بهینه سازی مشبک‌کاری چاه‌های نفتی بر اساس تنش‌ ناهمسانگرد و مدل ژئومکانیکی

پس از حفر چاه و برای دستیابی به ماده نفتی از سازند حفاری شده با توجه به اطلاعت موجود و دریافت شده از تصویرگرها، نقاط نت که احتمال وجود ماده نفتی در آن ها بیشتر از سایر نقاط است، مشخص می گردد. حال دیواره چاه حفر شده، در نقاط مشخص شده مشبک کاری می‌شود. مشبک کاری لایه بهره دهی فرآیندی بسیار مهم و تاثیر گذار در عملیات تکمیل چاه خواهد بود. در واقع می‌توان گفت که مشبک کاری کلید اصلی دستیابی به نفت در مخازن هیدروکبری پس از حفر چاه است. در این پایان نامه ابتدا به معرفی انواع روش های مشبک کاری و فرآیند های مربوط به تکمیل چاه پرداخته شده است. سپس بر اساس داده های اولیه مربوط به یکی از سازند های جنوب غربی کشور عزیزمان ایران، مدل سازی سه بعدی به وسیله نرم افزار flac3d جهت مشخص نمودن جهت بهینه مشبک کاری برای دستیابی به تولید بیشتر صورت گرفته است. برنامه استاتیکی – دینامیکی flac3d آنالیز سریع و پیوسته لاگرانژی را به وسیله روش تفاضل محدود یا همان fdm انجام می‌دهد. نرم افزار مورد استفاده در راستای این مدل سازی از مدل رفتاری strain softening/hardening استفاده شده است. در راه دستیابی به تولید بیشتر ماده نفتی، مقدار تولیدی ماسه یا همان sand production با بررسی زون های پلاستیک تشکیل شده و میزان جابه جایی نقاط مختلف چاه در محیطی با آنیزوتروپی تنش تجزیه و تحلیل گردیده است. نتایج نشان می‌دهد که بهینه زاویه مشبک کاری در جهت تنش افقی مینیمم یعنی همان σ_h بوده و در این زاویه مقدار جابه جایی ابتدا و انتهای مناطق شبک کاری شده بسیار کمتر از حالات دیگر بوده است. البته از تاثیر چگالی مشبک کاری در یک نقطه نیز نمی‌توان صرف نظر نمود.

Investigation of strain shear plastic, displacements and stress concentration for lessening the amount of sand production and increasing oil production.

After drilling wells for obtaining oil from drilled formation based on the availableinformation which was received from the illustrators, the points where theprobability of oil content is more than other points are identified. Now, the walls ofdrilled wells perforated in some net points where the possibilities of having oil inthis condition are more than the other state of affairs. Perforation of the productionlayer will be a very crucial and effective process in the operation of wellborecompletion. In fact, it can be said that perforation is the main key to achieving oil inhydrocarbon reservoirs after drilling wells. In this thesis, based on preliminary datarelated to one of the formations of southwestern Iran, 3D modeling has been doneby Flac3D software in order to determine the optimal perforation direction toachieve more production. Flac3D is a static-dynamic program which performs fastLagrangian Analysis by finite difference method. To model the proposition, thestrain softening behavioral model has been used in Flac3D software.This model has been designed as a constant discharge. In order to optimizeproduction from the well, factors such as displacements of perforations, strain shearplastic and stress concentration in critical points have been investigated by applyingdifferent scenarios of oriented perforations.The results show that the optimal angle is obtained when the perforations are one inthe direction of minimum horizontal stress and the other in the direction ofmaximum horizontal stress which makes a 90degree angle together.