11
در ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﻧﻔﺖﺎﻧﯿ ژﺋﻮﻣ: ﺎرﺑﺮد ﻫﺎ ، ﺑﺮرﺳﯽﺎﻓﺖﺎﻧﯿﯽ و ﻣﺪﻟﺴﺎزي ژﺋﻮﻣ ﻫﯿﺪروﻟﯿﻮر ﻣﻬﺪي ﻋﻠﯽ) ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ رﯾﺰي ﺗﻠﻔﯿﻘﯽ- ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻫﺮﺑﻮري ﯿﺪرو( ﺑﻬﻤﻦ ﺑﻬﻠﻮﻟﯽ) ﺎه ﺗﻬﺮان داﻧﺸ- ﺮدﯾﺲ ﻋﻠﻮم(

ژئومكانيك در مهندسي نفت - پورتال شرکت ملی نفتcpm.nioc.ir/Monthly_OilReport/Hydrocarbor/GeoMechanics.pdf · 2013. 8. 28. · ژئومكانيك

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ژئومكانيك در مهندسي نفت - پورتال شرکت ملی نفتcpm.nioc.ir/Monthly_OilReport/Hydrocarbor/GeoMechanics.pdf · 2013. 8. 28. · ژئومكانيك

: ژئومکانیک در مهندسی نفت

شکافت ها ، بررسی کاربردهیدرولیکی و مدلسازي ژئومکانیکی

)یدروکربوريمنابع ه-برنامه ریزي تلفیقیمدیریت (مهدي علی پور

)پردیس علوم-دانشگاه تهران( بهمن بهلولی

Page 2: ژئومكانيك در مهندسي نفت - پورتال شرکت ملی نفتcpm.nioc.ir/Monthly_OilReport/Hydrocarbor/GeoMechanics.pdf · 2013. 8. 28. · ژئومكانيك

۱

افقــی،تــنش رولیکی،شــکافت هیـد تولیــد شـن و ماســه، ژئومکانیــک، مچــالگی لولـه جــداري، :کلیــد واژه.مدل ژئومکانیکی،پایداري چاه

چکیدهشـکافت هیـدرولیکی، هـاي مختلـف صـنعت نفـت در موضـوعاتی نظیـر کاربرد مکانیـک سـنگ در بخـش

هـا، فعـال شـدن گسـل نشسـت سـطح زمـین یـا کـف دریـا، هـا، سازي زیرزمینی گاز، ماسه دهی چـاه ذخیرههـا پـیش مطـرح و از سـال ... رداشـت در مخـازن نفـت سـنگین و هـا، ازدیـاد ب دهـی چـاه بهـره تغییر تراوائـی،

مچـالگی در ایـران علیـرغم ثبـت مشـکلاتی نظیـر . پروژه هاي متعددي در ایـن خصـوص تعریـف شـده اسـت ، ...مشـکلات آتـی ذخیـره سـازي گـاز و ،هـا در مخـازن شـکافدار بهـره دهـی چـاه ، لوله جداري، تولید ماسـه

ــ ــه اســتمطالعــات ژئومکــانیکی مــورد توجــه ج ــرار نگرفت ــاچیزي در مــورد .دي ق بهمــین دلیــل اطلاعــات نــوش ســنگ ــانیکی ســنگ مخــزن و پ ــادین موجــود اســت خــواص مک ــادین .می ــدي در بســیاري از می تولی

مــایش مکانیــک ســنگی انجــام نشــده و هــیچ گونــه بانــک اطلاعــاتی در ایــن خصــوص تهیــه هــیچ آزکشــور .نگردیده است

مـورد توجـه ویـژه 1ژئومکانیـک مخـزن هـاي دنیـا تحقیقـاتی و دانشـگاه نفتی، مراکـز هايدر اکثر شرکتهـا بخـش در برخـی از ایـن شـرکت . قرار گرفته و پروژه هاي متعـددي در ایـن خصـوص تعریـف شـده اسـت

