پیش‌بینی میزان هرزروی سیال حفاری در میدان نفتی مارون با هدف جلوگیری از مچالگی لوله‌های جداری در چاه‌های نفت و گاز

در هنگام حفاری چاه‌های نفت و گاز به سازندهای مختلفی برخورد می‌شود که دارای شکاف‌ها و حفره‌های متعدد پیوسته به هم بوده و به دلیل پایین بودن فشار سیالات درون فضاهای خالی سنگ در مقایسه با سیال درون چاه، گل حفاری به داخل آن‌ها نفوذ کرده و به اصطلاح هرزروی گل حفاری ایجاد می‌شود. هرزروی گل علاوه بر اینکه موجب از دست دادن مقدار زیادی از سیال حفاری می‌شود، باعث معطل ماندن دستگاه حفاری، ایجاد احتمال فوران سازندهای پرفشار، آسیب زدن به لایه تولید کننده هیدروکربن و یا حتی در مواردی موجب از دست دادن چاه تولیدی می‌گردد که همه این موارد نیازمند اتلاف زمان و هزینه زیاد بوده و گاهی اوقات تهدید کنندة ایمنی در صنعت نفت نیز خواهند بود. در میان این مشکلات، مچالگی لوله‌های جداری به عنوان یکی از اصلی‌ترین و پرهزینه‌ترین پیامدهای هرزروی گل حفاری شناخته می‌شود که ممکن است در حین انجام عملیات حفاری یا پس از آن و در هنگام تولید و بهره‌برداری از سازند رخ دهد. در همین راستا مطالعات انجام شده بر روی میدان نفتی مارون به عنوان یکی از بزرگترین میادین نفتی کشور که درسال 1950 تولید خود را شروع نموده نشان می‌دهد که پدیده مچالگی لوله‌های جداری همواره جزو مهمترین و تا حدودی غیرقابل حل‌ترین مشکلات این میدان پس از حفاری چاه‌های نفت و گاز بوده به طوری که همچنان پس از سال‌ها تولید از آن شاهد رخداد این پدیده در برخی از چاه‌های در حال تولید این میدان هستیم. به منظور جلوگیری از ایجاد مچالگی لوله‌های جداری، عوامل متعددی می‌بایستی در نظر گرفته شوند که در این میان از انتخاب سیال حفاری مناسب جهت حفر سازندهایی با میزان شکستگی‌های مختلف می‌توان به عنوان یکی از مهمترین عوامل نام برد. ضمناً از آنجا که هرزروی گل حفاری و جدا شدن فاز مایع گل (فازپیوسته) از فاز جامد (فازناپیوسته)، شدیداً توسط لیتولوژی لایه‌های مختلف کنترل می‌شود، می‌توان گفت که پیش‌بینی مقدار هرزروی گل حفاری در لایه‌های مختلف و اتخاذ تکنیک‌های مناسب عملیات حفاری، باعث جلوگیری از وقوع پدیده مچالگی لوله‌های جداری و سایر مشکلات ناشی از آن خواهد شد. در مقاله پیش رو، ابتدا به ‌منظور تعیین میزان حساسیت هرزروی گل حفاری در لایه‌هایی با لیتولوژی متفاوت در یکی از چاه‌های میدان نفتی مارون، از روش آزمایشگاهی تعیین حجم فیلتراسیون هرزروی گل در حین عملیات حفاری چاه‌های نفت و گاز استفاده شده است. سپس نتایج بدست آمده از این آزمایشات به منظور اعتبارسنجی با نتایج هرزروی گل حفاری در یک چاه مشاهده‌ای در همین میدان مورد مقایسه و بررسی قرار گرفته و در نهایت رابطه‌ای تجربی ضمن تعیین پارامتر بدون بعدضریب شکستگی (cfr) به منظور پیش‌بینی میزان هرزروی سیال حفاری در لایه‌های مختلف میدان نفتی مارون با هدف جلوگیری از مچالگی لوله‌های جداری چاه‌های نفت و گاز ارائه گردیده است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می‌دهد که سنگ دولومیت از میان سنگ‌های آهک، ماسه‌سنگ و شیل به عنوان سنگ‌های تشکیل دهنده مخزن مارون؛ شکننده‌ترین است و بنابراین میزان ضریب بدون بعد شکستگی(cfr) بدست آمده برای زون ده که عمدتاً دولومیتی می‌باشد دارای بیشترین مقدار یعنی 63/11 است و از این رو بالاترین احتمال هرزروی گل حفاری در این لایه پیش‌بینی می‌شود. همچنین از آنجایی که در سایر زون‌ها از میزان دولومیت و آهک کاسته شده و به میزان ماسه و شیل افزوده می‌گردد؛ ضمن کاهش میزان شکنندگی آن‌ها، مقدار این ضریب و هرزروی گل حفاری نیز کاهش می‌یابد.