انتخاب زون مناسب برای عملیات شکافت هیدرولیکی در سازندهای ایلام و سروک در یکی از چاه¬های نفتی میادین جنوب غربی ایران
محورهای موضوعی :مهران کلهری 1 * , سجاد قره چلو 2 , سپیده یاسمی خیابانی 3
1 - جهاد دانشگاهی دانشگاه شهید بهشتی
2 - گروه زمین‌شناسی نفت، پژوهشکده علوم پایه کاربردی
3 - گروه زمین‌شناسی نفت، پژوهشکده علوم پایه کاربردی
کلید واژه: شکاف هیدرولیکی, خوشه‌بندی سلسله مراتبی, زون¬بندی مکانیک سنگی, موانع تنشی, زون کاندید شکاف هیدرولیکی,
چکیده مقاله :
شکاف هیدرولیکی یکی از روش¬های انگیزش چاه است که به‌صورت گسترده در مخازن نفتی و گازی دنیا در حال انجام می¬باشد. انتخاب زون مناسب برای عملیات شکاف هیدرولیکی از نظر اقتصادی بسیار کلیدی است. پارامترهای ژئومکانیکی در انتخاب زون‌های کاندید بسیار مؤثر و پر اهمیت می‌باشند. از جمله مهم‌ترین پارامترهای ژئومکانیکی می‌توان به اندازه و جهت‌یابی تنش افقی مینیمم و خواص مکانیک سنگی سازند اشاره کرد. در این مطالعه، چگونگی زون بندی و انتخاب زون مناسب، با استفاده از تعیین زون‌های تنشی از تنش افقی مینیمم، تعیین زون‌های مکانیک سنگی با استفاده از پارامترهای مکانیک سنگی و با تلفیق این نتایج با حد برشهای مجاز برای تخلخل و تروایی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا، پارامترهای مکانیک سنگی شامل مدول یانگ، نسبت پواسون، مقاومت فشاری تک محوری، چقرمگی شکست، و اندیس شکنندگی سنگ با استفاده از لاگ¬های چاه و با به‌کارگیری روابط تجربی مختلف استخراج شده¬اند. با اعمال روش خوشه‌بندی سلسله مراتبی به‌عنوان یکی از روش¬های یادگیری بدون نظارت یادگیری ماشین بر روی این داده¬ها، شش خوشه تعیین شده¬اند که با استفاده از این خوشه¬ها بازه مخزنی به 13 زونA تا M تقسیم‌بندی شده است. با محاسبه مقادیر تنش¬های اصلی و فشار منفذی، از تنش افقی مینیمم برای تعیین زون¬های تنشی که با موانع تنشی محدود شده¬اند استفاده شده است که برای بازه مورد مطالعه در چاه شش زون تنشی مشخص شده است. با بررسی و تلفیق نتایج زون بندی مکانیک سنگی، زون¬های تنشی و پارامترهای مخزنی تخلخل و تروایی به انتخاب زون¬های مناسب برای شکاف هیدرولیکی پرداخته شده است که زون‌های تنشی شش، سه، و پنج به‌عنوان مناسب‌ترین زونها انتخاب شده‌اند.
Hydraulic fracturing is one of the most widely used well stimulation methods in oil and gas reservoirs worldwide. Economically, selecting the appropriate zone for hydraulic fracturing operations is highly critical. Geomechanical parameters play a significant and influential role in identifying candidate zones. Among the most important geomechanical parameters are the magnitude and orientation of the minimum horizontal stress and the rock mechanical properties of the formation. In this study, the process of zonation and selecting the optimal zone is investigated using stress zone identification based on minimum horizontal stress, rock mechanical zonation based on rock mechanical parameters, and integrating these results with acceptable thresholds for porosity and permeability. First, rock mechanical parameters such as Young’s modulus, Poisson’s ratio, Uniaxial Compressive Strength, fracture toughness, and rock brittleness index were extracted from well logs using various empirical correlations. Hierarchical clustering, as an unsupervised machine learning method, was then applied to these data, resulting in six clusters. Based on these clusters, the reservoir interval was divided into 13 zones labeled A to M. By calculating the principal stresses and pore pressure, the minimum horizontal stress was used to determine stress zones bounded by stress barriers, identifying six stress zones within the studied interval in the well. Finally, by analyzing and integrating the results of rock mechanical zonation, stress zonation, and reservoir parameters (porosity and permeability), appropriate zones for hydraulic fracturing were selected. Stress zones 6, 3, and 5 were identified as the most suitable zones for hydraulic fracturing operations.
- شرکت ملی مناطق نفت‌خیز جنوب، 1393. انجام آزمایش نشت و نشت گسترده در چاه xx ، ایران، گزارش شماره پ-7991.
شرکت ملی مناطق نفت‌خیز جنوب، 1389. تفسیر نمودار تصویری، گزارش شماره پ-6756 .