مجزائی تحـت همـین عنـوان طراحـی گردیـده کـه در تحقیـق و اجـراي پـروژه هـاي عملیـاتی مـرتبط بـا آن . متمرکز شده است

بطـور ایـن مقالـه کـه در هـاي مختلـف صـنعت کـاربرد هـاي گسـترده اي دارد در بخـش مکانیک سـنگ راوائـی و فعالیـت و دو مبحـث شـکافت هیـدرولیکی، تغییـر ت ارائـه شـده هـا کـاربرد بخشـی از ایـن بااجمالی؛ تـا بـا روشـن بیشـتري واکـاوي شـده اسـت جزئیـات بـا ) که کمتر در ایـران مـورد توجـه واقـع شـده (گسلها

در مطالعــات ژئومکــانیکیجمــع آوري اطلاعــات و انجــام یــت آن، شــاهد حرکــت جــدي در زمینــه شــدن اهم.را بهبود بخشیمکشورو بتبع آن مدیریت مخازن نفت و گازبودهایران شرکت ملی نفت

1

١. Reservoir Geomechanics

Page 3: ژئومكانيك در مهندسي نفت - پورتال شرکت ملی نفتcpm.nioc.ir/Monthly_OilReport/Hydrocarbor/GeoMechanics.pdf · 2013. 8. 28. · ژئومكانيك

۲

مقدمهرفتـار در مهندسـی نفـت بـا تـاثیر تـنش و مقاومـت سـنگ بـر 2یـا ژئومکانیـک بزبان ساده مکانیک سنگ

مسـائل مربـوط بـه ژئومکانیـک در تمـامی دوان توسـعه . سـر و کـار دارد در نتیجـه فعالیتهـاي نفتـی سازندهابینـی فشـار منفـذي قبـل از حفـاري مراحل اولیه اکتشاف، کـه سـؤالات اساسـی نظیـر پـیش از همان میدان،

سـازي ینـه یـر به کـه اپراتـور بـا مسـائلی نظ ،میـدان اسـتخراج وتوسـعه ،ارزیـابی شـود، تـا مراحـل مطرح میمطـرح باشـد، هـا و تراوایـی شـکاف روبـرو مـی بینـی بسـته بـودن گسـل و پـیش حفـاري ت جه ـپایداري چاه،مختلــف اکتشــاف ، هــايئومکــانیکی مطــرح در دورهژشــکل زیــر شــماتیکی از مســائل متعــدد . مــی گــردد

.توسعه و ترك مخزن را نشان می دهد

در دوره مختلف اکتشاف ، توسعه و ترك مخزنشماتیک مسائل متعدد ژئومکانیکی مطرح . 1شکل

٢. Rock Mechanic, Geomechanic

Page 4: ژئومكانيك در مهندسي نفت - پورتال شرکت ملی نفتcpm.nioc.ir/Monthly_OilReport/Hydrocarbor/GeoMechanics.pdf · 2013. 8. 28. · ژئومكانيك

۳

تولیــد ماســه، اهمیــت ژئومکانیــک در مــدیریت مخــزن در مســائلی نظیــر پایــداري چــاه،عــلاوه بــر اینکــه ــا ــین تقریب ــدرولیکی و نشســت زم ــد "شــکافت هی ــرا،شــناخته شــده ان ــی در توســعه "اخی ــه روزافزون علاق

.بوجود آمده استنیز ومکانیکی و مدلهاي ژئ3رابطه بین شبیه سازهاي جریان سیال

ــامخــازن نفــت و گــازاز تولیــد وضــعیت و مقــدار تغییراتــی در خــواص ژئومکــانیکی همــراه اســت کــه ببــروز بــر اســاس گزارشــات و بررســی هــاي انجــام شــده، .ســطح را تحــت تــاثیر قــرار مــی دهنــدتــنش زیــر

