تاثیر عدم قطعیت و حساسیت متغیرهای ژئومکانیکی بر تحلیل پایداری چاه افقی جهت بهینه سازی فشار گل حفاری

ناپایداری در هر مرحله از عمر چاه می‏تواند باعث تاخیر در حفاری، تکمیل و بهره‏برداری شود به‏ خصوص در حفاری‏ افقی که دسترسی و کنترل به ‏نسبت کمتر است. ناپایداری، هزینه‏ های بسیاری را ایجاد می‏کند، هزینه ‏هایی‏ که ‏می‏توان با بکارگیری مدل‏ های جامع ژیومکانیکی و بررسی پارامترهای موثر در ناپایداری چاه کاهش داد و پایداری چاه و قطعیت نتایج تحلیل پایداری را به بیشینه رساند. مسیر حفر چاه، جهت و بزرگی تنشهای برجا، خصوصیات مکانیک سنگی، مدول‏ یانگ، نسبت پواسون، چسبندگی و زاویه اصطکاک از جمله پارامترهایی می‏باشند که بررسی عدم‏ قطعیت و تحلیل حساسیت آنها به ‏دلیل ثابت نبودن و ذات غیرهمگن محیط سنگی می‏تواند به درک صحیح وضعیت پایداری بی‏انجامد. تاثیر رژیم های‏ گسلش بر پایداری چاه ‏های نفت و گاز، حایز اهمیت ویژه بوده و علاوه ‏‏بر چاه‏ های قایم که در رژیم‏ های گسلش مختلف دارای رفتارهای متفاوت ژیومکانیکی هستند، چاه ‏های افقی وضعیت بحرانی‏تری نسبت به تغییر در رژیم ‏های گسلش مختلف دارند. در این مطالعه، چاه افقی در محدوده عمقی مشخص، با در نظر گرفتن رژیم گسلش نرمال، حالت پوروالاستوپلاستیک با تنش های افقی آنیزوتروپ، مورد تحلیل قرار گرفت. آنالیز به ‏صورت استاتیکی در محدوده زمانی صفر تا 2 ثانیه(گام ژیواستاتیک و حفاری) بررسی شده و تحلیل پایداری با استفاده از مدلسازی عددی سه‏بعدی در یکی از چاه‏های میدان پارس ‏‏جنوبی و با در نظر گرفتن عدم ‏قطعیت پارامترهای مختلف ژیومکانیکی و خواص متفاوت انجام گرفته شد. تغییر داده ها در محدوده‏ محتمل نشان‏ می‏دهد که نتایج تحلیل تا چه میزان به تغییرات هر یک از پارامترها حساس است. در این مطالعه سعی ‏شده با‏ تلفیق و کمی‏سازی داده‏ های ‏ژیومکانیکی، پتروفیزیکی و زمین ‏شناسی‏‏ به‏‏ طور گسترده ‏تری روی پارامترهای موثر مطالعه شود. در انتها به کمک نرم‏افزار عددی المان محدود آباکوس به نحوه تاثیر تغییرات پرداخته شد و مشاهده گردید برخلاف نسبت پواسون افزایش مدول یانگ، چسبندگی و زاویه اصطکاک باعث بزرگتر شدن بازه پنجره گل ایمنی می‏شود، ضمن اینکه تغییرات مدول یانگ بیشترین تاثیر را در فشار سیال ایمن دارد. از نتایج تغییرات، برای تعیین آسان و قابل اطمینان پنجره بحرانی گل می‏توان استفاده کرد.