مهم ترین مسائل ساخت این نوع کامپوزیت ، بهینه سازی استحکام ذرات الماس در زمینه فلزی و خواص سایشی مد نظر این نوع کامپوزیت است. پودرهای کامپوزیتی با استفاده از آسیابکاری پرانرژی (سایشی) و به روش سینتر پرس داغ تولید شدند. به منظور بررسی استحکام خمشی، سختی و خواص سایشی، نمونه ها با اضافه کردن فلزات مختلف به زمینه، شرایط مختلف آسیابکاری و پارامترهای مختلف فشار داغ، ساخته شدند. هدف از این تحقیق، تولید کامپوزیت زمینه آلیاژهای مس تقویت شده با ذرات الماس میکرونی و بررسی خواص مکانیکی این کامپوزیت است. از مهم ترین مسائل ساخت این نوع کامپوزیت ، بهینه سازی استحکام ذرات الماس در زمینه فلزی و خواص سایشی مد نظر این نوع کامپوزیت است. پودرهای کامپوزیتی با استفاده از آسیابکاری پرانرژی (سایشی) و به روش سینتر پرس داغ تولید شدند. به منظور بررسی استحکام خمشی، سختی و خواص سایشی، نمونه ها با اضافه کردن فلزات مختلف به زمینه، شرایط مختلف آسیابکاری و پارامترهای مختلف فشار داغ، ساخته شدند.

ناپایداری دیواره چاه یکی از جدی ترین مشکلات در حفاری می باشد، زیرا این مساله می تواند در نهایت سبب تاخیر در عملیات حفاری، افزایش هزینه های حفاری و در بعضی موارد متروک شدن چاه شود. هزینه های ناشی از این مشکلات در جهان بالغ بر دو میلیارد دلار در سال برآورد شده است. امروزه با توجه به خواص فیزیکی و شیمیایی گل حفاری می توان با تغییر در ترکیبات آن دیواره چاه را پایدار نمود. با کمک علم مکانیک سنگ و اطلاع کامل از خواص مکانیکی سازند، مسیر بهینه حفر چاه و پنجره گل تعیین می شود. خصوصیات متعددی از سازند در طراحی مسیر چاه تاثیرگذار هستند. اطلاع از این خصوصیات و به کارگیری کامل و صحیح آنها، تاثیر بسزایی در طراحی بهینه وزن گل و پایداری چاه خواهد داشت. روش های تحلیلی به دلیل ساده بودن و عدم نیاز به بسیاری از پارامترهای مربوط به سنگ و محیط حفاری (که معمولا در ابتدای پروژه معلوم نیست)، نسبت به روش های عددی کاربرد بیشتری دارند. در این تحقیق سعی بر آن بوده است که پایداری چاه 2sk 5 در میدان سلمان به روش تحلیلی با استفاده از سه معیار شکست موهرکولمب، موگی کولمب و دراگرپراگر مورد بررسی قرار گیرد وضمن مقایسه کاربرد معیارهای فوق در پایداری چاه، در نهایت پیشنهاداتی جهت حفر چاه در میدان مذکور داده شود

حفاری با فشار زیر تعادل در واقع بهترین روش برای حفاری مخازن نفتی می باشد که فشار آن ها به دلیل تولید روزمره کاهش یافته است. این تحقیق با هدف بدست آوردن معیاری برای تخمین حداقل و حداکثر فشار فروتعادلی گل حفاری به منظور ازدیاد برداشت نفت و جلوگیری از آسیب به سازند در مخازن کربناته ایران انجام شده است. برای رسیدن به این هدف ابتدا یک سری اطلاعات، شامل 13 چاه از میدان های مختلف نفتی ایران جمع آوری شده و سپس با استفاده از نرم افزار FLAC2D که یک برنامه عددی بر مبنای روش تفاضل محدود است، به مدلسازی چاه نفت در فشارهای مختلف گل حفاری پرداخته شده و در نهایت برای تحلیل پایداری و تخمین حداقل و حداکثر فشار فروتعادلی گل حفاری، به روش الاستوپلاستیک از روش تعیین سطح نرمالیزه (NYZA) استفاده شده است که پس از رسم نمودار NYZA برای هر چاه به صورت جداگانه، با در نظر گرفتن فشارهای گل حفاری روی نمودار NYZA در بازه بین 1=NYZA تا فشار منفذی، حداقل و حداکثر فشار گل حفاری به ترتیب در 1=NYZA و 0/2=NYZA محاسبه شده و در نهایت رابطه ای به صورت نسبتی از فشار منفذی برای تخمین حداقل و حداکثر فشار فروتعادلی گل حفاری بدست آورده و ارائه شده است. این رابطه به صورت ضریب یا نسبتی از فشار منفذی بیان شده که در آن، تنها با داشتن فشار منفذی سازند می توان حداقل و حداکثر فشار فروتعادلی گل حفاری را به منظور ازدیاد برداشت نفت و جلوگیری از آسیب به سازند تخمین زد.

