ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo
مدلسازی ریاضی ناپایداری 
دیواره چاه هنگام حفاری 
سازند حاوی هیدرات گازی 
نام نویسندگان: علی محمودی، سعید گل محمدی، 
علی نخعی، بهزاد حسین زاده ساداتی، علی مصطفایی 
1
مقدمه 
تعریف هیدرات گازی  
محل های مستعد تشکیل هیدرات گازی  
عوامل موثر بر تجزیه هیدرات گازی  
مشکلات ناشی از تجزیه هیدارت  
2
مشکلات احتمالی ناش ی از تجزیه هیدرات 
-1 تجزیه هیدارت ← گازی شدن سیال حفاری ← کااه چگاالی 
گل ← تغییر خواص رئولوژی ← کاه فشار هیدرواساتاتی ← 
افزای تجزیه هیدرات ← بزرگتر شدن چاه و فروپاشی سازند 
هیدرات 
-2 تجزیه هیدرات ← تغییر خواص مکاانیکی و پتروفیزیکای 
رسوبات ← افزای تراوایی ← کاه استحکام سازند 
3
روش های پیشگیری از خطرات حفاری در رسوبات حاوی هیدرات 
-1 سرد کردن سیال حفاری 
-2 افزای وزن گل 
-3 افزودن بازدارنده های شیمیایی و کینتیکای باه گال 
حفاری 
-4 تسریع حفاری با راندن کیساین بلافاصاله بعاد از 
مواجه شدن با هیدرات ها و استفاده از سیمان با مقاومت 
بالا و دمای هیدراسیون کم 
4
فرضیات مدل 
* هنگام تجزیاه هیادرات در 
مرز، آب و گاز با هام آزاد 
می شوند. 
* تراوایی آب صفر اسات پا 
این فاز غیر متحرک است. 
* وقتاای آب آزاد ماای شااود، 
تخلخاال و تراوایاای گاااز در 
ناحیه اول را کاه می دهد. 
* بااا افاازای فشااار بااه 
آراماااااای، دو ناحیااااااه 
فیلتراسیون گااز باا خاواص 
متفاوت ایجاد می شود که باا 
ی مرز متحارک از هام جادا 
5
توزیع فشار در لایه: 
2푚푛휇푛 
푘푛 
휕푃푛 
휕t 
= 
휕2푃푛 
2 
휕푥2 
دمای لایه گاز اشباع شده: 
푎푛 
휕2T푛 
휕t 
= 
휕푇푛 
휕푡 
− 
휌푐푘푛 
훼휇 
휕푃푛 
휕푥 
휕푇푛 
휕푥 
مدل ریاض ی 
− 훿 
휕푃푛 
휕푥 
− 휂 
푚푛휌퐶 
훼푛 
휕푃푛 
휕푡 
شرایط مرزی: 
푇2 ∞, 푡 = 푇2 푥, 0 = 푇푒 , 푇1 푙 푡 , 푡 = 푇2 푙, 푡 
تعیین فشار تجزیه هیدرات: 
log 푃퐷 = 푎 푇퐷 − 푇0 + 푏(푇퐷 − 푇0)2 + 푐 
6
نتایج شبیه سازی 
قابل www.IODP-usio.org اطلاعات مورد استفاده در شبیه سازی به صورت آنلاین در 
دسترسی است. 
7 
شمال شرقی اقیانو آرام(. ( Cascadia Margin : موقعیت 
2203 mbrf :) عمق آب )همانطوری که از لا گها دیده می شود 
350 mbsf :Total penetration
جمع بندی 
دمای اولیه مخزن به طرز قابال تاوجهی حرکات جبهاه  
تجزیه هیدرات را تحت تاثیر قرار م یدهد. 
با کاه فشار مخزن، جبهه تجزیه هیادرات باا سارعت  
بسیار بیشتری حرکت می کند . 
افزای دمای متوسط ناشی از فرآیناد حفااری تااثیر  
قابل توجهی روی تجزیه هیدرات ندارد. 
پارامترهای اصلی که موجاب تجزیاه هیادرات می شاوند  
عبارتند از دمای گل حفاری در مته و فشار ته چاهی. 
8
در آینده 
در نظر گرفتن جریانات دو فازی و سه فازی در سازند  
در نظر گرفتن انتقال حرارت رسانشی در سازند  
در نظر گارفتن اثارات مرباوط باه تغییارات ژئومکاانیکی  
سازندهای سست حاوی هیدرات در اثر تجزیه هیدرات 
در نظر گرفتن انحلال پذیری گاز تولید شده در گل حفاری  
9
سپا از توجه شما 
10