شــکافدار و بســیار ، 4یه، چــالکاز مخــازن ســخت نشــدمشــکلات و چالشــهاي عدیــده اي در توســعه و تولیــد 5تغییـر در عوامـل ژئومکـانیکی مـی تواننـد تـراکم سـازند . متراکم دنیا به این پدیـده نسـبت داده مـی شـود

ــین ــت زم ــارویی 6نشس ــازدهی ج ــزن، ب ــی مخ ــکنی آب 7، تراوائ ــان ش ــیلابزنی، می ــدد , 8در س ــت مج فعالیتغییــرات ژئومکــانیکی حاصــل از شــیوه 10در مخــزن و ســرباره. را بشــدت تحــت تــاثیر قــرار دهنــد9گســلها

هاي تولید به همـراه زمـین شناسـی پیچیـده میـدان مـی توانـد پایـداري چاههـا را تحـت تـاثیر قـرار داده و ) افقـی ( همچنـین تغییـر در وضـعیت تـنش . و تولیـد ماسـه در میـدان گـردد 11موجب مچالگی لولـه جـداري

ــار و واکــنش ســنگ ــر رفت ــد باعــث تغیی ــه عملیــات شــکافت هیــدرولیکی شــود منطقــه میتوان در . مخــزن بمخازن ذخیره سازي گـاز، تنـاوب تزریـق و تولیـد و تغییـر درجـه حـرارت مـی توانـد مشـکلات عدیـده اي در

12در روش ازدیــاد حرارتــی تزریــق بخــار همــراه بــا ریــزش ثقلــی . مخــزن و حتــی پــوش ســنگ بوجــود آورد

افـزایش . کنـد و موجبـات شکسـت آن را فـراهم مـی افزایش دما و فشـار باعـث تغییـر تنشـهاي سـنگ شـده از طرفــی ایــن تغییــرات باعــث . تخلخــل، تراوائــی و قــدرت انتقــال آب شــتاب فراینــد را افــزایش مــی دهــد

حفــاري در لایــه هــاي مخزنــی و لایــه هــاي عمیــق تــر . تغییراتــی در الگــوي حرکــت بخــار نیــز مــی گردنــدر مخـازنی کـه بـه تغییـر تـنش حسـاس هسـتند، واکـنش د. میادین تخلیـه شـده بـا مشـکلاتی همـراه اسـت

٣. Fluid Flow Simulator ۴. Chalk ۵. Compaction

۶.Subsidence ٧. Sweep Efficiency ٨.Water Breakthrough

٩.Fault Reactivation ١٠.Overburden ١١.Casing Collapse

١٢.Steam Assisted Gravity Drainage

Page 5: ژئومكانيك در مهندسي نفت - پورتال شرکت ملی نفتcpm.nioc.ir/Monthly_OilReport/Hydrocarbor/GeoMechanics.pdf · 2013. 8. 28. · ژئومكانيك

۴

هـا، و بایـد در تفسـیر ایـن داده اسـت متفـاوت 136چـاه تزریـق در آزمایشـهاي /واکنش فشاري چاه بـه تولیـد و تکمیـل ،اتخـاذ تصـمیم بهینـه هنگـام حفـاري لـذا جهـت . دژئومکـانیکی سـنگ مـد نظـر قـرار گیـر رفتار

ــر و تفســیر اطلاعــاتچــاهانگیــزش ــدوین اســتراتژيتولیــد،آزمایش چــاه و ، تعبی ــهت ســاخت تولیــد،بهینهـاي محـیط بـر آن در دوره تولیـد میـدان مطالعـه کامـل رفتـار مخـزن و سـارند مدل مناسب ژئومکـانیکی و

هــر چقــدر ایــن مــدل زودتــر در دوره تولیــد مخــزن ســاخته شــود، زودتــر از مشــکلات مــورد .ســتاضــروري.شوداشاره اجتناب می

درولیکیشکافت هیشــکافت هیــدرولیکی یکــی از مهمتــرین فعالیتهــایی اســت کــه بــه منظــور افــزایش تولیــد نفــت و گــاز از

