پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1398
پدیدآورندگان:
محمد تیموری [پدیدآور اصلی]، احمد رمضان زاده[استاد راهنما]، بهزاد تخم چی[استاد راهنما]
چکیده: حفاری چاه های نفت و گاز به عنوان یکی از چالش برانگیزترین و هزینه برترین عملیات های مرتبط با سنگ شناخته می شود زیرا پارامترهای مختلفی همچون سازند زمین شناسی، تکنولوژی تجهیزات و عامل انسانی در پیچیدگی آن دخیل هستند. به دلیل اینکه حین حفاری اطلاعات سازندی در هر لحظه در درسترس نیست لازم است راهکارهایی برای پیش بینی شرایط سازند و اعمال پارامترهای مناسب حفاری جهت بالا بردن بازدهی عملیات اندیشیده شود. رکن اصلی عملیات حفاری شکست سنگ به وسیله ابزار برش (مته حفاری) می باشد. در یک عملیات بهینه می بایست شکست سنگ با کمترین اتلاف انرژی صورت گیرد. تیله در سال ۱۹۶۵ مفهوم انرژی ویژه مکانیکی را جهت بررسی عددی انرژی مصرف شده جهت شکست یک واحد حجمی سنگ معرفی کرد. تحقیقات دیگر محققان نشان داد که شکست سنگ به خواص مکانیکی و مقاومتی سنگ وابسته است و مهمترین پارامتر مقاومتی سنگ مقاومت فشاری آن می باشد. شرکت های حفاری مهمترین معیار در طراحی و انتخاب مته حفاری را مقاومت فشاری تک محوره در نظر می گیرند. پس در این تحقیق تلاش است تا ارتباطی بین انرژی ویژه مکانیکی و پارامترهای ژئومکانیکی سنگ برقرار گردد تا با استفاده از این رابطه ها خواص مقاومتی سنگ را هنگام حفاری تخمین زد و در اعمال پارامترهای حفاری بهینه یا انتخاب مته مناسب از مقدار تخمینی مقاومت سنگ استفاده کرد. در این تحقیق ابتدا با جمع آوری حداکثر داده های لازم (داده های حفاری، نگاره های پتروفیزیکی و نتایج آزمایشات مغزه) در لایه سروک یکی از میادین نفت جنوب غرب کشور پایگاه داده تشکیل شد. سپس با استفاده از داده های پتروفیزیکی مدل ژئومکانیکی یک بعدی چاه ساخته و توسط معیارهای شکست مدل مورد نظر اعتبارسنجی گردید که تا حد زیادی شکستگی های برشی ثبت شده پیش بینی گردید. لازم به ذکر است به دلیل موجود نبودن داده های موج برشی در تمام چاه ها، با استفاده از دادهای موج برشی یکی از چاه ها رابطه ای بین سرعت موج برشی با سرعت موج فشاری و چگالی برقرار شده است که ضریب تعیین ۹۲ درصدی رابطه نشان از دقت بالای آن در پیش بینی دارد. از رابطه به دست آمده جهت پیش بینی سرعت موج برشی در چاه دیگر استفاده می شود. با استفاده از داده های حفاری مقادیر انرژی ویژه محاسبه و سپس سعی در یافتن ارتباط بین این پارامتر و خواص ژئومکانیکی سنگ گردید. نتایج تحلیل ها نشان داد در شرایط حفاری کارآمد مقاومت فشاری تک محوره سنگ، نسبت پواسون و عمق از همبستگی بالاتری با انرژی ویژه برخوردار هستند و ضریب تعیین رابطه رگرسیونی در چاه A و B به ترتیب ۰/۷ و ۰/۶۲ می باشد. در حالی که در عملیات مغزه گیری به دلیل اعمال پارامترهای حفاری کنترل شده، عامل اصلی موثر در انرژی ویژه حفاری، مقاومت فشاری تک محوره سنگ است. لذا درقسمتی از چاه که مغزه گیری انجام شده است از داده های نگاره های چگالی، سرعت موج برشی و پرتو گاما جهت برقراری ارتباط با انرژی ویژه استفاده شد که رابطه حاصل ضریب تعیین ۰/۶۷ دارد. بررسی تغییرات انرژی ویژه حفاری بر حسب نرخ نفوذ حفاری در چاه مورد مطالعه نشان می دهد شرایط بهینه حفاری در مقادیر انرژی ویژه مکانیکی کمتر ازدو گیگاپاسکال اتفاق می افتد. با استفاده از داده های وزن روی مته، نرخ نفوذ حفاری و گشتاور به عنوان ورودی و استفاده از شبکه عصبی مصنوعی مقدار مقاومت فشاری تک محوره در دو چاه با ضریب همبستگی ۰/۸۴ (همه داده ها) قابل تخمین است که می تواند در بهینه سازی پارامترهای حفاری از آن استفاده نمود. همچنین روابط رگرسیونی جهت تخمین مقاومت فشاری در دو چاه A و B ضرایب تعیین ۰/۷۳ و ۰/۶۶ دارا می باشند.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#انرژی ویژه مکانیکی #مدل ژئومکانیکی #پارامترهای ژئومکانیکی #رگرسیون #شبکه عصبی #بهینه سازی
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)