مناقشة رسالة ماجستير بقسم هندسة النفط

جرت بقسم هندسة النفط مناقشة رسالة الماجستير الموسومة

دراسة جيوميكانيكية لحقل الزبير النفطي

لطالب الماجستير  علي خليل فرج وذلك يوم الاحد 2-10-2022 في قاعة المناقشات بقسم هندسة النفط.

تألفت لجنة المناقشة من الذوات

ا.م.د سميرة محمد حمد الله من جامعة بغداد- كلية الهندسة- قسم هندسة النفط- رئيسا

ا.م.د. عبدالحسين هادي جاسم من ديوان محافظة النجف- عضوا

م.د فرقد علي هادي من جامعة بغداد- كلية الهندسة- قسم هندسة النفط- عضوا

ا.م.د حسن عبد الهادي عبدالحسين من جامعة بغداد- كلية الهندسة- قسم هندسة النفط عضوا و مشرفا

وبعد مناقشة الطالب والاستماع لدفاعه وتقييم مستوى الرسالة، منح الطالب درجة الماجستير بهندسة النفط  

ادناه ملخص الرسالة باللغة العربية

معظم المشاكل في حقل الزبير النفطي هي ميكانيكية أرضية يمكن أن تؤدي إلى تعظيم الوقت غير الإنتاجي. بعض هذه المشاكل هي عدم استقرار حفرة البئر، ضغط الخزان، والهبوط، وتحطم الغلاف، وتلف الأنابيب، وركل البئر. إن تقدير الضغوط المتغيرة وقيم الهبوط اللاحقة لهذا المجال أثناء الإنتاج والحقن هي الأهداف الرئيسية لهذا البحث.

تم تقديم هذه الدراسة لربط الموديل المكمني بالموديل الجيوميكانيكي باستخدام طريقة العناصر المحدودة. يتم استخراج البيانات المثيرة للاهتمام (سجلات الآبار، وبيانات المعايرة، وتقارير الحفر، وتقرير الطين) من خمسة آبار. ثلاثة آبار إنتاجية (ZA-2 وZA-3 وZA-44 ) وبئري حقن (ZA-36 و ZA-24  ) في حقل الزبير النفطي تم تزويد الدراسة بالبيانات اللازمة. يتم استخدام برنامج Techlog 2015 لإنشاء نموذج جيوميكانيكي أحادي البعد(1D) لكل بئر. تم بناء النموذج الجيوميكانيكي ثلاثي الأبعاد بواسطة برنامج Petrel 2017 بينما يتم استخدام تقنية العناصر المحدودة في برنامج CMG 2018 لتقدير حالات الإجهاد أثناء عملية الإنتاج أو الحقن في هذا المجال من الاهتمام.

تُظهر نتائج النموذج أحادي الأبعاد تطابقًا جيدًا بين الخصائص الميكانيكية وبيانات المعايرة مما يعني نموذجًا أرضيًا ميكانيكيًا مثاليًا. الآبار بين 0 و 40 درجة من الميل أكثر استقرارًا بشكل ملحوظ لفشل الشد والقص. سيحدث الفشل في كلا الاتجاهين الأفقيين بمجرد أن تبدأ الآبار في الانحراف بين 50 و 90 درجة. تظهر نافذة الطين أن زاوية امالة البئر ليس له أي تأثير على وزن الطين ولكن ادرجة الانحراف الذي يزيد عن 40 درجة له تأثير. يسمح استخدام وزن الطين بين 12 و 13 ppg بالتحكم في مشاكل الآبار للانحرافات بين 0 و 40 درجة. فشل حفر آبار افقية بقبة الشعيبة بزوايا تتراوح من 50 إلى90 درجة.

أظهرت نتائج توزيع جميع خواص الصخور الميكانيكية في النموذج الجيوميكانيكي ثلاثي الأبعاد أن قباب الشعيبة والحمر من المتوقع أن تعاني من مشكلة عدم استقرار حفرة البئر خاصة في تكوين تنومة. على النقيض من ذلك، فإن تكوين مشرف هو منطقة أكثر استقرارًا من غيرها. أظهرت نتائج نموذج العناصر المحدودة ثلاثية الأبعاد أن الاجهاد العمودي الفعال يزداد ب مقدار32psi ويزيد الاجهاد الأفقي الفعال ب مقدارpsi 16. يمكن تفسير ذلك من خلال حقيقة أن الاختلافات في ضغط المسام لها تأثير ضئيل أو معدوم على الإجهاد الرأسي الكلي الناتج عن الوزن. أوضحت نتائج هذه الدراسة أن طريقة العناصر المحدودة هي طريقة متحفظة في اقتران ميكانيكا الخزان بالجيوميكانيكا وتدفق السوائل. كانت قيم الهبوط 6.096 ملم في الجزء الشمالي من قبة الحمار بينما كان الهبوط في المركز -5.1816 ملم. قبة الشعيبة لها هبوط سلبي يبلغ حوالي -9.75 ملم. من المهم أن نلاحظ أن هبوط النتائج الإيجابية يدل على ضغط حجم المسام ، والذي قد يكون له تأثير على نفاذية ومسامية الخزان الصخري. نتيجة لتشوه الهبوط السلبي ، من المتوقع حدوث حالات فشل مختلفة بما في ذلك تلف غلاف البئر ، وفشل تجويف البئر ، وتحطم الأنابيب. بناءً على هذه النتائج يمكن أن يتسبب الإنتاج في زيادة الضغط التفاضلي مما يؤدي إلى فشل قص الصخور. بالنسبة لحالات الحقن ، على النقيض من ذلك ، يمكن أن يؤدي زيادة ضغط المسام إلى فشل الصخور الشد.

الهدف من الدراسة: –

تم تقديم هذه الدراسة لربط الموديل المكمني بالموديل الجيوميكانيكي باستخدام طريقة العناصر المحدودة . يتم استخدام برنامج Techlog 2015 لإنشاء نموذج جيوميكانيكي أحادي البعد(1D) لكل بئر. تم بناء النموذج الجيوميكانيكي ثلاثي الأبعاد بواسطة برنامج Petrel 2017 بينما يتم استخدام تقنية العناصر المحدودة في برنامج CMG 2018 لتقدير حالات الإجهاد أثناء عملية الإنتاج أو الحقن في هذا المجال من الاهتمام.

التوصيات :-

1-زيادة عدد الآبار التي يمكن أن تشمل العمل المستقبلي للحصول على المزيد من البيانات (بيانات الإنتاج ، وبيانات الحقن ، وبيانات التثقيب) ، وبالتالي إجراء دراسة شاملة لهذا المجال من الاهتمام.

2- يجب إجراء المزيد من الأبحاث وإضافة نماذج انضغاط الصخور ، واستخدمت بيانات المسامية والنفاذية لنموذج المبنى لملاحظة كيفية تأثير عوامل الإجهاد على سمات الفيزياء البترولية. سيكون من المفيد أن يكون لديك إرشادات لاستخدامها.

3- يمكن أن يكون استخدام نموذج العناصر المحدودة ثلاثي الأبعاد لإعادة تصميم الآبار في حقل الزبير النفطي ومراقبة التغيرات في ميكانيكا الصخور الأرضية اقتراحًا للتطوير المستقبلي.