در خـلال فرآینـد ، سـیال بـا فشـار کـافی جهـت شکسـت سـنگ بـه سـازند تزریـق . شـود مـی چاههـا انجـام ر نهایـت افتـه و د شود؛ پس از ایجاد شکسـت، بـا ادامـه تزریـق، شـکاف ایجـاد شـده در سـازند گسـترش ی می

.شودسیال تزریقی شکاف ایجاد شده باز نگه داشته میبه )پروپانت (با افزودن ماسه

شماتیک فرآیند شکافت هیدرولیکی.2شکل

شـود، صـنعت نفـت دنیـا بـا موفقیـت اجـرا مـی ر داسـت کـه سال60یدرولیکی بیش از اگرچه شکافت هلیـات یـک یـا دو عم اجمـالی بررسـی .نشـده اسـت ارائـه ارشـی از اجـراي موفـق ایـن عملیـات اما در ایران گز

١٣. Well Test

Page 6: ژئومكانيك در مهندسي نفت - پورتال شرکت ملی نفتcpm.nioc.ir/Monthly_OilReport/Hydrocarbor/GeoMechanics.pdf · 2013. 8. 28. · ژئومكانيك

۵

هــاي تــنشعــدم شــناخت خــواص مکــانیکی ســنگ،اطلاعــات کــافی ازنبــودنــاموفق نشــان مــی دهــد کــه اگرچـه .یـل اصـلی ناموفقیـت عملیـات بـوده اسـت مطالعـه مناسـب ژئومکـانیکی از دلا نبـود برجاي منطقـه و

"احتمــالابــا موفقیــت اجــرا شــده، در ایــرانه کــرات و نیــز بــشــکافت هیــدرولیکی در مخــازن شــکافدار دنیــا

مغفــول مانــدن از آن حتــی در بخــش تحقیقــات عامــل اصــلیو دبــی بــالاي چــاه، شــکافدار بــودن مخــازنمنــوط بــه انجــام مطالعــات،موفقیــت در عملیــاتمطالعــه تجربیــات دنیــا نشــان مــی دهــد کــه .شــده اســت

ــق ــدقی ــل نیکی،اژئومک ــابی از قبی ــات ارزی ــت آزمایش ــکافتتس ــیون 14میکروش ــایش کالیبراس . . .و 15آزم.خالی استمتولی این امرهاي در شرکتآن باشد که متاسفانه جایگاه می

از هچـا روزانـه ایـران نشـان مـی دهـد کـه متوسـط تولیـد هـاي میـادین نفتـی چاهسی وضعیت تولیدربرایــن امــر . بشــکه تنـزل یافتــه اسـت 1800در ســالهاي اولیـه بهــره بــرداري بـه نفتخـام بشــکه 20000حـدود توزیـع شـکاف محـدود "کـه احتمـالا (در دامنـه مخـازن توسـعه بعـدي هـاي مراحـل چـاه "اولاشـد موجب

در سـالهاي .در برنامـه قـرار گیـرد توسـعه میـادین کـوچکتر بـا مخـازن کـم تراواتـر "و ثانیاحفر گردد ) است.کـه مـورد توجـه واقـع شـده انـد ی مـی باشـند مخـازن مخازن گروه بنگستان و سـازند فهلیـان از جملـه اخیر

ــر، ــر جفی ــادینی نظی ــان،می ــوئین،آزادگ ــه،آذر و دارخ ــد کرخ ــادینی ...بن ــه می ــه در از جمل ــند ک ــی باش مو یــا توصــیف شــده و داراي برنامــه توســعه (رد اشــاره در آن توســعه یافتــه انــدســالهاي اخیــر ســازندهاي مــو

اسـت هـاي بسـته توزیـع محـدود شـکاف و یـا شـکاف ،راوائـی کمتـر تمشخصه بارز این مخـازن ). می باشند.باشندگزینه هاي مناسبی716اسیداجراي شکافت هیدرولیکی معمول یا با برايمی تواندکه

