پوریا بهنودفر - کارشناس ارشد، مهندسی نفت، گرایش حفاری، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
محمدجواد عامری - استادیار دانشکده مهندسی نفت، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
ناصر نیکمردان - دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی نفت، گرایش حفاری، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

حفظ پایداری دیواره چاه در حین عملیات حفاری از اهمیت بسیار زیادی بر خوردار است. ناپایداری دیواره میتواند از ادامه عملیات حفاری جلوگیری کرده و یا باعث صرف وقت و هزینههای زیادی شود. تعیین مسیر بهینه حفاری بسیاری از مشکلات ناشی از ریزش دیواره و یا ایجاد شکاف در حین حفاری را کاهش میدهد. برای این منظور ابتدا باید پنجره گل در زوایای مختلف محاسبه شود. مسیری که دارای وسیعترین پنجره گل باشد، بسیار مناسب است. در مسیرهایی که حد پایین پنجره گل کمترین میزان است، باکم کردن وزن گل میتوان نرخ حفاری را افزایش داد. برای تعیین مسیر بهینه، محاسبهتنش ها در دیواره چاه ضروری است. مدل های مختلفی به منظور برآورد تنش های دیواره پیشنهاد شده است. در این مقاله نتایج حاصل از معادلات کرچ و مدل ترمو پورو الاستیک با یکدیگر مقایسه میشوند. معادلات کرچ، تنها تنش های برجای منطقه را عامل ایجاد تنش در دیواره میداند. مدل ترمو پورو الاستیک علاوه بر در نظر گرفتن تنشهای برجا، تنش های القایی در اثر اختلاف دمای گل و سازند و همچنین اختلاف فشار گل و سیال منفذی را نیز محاسبه میکند. ابتدا به منظور به دست آوردن پارامترهای ثابت استفاده شده در دو روش بیان شده، مدل مکانیکی یکبعدی زمین برای مخزن نفتی مورد مطالعه ساخته شده است. سپس تنش های دیواره با استفاده از معادلات کرچ و حل تحلیلی روابط ترمو پورو الاستیک محاسبه و نتایج در معیار شکست موگی کولومب قرار داده میشوند. بر اساس رژیم گسلش منطقه، هر دو مدل چاه افقی را برای ادامه حفاری در مخزن بهینه دانسته اند ولی در محاسبه آزیموت و پایینترین حد پنجره گل با یکدیگر اختلاف دارند.

پایداری چاه، مدل مکانیکی زمین، تنشهای اطراف دیواره، معادلات کرچ، مدل ترمو پورو الاستیک، مسیر بهینه حفاری