چکیده: قابلیت حفاری یکی از مهمترین پارامترهای حفاری چاه های نفت و گاز می باشد که تاثیر به سزایی در انتخاب مته دارد که به طبع آن با انتخاب مته مناسب می توان به کاهش زمان و افزایش راندمان حفاری کمک کرد. از آنجایی که قابلیت حفاری هر سنگی به پارامترهای بسیار زیادی وابسته است و این پارامترها در ارتباط تنگاتنگ با هم دارند لذا دست‌یابی به یک روش جامع که بتوان با استفاده از آن قابلیت حفاری سنگ‌ها را مورد بررسی و ارزیابی قرار داد یکی از اهداف کلیدی محققان علم حفاری بوده است. در پژوهش پیشرو با الهام از روش ها و مطالعات پیشین، ضمن جمع آوری، آماده سازی و ساخت پایگاه اطلاعاتی مناسب، تلاش شد با روش های مناسب نرخ نفوذ مته در سازندهای مختلف پیش بینی گردد. سپس قابلیت حفاری سازند که در واقع تاثیر پارامترهای ژئومکانیکی بر سنگ می باشد، مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. بررسی ها نشان داد بعضی از این پارامترها قابلیت حفاری را تقویت کرده و تاثیر مثبت دارند و برخی از آنها نقش منفی داشته و باعث کاهش قابلیت حفاری می شوند. در این مطالعه پس از ساخت مدل ژئومکانیکی یک بعدی برای شش حقله چاه میدان آزادگان جنوبی، از پارامترهای ژئومکانیکی و همچنین داده های پتروفیزیکی و عملیاتی برای تحلیل تاثیر آن ها بر نرخ نفوذ مته حفاری استفاده گردید. برای ارزیابی رابطه این ویژگی ها با نرخ نفوذ حفاری از روش های تحلیل رگرسیون خطی دو متغیره استفاده شد. علاوه برآن، رگرسیون خطی چندگانه بر روی پارامترهای مورد نظر صورت پذیرفت که رابطه های مناسبی بین متغیرهای مستقل و پارامتر وابسته (نرخ نفوذ مته) در سازندهای مختلف بدست آمد. به دلیل کمبود داده و همچنین داده های ناقص و نامعتبر، رگرسیون خطی چندگانه برای سازندهای آغاجاری، گچساران، آسماری، پابده، جهرم و فهلیان انجام نشد. همچنین به علت ضخامت کم سازند لافان ترجیح داده شد تحلیل با سازند ایلام به صورت یک پارچه صورت پذیرد. جهت اعتبار سنجی، نتایج بدست از تحلیل رگرسیونی با نرخ نفوذ واقعی چاه ها مقایسه گردید که نتایج قابل قبول بود. افزون براین نرخ نفوذ مته برای سازندهای گورپی تا کژدمی به روش رگرسیون غیرخطی چند متغیره با کمک نرم افزار SPSS تخمین زده شد و در چاه های 86 و 103 مورد اعتبارسنجی قرار گرفت. ما حصل این روش روابط قابل توجه بین نرخ نفوذ مته و پارامترهای مستقل برای سازندهای گورپی، ایلام / لافان، سروک، کژدومی و داریان بود. نمودار نرخ نفوذ تخمین زده شده با نرخ نفوذ اندازه گیری شده در دو چاه مذکور برازش شد که نتیجه نیز مطلوب بود. نتایج رگرسیون غیرخطی بر روی داده مربوط به سازندهای آغاجاری، گچساران، آسماری، پابده، جهرم، گدوان و فهلیان به دلیل کمبود داده و همچنین داده های ناقص و نامعتبر، مطلوب و قابل توجه نبود. علاوه بر روش های رگرسیونی، نرخ نفوذ حفاری به روش شبکه عصبی پرسپترون چند لایه برای سازندهای مختلف انجام گردید. که نتایج آن برای سازندهای لافان، سروک، کژدمی و داریان قابل قبول بود. در مقایسه بین روش های انجام شده در تخمین نرخ نفوذ مته، شبکه عصبی پرسپترون چند لایه در سازندهای سروک و کژدمی عملکرد مطلوب تر از خود نشان داد در حالی که در سازندهای ایلام / لافان، روش رگرسیون خطی چند متغیره روش مناسب تری از سایر روش ها بود. ضمن آن که روش رگرسیون غیر خطی چند متغیره در سازند داریان عملکرد بهتری نسبت به سایر روش ها داشت. بررسی ها حاکی از آن بود که این روش برای سایر سازندها کارآیی لازم را ندارد. علت ناکارآمدی این روش در بعضی سازندها می تواند ناشی از حجم کم داده ها و مشکلات حین حفاری باشد. به عنوان مثال، سازند جهرم در بعضی چاه ها به لحاظ زمین-شناسی ساختمانی حذف و در چاه های دیگر هم با هرزروی کامل روبرو بوده است. این پژوهش نشان داد، پارامترهای ژئومکانیکی مانند مقاومت فشاری، مدول یانگ، چگالی، زاویه اصطکاک داخلی، و تخلخل نقش اساسی در قابلیت حفاری دارند. این پارامترها تعیین‌کننده میزان سختی، شکنندگی، و پایداری سازند هستند و به طور مستقیم بر انتخاب مته، فشار روی مته، سرعت چرخش، و نوع گل حفاری تأثیر می‌گذارند. برای مثال، سنگ‌های با مقاومت فشاری بالا و چگالی زیاد معمولاً به تجهیزات قوی‌تر و نیروی بیشتری برای حفاری نیاز دارند و نرخ نفوذ کمتری دارند، در حالی که سنگ‌های با چگالی و مقاومت پایین، حفاری سریع‌تر اما پتانسیل ریزش و ناپایداری بیشتری دارند. بهینه‌سازی عملیات حفاری مستلزم شناخت دقیق این پارامترها و تنظیم تجهیزات و شرایط حفاری بر اساس آن‌ها است. استفاده از مدل های بدست آمده از روش های مذکور در زمان عملیات حفاری، باعث جلوگیری از افت سرعت حفاری، بهینه سازی عملیات حفاری، افزایش راندمان عملیات حفاری شده و همچنین کاهش هزینه های حفاری را در پی خواهد داشت.