تحلیل حساسیت و تعیین مهمترین پارامترهای موثر بر پایداری چاه نفت بر اساس مدلسازی عددی در نرم افزار Phase2

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی معدن، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران

چکیده

ناپایداری چاه در صنعت نفت مسئله مهمی بوده و عموما به‌دلیل عوامل مکانیکی، شیمیایی و گرمایی هر ساله باعث ایجاد هزینه‌های قابل توجهی می‌گردد. این موضوع دلیل اصلی گسیختگی چاه‌ها بوده و نشان‌دهنده مشکلی جدی در صنعت حفاری ‌است. با افزایش عمق حفاری، پایداری چاه در سازندهای عمیق دارای شکستگی طبیعی بیشتر و بیشتر مورد توجه قرار گرفته‌است. هدف از انجام این تحقیق بررسی میزان تأثیر هر پارامتر بر پایداری چاه نفت و مشخص کردن مهم‌ترین آن‌ها و مرتب نمودن آن‌ها بر اساس اهمیت در پایداری چاه نفت است. در این مطالعه با استفاده از تحلیل حساسیت به‌بررسی میزان تاثیر هفت پارامتر بر پایداری چاه پرداخته شده است. حداکثر جابه‌جایی ایجاد شده در دیواره چاه به‌عنوان معیار پایداری در نظر گرفته شده است. در نهایت این پارامترها به‌ترتیب از بیشترین تاثیرگذاری تا کمترین تاثیرگذاری مرتب شده‌اند. تحلیل حساسیت به‌وسیله مدل‌سازی عددی انجام خواهدشد. در مدل مربوطه برای مجموعه‌ای از پارامترهای مهم که انتخاب شده‌اند مقادیری پایه‌ای مشخص شده، با تغییر دادن مقدار یک پارامتر در محدوده تغییرات خود و ثابت نگه‌داشتن سایر پارامترها و تحلیل آن در نرم‌افزار Phase2 میزان تأثیرگذاری پارامتر مزبور بر پایداری چاه نفت بررسی شده یا به‌عبارتی، حساسیت آن پارامتر بررسی خواهدشد. سپس این فرآیند برای سایر پارامترها نیز انجام شده و در واقع حساسیت سایر پارامترها بررسی شد. در نهایت مشخص شد پارامترهای مورد بررسی به‌ترتیب از حساسیت زیاد به‌کم عبارت‌اند از: فشار منفذی، فشار گل حفاری، نسبت تنش‌های افقی جانبی، زاویه اصطکاک داخلی، ضریب چسبندگی، مدول یانگ و نسبت پوآسون.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Sensitivity Analysis and determination of the most important affecting parameters in stability of oil wellbores based on numerical modeling in Phase2

نویسندگان [English]

  • Mahan Amirkhani
  • Abolfazl Abdollahipour
School of Mining Engineering, College of Engineering, University of Tehran
چکیده [English]

Wellbore instability is a major problem in the petroleum industry and mainly because of mechanical, chemical, and thermal factors which result in substantial yearly expenditures. It is a major cause of wellbore failures and represents a serious challenge in the drilling industry. With the increase of drilling depth, the stability of the wellbore in deep fractured formation has received more and more attention. The purpose of this research is to investigate the effect of each parameter on the stability of oil wells and specify the most important of them and order them by importance in oil well stability. In this study, the effect of seven parameters on well stability was investigated using sensitivity analysis. The maximum total displacement created in the well wall is considered as the stability criterion. Finally, these parameters are sorted from maximum to minimum effective parameters. The sensitivity analysis is performed by numerical modeling. In the relevant model, for a set of important parameters that have been selected, the selected basic values are specified and then by changing the value of each parameter in its range of variation and keeping other parameters constant and analyzing it in Phase2 software the stability of oil well will be examined, or in other words, the sensitivity of that parameter will be examined. Then this process was performed for other parameters and in fact the sensitivity of other parameters was analyzed. Finally, it was found that the studied parameters from high to low sensitivity are: pore pressure, drilling mud pressure, horizontal lateral stress ratio, internal friction angle, cohesion coefficient, young’s modulus and Poisson’s ratio.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sensitivity Analysis
  • Oil Wellbore Stability
  • Numerical Modeling
  • Phase 2