تغییر تراوائی سنگ مخزن و فعال شدن گسلهافدار بـا بـویژه مخـازن شـکا ( از جمله پدیده هـائی کـه یـک مهنـدس نفـت هنگـام مطالعـه دقیـق مخـازن

گیـري انـدازه .هـا مـی باشـد روبـرو مـی باشـد عـدم تطـابق مناسـب تاریخچـه تولیـد چـاه ) هاي متعددگسلهـا بـه رابطـه بـین تغییـر فشـار هـاي پیچیـده نشـان مـی دهـد کـه بعضـی از تغییـرات در بهـره دهـی چـاه

همچنـین . هـاي طبیعـی هنگـام تولیـد و تزریـق مـرتبط اسـت سیال، تـنش هـا در مخـزن و تراوائـی شـکاف در مخازنی که گسلها سبب بخشی عمـل کـردن مخـزن مـی گردنـد، تخلیـه آن ممکـن اسـت بـا فعـال شـدن

هـاي مختلـف، وضـعیت تراوائــی هـا همـراه بـوده و عــلاوه بـر تـداخل جریـان و مخلـوط شــدن سـیال گسـل .اطراف آن را بشدت تحت تاثیر قرار دهد

١۴.MiniFrac Test ١۵.Calibration Test ١۶.Acid Fracturing

Page 7: ژئومكانيك در مهندسي نفت - پورتال شرکت ملی نفتcpm.nioc.ir/Monthly_OilReport/Hydrocarbor/GeoMechanics.pdf · 2013. 8. 28. · ژئومكانيك

۶

حـدودي تـابعی از هـدایت تـا 817هـا دهـی چـاه کـه بهـره با انجام آزمایشات مناسب مشخص می شـود ایـن حساسـیت بـه تغییـر تـنش احتمـالا در مخـازن . پذیري شکاف است که با تغییـر تـنش تغییـر مـی کنـد

.قابل توجه استو متراکم18پر فشارشکافدار

. ام تزریــق اتســاع یابنــد و هنگــام تخلیــه بســته شــوندهــا هنگــشــکافممکــن اســت در مخــازن شــکافدارتــنش مــوثر وارد بــر یــک المــان مشــخص از ســنگ تــی فشــار مخــزن در نتیجــه تولیــد کــاهش مــی یابــد،وق

هــاي مختلــف مطــابق ضــریب مقــدار تــنش مــوثر وارد بــر صــفحه شــکاف در لیتولــوژي . افــزایش مــی یابــددر صــورت بنــابراین . پوروالاســتیک و امتــداد صــفحه شــکاف نســبت بــه تــنش هــاي اصــلی تغییــر مــی کنــد

هـا و امکـان فعـال شـدن گسـل کـاهش تراوائـی ،هـا و تـنش اصـلی و خـواص سـنگ شـکاف شناخت جهت.قابل پیش بینی می باشد

تشخیص مخازنی که بـه تغییـر تـنش حسـاس هسـتند نیـاز بـه ثبـت و بررسـی دقیـق اطلاعـات تولیـد و جـود ودر یـک مخـزن شـکافدار ایـن پدیـده ممکـن اسـت اگـر چـه .انـدازه گیـري دارد پیچیده هاي تکنیک

هــاي بـدلیل عـدم بررسـی امـا ، تولیـد بطـور قابـل ملاحظـه اي تحـت تـاثیر آن قــرار گرفتـه باشـد وته داش ـ.ژئومکانیکی کشف نشود

مدل ژئومکانیکی. استراتژي موفق در توسـعه مخـزن نـاگزیر از انجـام مطالعـات و مدلسـازي ژئومکـانیکی مخـزن مـی باشـد

ــ ســاخت ــانیکی مخــزن شــامل وض ــدل جــامع ژئومک ــک م ــابعی ی ــنش، ت ــت و (عمــق از عیت ت ــدارجه ،)مق، تخمــین )هــاي الاســتیکمقاومــت ســنگ و مــدول(مخــزن و ســازندهاي روهــاي آن خــواص فیزیکــی ســنگ

