مطالعه آزمایشگاهی اثر ذرات lcm بر گرادیان شکست سازند جهت بهبود مقاوم‌سازی دیواره‌ی چاه

سیال حفاری نقش بسیار مهمی در طول عملیات حفر یک چاه بازی می‌کند و می‌تواند عامل وقوع بسیاری از مشکلات و یا درمان به‌موقع چالش‌ها باشد. ازجمله این چالش‌ها می‌توان به هرز روی سیال اشاره کرد که هزینه و زمان عملیاتی را به‌شدت بالا می‌برد. راه‌حل کلیدی جهت حل این مشکل، بهبود فشار قابل تحمل سازند و مقاوم‌سازی دیواره‌ی چاه به کمک سیال حفاری است. هدف این مطالعه، طراحی و ساخت دستگاه «ارزیابی مقاوم‌سازی دیواره‌ی چاه» جهت شبیه‌سازی فرآیند شکست سازند و بررسی اثر ذرات کنترل‌کننده‌ی هرز روی (lcm) بر بهبود خواص پوششی گل و گرادیان شکست سنگ می‌باشد. لذا در این مقاله از مغزه‌های استوانه‌ای بتنی به‌عنوان نمونه سنگ استفاده‌شده و گل پایه آبی بنتونایتی حاوی 2 نوع مختلف lcm به‌عنوان سیال حفاری در نظر گرفته‌شده است. نتایج آزمایش‌های انجام‌شده نشان می‌دهد که افزودن lcm‌های مختلف به سیال حفاری، می‌تواند منجر به افزایش فشار شکست سنگ (fbp) و فشار بازشدگی مجدد شکاف (frp) در نمونه‌های بتنی شود و به ترتیب تا 33 و 72 درصد به بهبود آن‌ها کمک کند. درنتیجه می‌توان قبل از ورود به سازندهایی که امکان هرز روی در آن‌ها بالاست، به‌طور پیوسته از ذرات lcm در سیال حفاری جهت بالا بردن فشار شکست سازند، استفاده کرد.

An Experimental Study of LCM Effect on Formation Fracture Gradient to Improve Wellbore Strengthening

Drilling fluid plays an important role during the drilling operation of a well and can lead to a lot of problems or cure different challenges. Loss circulation is one of these challenges, which can increase nonproductive time and operation costs, dramatically. The key solution for solving this problem is to increase the pressurebearing capacity of the formation and to strengthen the wellbore with the help of drilling fluid. The purpose of this study is to design the &Wellbore Strengthening Evaluation& apparatus to simulate the formation fracturing process and investigate the LCM effects on the improvement of mud properties and rock fracture gradient. Therefore, in this paper, the cylindrical concrete cores are used as rock samples and Waterbased bentonite drilling mud containing two different types of LCM are considered as drilling fluid. The results of experiments show that the addition of different LCMs to the drilling fluid leads to an increase in the formation breakdown pressure (FBP) and fracture reopening pressure (FRP) to 33 and 72%, respectively. Therefore, before drilling a formation with the possibility of loss circulation, it is an effective practice to add LCM particles in the drilling fluid to increase the fracture pressure of the formation.