بررسی پتانسیل وقوع خودمهاری چاه به عنوان یکی از روش های کنترل فوران در حفاری چاه های آب های عمیق

نویسندگان

1 مهندسی نفت-دانشکده نفت-دانشگاه صنعتی امیرکبیر-تهران-ایران

2 مهندسی نفت-دانشکده نفت-دانشگاه صنعتی امیرکبیر-تهران-ایران

3 مهندسی نفت-دانشکده نفت-دانشگاه صنعتی امیرکبیر-تهران-ایران

doi
10.22107/jpg.2022.178078.1089
چکیده

کیک به ورود سیالات مخزن به داخل چاه گفته می شود که مشکلات زیادی را حین عملیات حفاری به وجود می آورد. در سازندهای پرفشار با مقاومت استحکامی کم، احتمال وقوع خودمهاری چاه با مکانیزم پل‌زدگی بیشتر خواهد بود. شرایط فروتعادلی که حین وقوع کیک به وجود می‌آید، باعث ناپایداری دیواره چاه شده و ریزش دیواره چاه ممکن است باعث به وجود آمدن پدیده خودمهاری و در نتیجه منجر به کنترل کیک گردد.. در این پژوهش پتانسیل وقوع خودمهاری طبیعی و توانایی آن برای جلوگیری از وقوع فوران، در یکی از چاه‌های آب های عمیق در دریای خزر مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور از چند سری شبیه سازی های عددی نیمه کوپل برای ارزیابی پروفایل فشار دیواره چاه و ناپایداری دیواره به عنوان تابعی از‌ زمان در شرایط کیک استفاده شده است. شبیه سازی های انجام شده در یک سناریوی خاص از فوران نشان می‌دهد که قطعات سنگ جدا شده از دیواره چاه در طول وقوع کیک، در درون سیال سازند در حال حرکت، معلق می‌مانند، به گونه ای که احتمال پلاگ شدن چاه و وقوع خود مهاری از طریق تجمع خرده های حفاری در درون چاه کم خواهد بود. از طرف دیگر ورود خرده سنگ های حاصل از ریزش دیواره چاه به داخل چاه باعث افزایش سریع غلظت مواد جامد موجود در درون سیال می شود. به طوری که پس از گذشت زمان مشخصی از وقوع کیک، این غلظت به یک حد بحرانی رسیده و پل‌زدگی مانع از گسترش کیک و تبدیل آن به فوران می شود.