.باشدها میها و گسلتوزیع شکافوتوصیف ،فشار منفذي

ــان ــه الم ــه چ ــوع ک ــن موض ــت و ای ــوار اس ــه دش ــاملی همیش ــات ک ــین اطلاع ــذ چن ــدل اخ ــایی از م هــانیکی ــت بســزایی برخــوردار اســت ژئومک ــی و ضــروري هســتند، از اهمی ــراي حــل مســئله، بحران ــلاوه .ب بع

ر در دوره هـر چقـدر ایـن مـدل زودت ـ ي مختلـف مـدل ژئومکانیـک وجـود دارد؛ همواره عدم قطعیـت در اجـزا شــود و در مســیر توســعه بهینــه زودتــر از مشــکلات مــورد اشــاره اجتنــاب مــیتولیــد مخــزن ســاخته شــود،

.در نظر گرفتن ملاحظات ژئومکانیکی تلاش می شودمیدان با

١٧. Deliverability ١٨.Over pressured

Page 8: ژئومكانيك در مهندسي نفت - پورتال شرکت ملی نفتcpm.nioc.ir/Monthly_OilReport/Hydrocarbor/GeoMechanics.pdf · 2013. 8. 28. · ژئومكانيك

۷

شبیه سازي یکپارچه ژئومکانیکی و جریان سیال-هـا، تغییـر تراوائـی سـنگ مخـزن چـاه هاي اخیـر موضـوع تـاثیر تخلیـه مخـزن در بهـره دهـی در سال

هــا و چگــونگی کــاربرد آن در تطــابق تاریخچــه تولیــد مخــزن مــورد ، فعالیــت گســل)شــکاف و مــاتریکس(بگونــه اي کــه در برخــی مــوارد بــدون در نظــر گــرفتن رفتــار ژئومکــانیکی . وجــه بســیار قــرار گرفتــه اســتت

ي ابهمـین دلیـل در شـبیه سـازه .مخزن تطابق تاریخچه تولید مخزن بـا خطـاي بسـیاري روبـرو خواهـد بـود زن تجاري جریان سـیال سـعی شـده تـا تغییـرات ژئومکـانیکی مخـزن نیـز بـه نحـو مقتضـی در عملکـرد مخ ـ

ــده شــود ــق ضــریب فشــردگی معمــولاً. گنجان ــذي از طری ــر حجــم منف ــان ، تغیی 19در شــبیه ســازهاي جری

. ناشـی از تولیـد مخـزن مسـتقیما محاسـبه نمـی شـود کـرنش بر ایـن اسـاس تغییـر تـنش و . اعمال می شوداستفاده از این ضریب بطور غیر مستقیم فـرض مـی کنـد کـه مسـیر تـنش در مخـزن هنگـام تولیـد شـناخته

البتــه .در ایــن شــبیه ســازها در نظــر گرفتــه نمــی شــود20بعــلاوه تــاثیر محــیط اطــراف. شــده و ثابــت اســتي مهمـی بـدین منظـور صـورت پذیرفتـه اسـت بگونـه اي کـه یـک مـاژول تحـت عنـوان ژئومکانیـک فعالیتها

ــگنجانــده شــده، کــه علیــرغم پیشــرفت ...وEclipse،CMGتجــاري نظیــر در نــرم افزارهــاي ل هــاي قاب.هاي جدي روبرو هستندبا محدودیت،توجه

ــروزه ــی ام ــام بخش ــه دو روش ادغ ــزن ب ــازي مخ ــبیه س ــانیکی در ش ــرات ژئومک ــتن اث ــوظ داش و 21ملحابتـدا معـادلات در یـک شـبیه سـاز جریـان سـیال در روش ادغـام بخشـی . امکـان پـذیر اسـت 22ادغام کامـل