امروزه با افزایش نیاز به انرژی، توسعه میادین تجدیدناپذیر نفت و گاز با ریزبینی و طبق برنامه های مطالعاتی منسجمی طرح ریزی می شود. بهینه سازی عملیات حفاری و بهره برداری در کنار کاربرد روش های ازدیاد برداشت از کلی ترین اهداف این مطالعات می باشند. یکی از روش های افزایش تولید و دسترسی مستقیم به منابع خاص زیرزمینی، استفاده از تکنیک حفاری انحرافی است. معمولا کاربرد صحیح این روش مستلزم شناخت پارامترهای عملیاتی مختلفی است که به شدت بر بازدهی حفاری و بهره برداری این چاه ها و فاکتور ضریب بهره برداری آن ها تاثیرگذار است. از این رو، بدون شک چاه هایی از ضریب بهره برداری بالایی برخوردارند که اولا اصول صحیح حفاری در آن ها لحاظ شده باشد و ثانیا آثار تخریب سازند در آن ها بسیار اندک باشد.یکی از مهم ترین دغدغه های پیش روی مهندسان نفت در ممانعت از تخریب و صدمه دیدن دیواره چاه، انتخاب فشار بهینه تزریق گل حفاری است. از آنجایی که مهندسان در عملیات حفاری جهت غلبه بر فشار سازند و سیال درون مخزن مجبور به بالا بردن فشار گل حفاری (سیال حفاری) می باشند، که این خود موجب آسیب رساندن به دیواره چاه خواهد شد. لذا، در این پژوهش با بررسی و شبیه سازی یکی از چاه های انحرافی میدان چشمه خوش غرب کشورمان، به نقش و تاثیر فشار گل حفاری بر میزان صدمات سازند می پردازیم. نتایج این پژوهش نشان می دهد که با شبیه سازی مخزن فوق الذکر و چاه انحرافی آن، با انتخاب فشار تزریق بهینه 60 مگاپاسکال، علاوه بر کاهش تخریب ناحیه پلاستیکی و کاهش هزینه ها، از میزان جابجایی نقاط فرض شده در دیواره چاه به شدت کاسته می شود.

در حفاری چاه ها، یکی از اهداف استفاده از سیال حفاری، تشکیل کیک گل ناتراوا و نازک است. بر اساس استانداردهای موجود، خواص کیک گل تحت شرایط استاتیکی مورد بررسی قرار می گیرد، اما تاثیر شرایط دینامیکی بر این خواص هنوز به طور کامل مورد توجه قرار نگرفته است. در این تحقیق، به منظور مقایسه شرایط دینامیکی و استاتیکی، آزمایش هایی با استفاده از حلقه جریان آزمایشگاهی انجام شد که فشار در آنها موثر نبوده و به بررسی ضخامت، حجم فیلترات خروجی در لحظات اولیه و ویژگی های سطحی کیک گل تحت شرایط مختلف پرداخت. متغیرهایی همچون فرمولاسیون سیال، زاویه چاه، دمای سیال و سرعت چرخش رشته حفاری در این مطالعه بررسی شدند. نتایج نشان می دهند که چرخش رشته حفاری و دمای سیال تاثیر مثبتی بر افزایش ضخامت کیک گل دارند. تصاویر میکروسکوپ الکترونیکی SEM نشان می دهند که بافت پلیمری تشکیل شده در شرایط دینامیکی بسیار متفاوت از حالت استاتیکی است، هرچند تفاوت های قابل توجهی در سیالات بنتونایتی مشاهده نمی شود. افزایش دما منجر به افزایش ضخامت کیک گل و کاهش گرانروی سیال ها می شود. چرخش رشته حفاری در حالت دینامیکی باعث کاهش خلل و فرج سطح کیک گل و افزایش ضخامت آن می گردد، به طوری که سطح کیک گل های دینامیکی بسیار منظم تر و ساختاریافته تر از کیک گل های استاتیکی است. استفاده از مواد پلیمری کنترل کننده خواص فیلتراسیون به جای بنتونایت، باعث کاهش ضخامت کیک گل می شود، در حالی که افزودن این مواد به گل بنتونایتی موجب افزایش ضخامت کیک گل در هر دو حالت استاتیکی و دینامیکی خواهد شد. همچنین، سیال بنتونایتی مخلوط با کربوکسی متیل سلولز کمترین حجم فیلترات خروجی و کمترین آسیب به سازند را نشان داد. تاثیر منفی نمک ها بر عملکرد پلیمرهای کنترل کننده خواص فیلتراسیون و تخریب آن ها در ته نشینی مواد وزن افزا و پل زننده به وضوح مشاهده شد.