More Related Content

مدلسازی ریاضی ناپایداری دیواره چاه هنگام حفاری سازند حاوی هیدرات گازی

  • 1. مدلسازی ریاضی ناپایداری دیواره چاه هنگام حفاری سازند حاوی هیدرات گازی نام نویسندگان: علی محمودی، سعید گل محمدی، علی نخعی، بهزاد حسین زاده ساداتی، علی مصطفایی 1
  • 2. مقدمه تعریف هیدرات گازی  محل های مستعد تشکیل هیدرات گازی  عوامل موثر بر تجزیه هیدرات گازی  مشکلات ناشی از تجزیه هیدارت  2
  • 3. مشکلات احتمالی ناش ی از تجزیه هیدرات -1 تجزیه هیدارت ← گازی شدن سیال حفاری ← کااه چگاالی گل ← تغییر خواص رئولوژی ← کاه فشار هیدرواساتاتی ← افزای تجزیه هیدرات ← بزرگتر شدن چاه و فروپاشی سازند هیدرات -2 تجزیه هیدرات ← تغییر خواص مکاانیکی و پتروفیزیکای رسوبات ← افزای تراوایی ← کاه استحکام سازند 3
  • 4. روش های پیشگیری از خطرات حفاری در رسوبات حاوی هیدرات -1 سرد کردن سیال حفاری -2 افزای وزن گل -3 افزودن بازدارنده های شیمیایی و کینتیکای باه گال حفاری -4 تسریع حفاری با راندن کیساین بلافاصاله بعاد از مواجه شدن با هیدرات ها و استفاده از سیمان با مقاومت بالا و دمای هیدراسیون کم 4
  • 5. فرضیات مدل * هنگام تجزیاه هیادرات در مرز، آب و گاز با هام آزاد می شوند. * تراوایی آب صفر اسات پا این فاز غیر متحرک است. * وقتاای آب آزاد ماای شااود، تخلخاال و تراوایاای گاااز در ناحیه اول را کاه می دهد. * بااا افاازای فشااار بااه آراماااااای، دو ناحیااااااه فیلتراسیون گااز باا خاواص متفاوت ایجاد می شود که باا ی مرز متحارک از هام جادا 5
  • 6. توزیع فشار در لایه: 2푚푛휇푛 푘푛 휕푃푛 휕t = 휕2푃푛 2 휕푥2 دمای لایه گاز اشباع شده: 푎푛 휕2T푛 휕t = 휕푇푛 휕푡 − 휌푐푘푛 훼휇 휕푃푛 휕푥 휕푇푛 휕푥 مدل ریاض ی − 훿 휕푃푛 휕푥 − 휂 푚푛휌퐶 훼푛 휕푃푛 휕푡 شرایط مرزی: 푇2 ∞, 푡 = 푇2 푥, 0 = 푇푒 , 푇1 푙 푡 , 푡 = 푇2 푙, 푡 تعیین فشار تجزیه هیدرات: log 푃퐷 = 푎 푇퐷 − 푇0 + 푏(푇퐷 − 푇0)2 + 푐 6
  • 7. نتایج شبیه سازی قابل www.IODP-usio.org اطلاعات مورد استفاده در شبیه سازی به صورت آنلاین در دسترسی است. 7 شمال شرقی اقیانو آرام(. ( Cascadia Margin : موقعیت 2203 mbrf :) عمق آب )همانطوری که از لا گها دیده می شود 350 mbsf :Total penetration
  • 8. جمع بندی دمای اولیه مخزن به طرز قابال تاوجهی حرکات جبهاه  تجزیه هیدرات را تحت تاثیر قرار م یدهد. با کاه فشار مخزن، جبهه تجزیه هیادرات باا سارعت  بسیار بیشتری حرکت می کند . افزای دمای متوسط ناشی از فرآیناد حفااری تااثیر  قابل توجهی روی تجزیه هیدرات ندارد. پارامترهای اصلی که موجاب تجزیاه هیادرات می شاوند  عبارتند از دمای گل حفاری در مته و فشار ته چاهی. 8
  • 9. در آینده در نظر گرفتن جریانات دو فازی و سه فازی در سازند  در نظر گرفتن انتقال حرارت رسانشی در سازند  در نظر گارفتن اثارات مرباوط باه تغییارات ژئومکاانیکی  سازندهای سست حاوی هیدرات در اثر تجزیه هیدرات در نظر گرفتن انحلال پذیری گاز تولید شده در گل حفاری  9
  • 10. سپا از توجه شما 10