شـده و تنشـها ، تغییـر شـکل و تراوائـی مربوطـه حل می گردد سپس نتایج بـه شـبیه سـاز ژئومکـانیکی وارد ممکن است مـدل در یـک زمـان چنـدین بـار بـین شـبیه سـاز جریـان و ژئومکانیـک رفـت . محاسبه می شود

و یـا بطـور مسـتقیم نتـایج یـک شـبیه سـاز در 239و برگشت نماید تا شرایط تعادل و همگرائـی حاصـل شـود ر بــین شــبیه ســاز جریــان و ژئومکانیــک رفــت و ممکــن اســت مــدل در یــک زمــان چنــدین بــا شــبیه ســاز

و یـا بطـور مسـتقیم نتـایج یـک شـبیه سـاز در 23برگشت نماید تـا شـرایط تعـادل و همگرائـی حاصـل شـود

١٩.Rock Compressibility ٢٠.Overburden, Side-burden ٢١.Partial Coupling

٢٢.Fully Coupled ٢٣.Iterative Partial Coupling

Page 9: ژئومكانيك در مهندسي نفت - پورتال شرکت ملی نفتcpm.nioc.ir/Monthly_OilReport/Hydrocarbor/GeoMechanics.pdf · 2013. 8. 28. · ژئومكانيك

۸

میـزان تغییـر تـنش و تغییـر ( انتخـاب نـوع ادغـام بـه شـرایط مسـئله . 241011قـرار گیـرد دیگر مورد استفاده .بستگی دارد) شکل در مخزن

ایـن . 25ندن ژئومکانیک در شـبیه سـاز حـل همزمـان معـادلات جریـان و تغییـر شـکل اسـت روش دیگر گنجاو هنــوز در مرحلــه تحقیقــاتی روش دقیــق تــر اســت امــا زمــان محاســباتی بســیار زیــادي نیــاز دارد

.می باشد

شماتیک شبیه سازي توام جریان و ژئومکانیک بطور مستقیم.3شکل

نتیجه گیريـ دیگـر هـاي برجـا از مخزنـی بـه مخـزن شاثیر پـذیري تولیـد مخـازن از تغییـر تـن اهمیت و میزان ت

در ایـن مقالـه بـه کاربردهـاي مختلـف .متفاوت است و نیاز بـه بررسـی دقیـق اطلاعـات مـرتبط دارد مکانیک سنگ اشاره شـد بـه ایـن امیـد کـه علاقمنـدان و محققـین قـدمی در پیشـبرد ایـن علـم در

.بردارندایرانصنعت نفت

ــات ا ــات و تحقیق ــا مطالع ــدیریت مخــزن ســبب شــده ت ــت و م ــک در مهندســی نف ــت ژئومکانی همیهـاي نفتـی دنیـا و دانشـگاهها هـم اکنـون در بسـیاري از شـرکت .جدي در این زمینه صورت پـذیرد

هـاي مشـاوره حتـی شـرکت . واحد مجزائی براي اینگونه مطالعات طراحـی و شـروع بکـار نمـوده انـد اگرچـه شـنیده هـاي حـاکی از .ت و در حـال ارائـه خـدمات مـی باشـند اي مختص ایـن موضـوع ثب ـ

٢۴.Explicit Partial Coupling

٢۵.Fully Coupled

بیه ساز جریانش

شبیه ساز ژئومکانیک

عبوردهی ،تخلخل،بروزرسانی تراوائیفشاردما،بروزرسانی اشباع،...گسل و

Page 10: ژئومكانيك در مهندسي نفت - پورتال شرکت ملی نفتcpm.nioc.ir/Monthly_OilReport/Hydrocarbor/GeoMechanics.pdf · 2013. 8. 28. · ژئومكانيك

۹

شـرکت ملـی نفـت ایـران اسـت لازمهـاي خصوصـی مـی باشـد لـیکن حرکات اولیه برخی از شرکت.انجام دهنداقدام جدي و عاجل موضوع غافل نشده واین هاي ایران نیز از و دانشگاه

