بررسی اثرآنیزوتروپی تنش های برجا بر روی مسیر بهینهی حفر چاه: کاربردمعیار شکست موگی - کولمب

ناپایداری دیواره ی چاه یکی از مشکلات اساسی در عملیات حفاری چاه های نفت و گاز می باشد. این مقاله، فشار فروریختگیرا برای زوایای انحراف و آزیموت های مختلف چاه، تحت سیستم های گوناگون تنش برجا بررسی می کند. به همین منظور، یک برنامه کامپیوتری برای تحلیل پایداری مکانیکی چاه های انحرافی با استفاده از معیار شکست موهر- کولمب و موگی - کولمب ارائه شده است. معیار موهر- کولمب، فقط σ1 و σ3 را در نظر گرفته وتاثیر σ2 را نادیده می گیرد در حالیکه موگی- کولمب یک معیار سه بعدی است. نتایج نهایی این مطالعه مشخص می کند که تنش های برجا نقش مهمی در بهینه سازی مسیر چاه ایفا می کنند . نتایج نشان می دهند که در سیستم تنشی نرمال، بهترین مسیر حفاری در جهت تنش افقی حداقل می باشد. اما در سیستم تنشی امتداد لغز و معکوس، حفاری در جهت تنش افقی حداقل، به فشار هیدرواستاتیک بیشتری نیاز دارد . بنابراین مشکلات ناپایداری در این جهت بسیار بیشتر از سایر جهت ها می باشد. در سیستم تنشی نرمال، یک چاه عمودی بسیار پایدارتر از یک چاه افقی می باشد. اما در سیستم تنشی امتداد لغز، هر چه زاویه ی انحراف چاه بیشتر شود پایداری نیز بیشتر می شود. در سیستم تنشی معکوس، مسیر بهینه چاهی با زاویه ی انحراف متوسط و در جهت تنش افقی حداکثر می باشد.

واژه های کلیدی:

پایداری چاه، معیار شکست، آزیموت و زاویه ی انحراف چاه، سیستم تنش برجا، فشار فروریختگی.

نویسندگان :

محمدرضا زارع رئیس آبادی ، سید رضا شادیزاده ، حسن شاهی سوق

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)