بســیار متــاثر از ... هــواز، گچســاران، مــارون و علیــرغم اینکــه تولیــد از مخــازن بــزرگ ایــران نظیــر اــژوهش صــنعت نفــت و دانشــگاهی سیســتم شــکاف مــی باشــد، مطالعــات ژئومکــانیکی در مراکــز پ

شـک اسـت و بـی و انـدك در مخازن سخت تـر نیـز کـه گسـترش شـکاف، محلـی . مغفول مانده استخاصــی اصــولیگــردد نیــز فعالیــت هــا مــیشــکافت هیــدرولیکی باعــث افــزایش بهــره دهــی چــاه

.صورت نپذیرفته است که امیدواریم این مهم هر چه سریعتر محقق گردد

ــنش ــدار ت ــت و مق ــاثر از جه ــدرولیکی مت ــکافت هی ــاري و ش ــتند حف ــلی هس ــاي اص ــازن . ه در مختخلیــه شــده بــدلیل کــاهش تنشــهاي اصــلی، در صــورت عــدم اســتفاده از گــل ســبک تــر احتمــال

حفـاري در لایـه هـاي عمیـق تـر . درداوجـود جریـان گـل شکافت هیدرولیکی ناخواسـته و هـرزروي ــود ــا مشــکلاتی مواجــه خواهــد ب مشــکلاتی نظیــر گیــر کــردن رشــته . میــدان در چنــین مخــازنی ب

ــود ــه ســازند دور از انتظــار نخواهــد ب ــل توجــه ب ــنش در . حفــاري و خســارات قاب ــر ت از طرفــی تغییــه نشــده م ــاي تخلی ــه محــل ه ــتیابی ب ــان دس ــده امک ــه ش ــازن تخلی ــکافت مخ ــق ش ــازن از طری خ

همچنـین اخـتلاف تـنش بـا لایـه هـاي مجـاور باعـث محـدود شـدن . هیدرولیکی را فراهم می کندگسترش عمودي شکاف بـه لایـه غیـر نفتـی و یـا آبـی شـده و در نتیجـه بـازدهی عملیـات افـزایش

.می یابد

Page 11: ژئومكانيك در مهندسي نفت - پورتال شرکت ملی نفتcpm.nioc.ir/Monthly_OilReport/Hydrocarbor/GeoMechanics.pdf · 2013. 8. 28. · ژئومكانيك

۱۰

مراجع[١] Alipour.M, “ Hydraulic Fracturing on Soft Rock”, Master Thesis, TU Delft, Netherlands, ٢٠٠٣

[٢] C. DAVID & M. LE RAVALEC-DUPIN, Rock Physics And Geomechanics In The Study OfReservoirs And Repositories, Geological Society Of London ٢٠٠٧.

[٣] Dwi Hudya F.,Sandra Natalia, David Castillo, ”The Effect Of Pressure Depletion On GeomechanicalStress And Fracture Behavior In Gunung Kembang Field” Proceedings, Indonesian PetroleumAssociation,٢٠٠٧

[۴] Economides M.J, Nolte K.G. “ Reservoir Stimulation”, ٢٠٠٠

[۵] Henk, “Perspectives Of Geomechanical Reservoir Models – Why Stress Is Important”, OIL GASEuropean Magazine ۴/٢٠٠٨

[۶] P. Longuemare, M. Mainguy, “Geomechanics in Reservoir Simulation:Overview of Coupling Methods and Field Case Study” , Oil & Gas Science and Technology – Rev. IFP,Vol. ۵(٢٠٠٢) ٧, No. ۵

[٧] Patrick M.Collins, “Geomechanical Effects on the SAGD process ”,SPE # ٩٧٩٠۵, ٢٠٠٧

[٨] Zoback, “ Reservoir Geomechanics: Current Capabilities And Future Trends”, ٢٠٠٧

[٩] Zoback, M. D “Reservoir Geomechanics” Cambridge University Press, ٢٠٠٧