کاهش ارتعاشات حفاری و افزایش سرعت رشته حفاری در میدان نفتی کرنج

مشخصات اصلی


قیمت: 100000 تومان خرید و دانلود فایل

معرفی اجمالی محصول

نقد و بررسی

مشخصات فنی

فیلم محصول

پرسش و پاسخ

نقد و بررسی

فهرست

عنوان	صفحه
چکیده	1
فصل اول : کلیات	2
1-1- مقدمه	3
1-2- بيان مسأله	4
1-3- اهمیت و ضرورت تحقيق	5
1-4- اهداف تحقيق	6
1-5- سؤالات تحقیق	6
1-6- فرضيه‏هاي تحقیق	6
1-7- ملحقات تحتاني رشته حفاري	6
فصل دوم : مبانی و پیشینه تحقیق	26
2-1- مقدمه	27
2-2- ارتعاشات رشته حفاری	28
2-2-1- منابع اصلي ايجاد ارتعاشات در رشته حفاري	31
2-2-2- انواع ارتعاشات مكانيكي رشته حفاري	31
2-2-3- آثار مخرب ارتعاشات بر روي رشته حفاري	33
2-2-4- عوامل موثر در تشدید ارتعاشات رشته حفاری	35
2-2-5- روشهاي تشخيص ارتعاشات در رشته حفاري	38
2-2-6- عوامل موثر در تشديد ارتعاشات رشته حفاري	40
2-2-7- خسارات ناشي از ارتعاشات رشته حفاري	44
2-2-8- روشهاي مبارزه و كنترل ارتعاشات	44
2-3- سرعت حفاری	50
2-3-1- مدل های برآورد سرعت حفاری	50
2-3-2- عوامل موثر در مدل های سرعت حفاری	64
2-3-3- پارامترهاي مؤثر بر سرعت حفاري	67
2-3-4- موارد استفاده از مدل برآورد سرعت حفاري	68
2-4- پیشینه تحقیقات	68
2-4-1- تحقیقات داخلی	68
2-4-2- تحقیقات خارجی	72
فصل سوم : روش کار	75
3-1- مقدمه	76
3-2- معادلات حاکم	77
3-2-1- اثرات گل حفاري	77
3-2-2- ميرايي	77
3-2-3- تاثير وزن بالاي مته (WOB)	77
3-3- منطقه مورد مطالعه (میدان نفتی کرنج)	78
3-3-1- تاریخچه میدان	78
3-3-2- محيط رسوبي ميدان کرنج	79
3-3-3- موقعيت و ساختمان ميدان کرنج	80
3-3-4- مشخصات عمومی ميدان	80
3-4- مشحصات فیزیکي رشته	84
3-4-1- هندسه و مدلسازي مساله	84
3-4-2- خصوصیات ابعادي رشته هاي مورد بررسي	85
3-5- نرم افزار مورد استفاده (نرم افزارFLAC)	86
3-5-1- FLAC/Slope	87
3-5-2- FLAC3D	87
3-5-3- بخش‌هاي نرم‌افزار FLAC	87
3-5-4- ماژول‌های (قابلیت‌های قابل نصب)FLAC	88
3-5-6- کاربردهای نرم‌افزار FLAC	89
3-5-7- مراحل منطقی شبیه سازی و تحلیل در نرم افزار Flac	89
فصل چهارم : نتایج	94
4-1- روش‌ها و ابزار تجزيه و تحليل داده‏ها	95
4-2- بحث و بررسي نتايج	95
4-2-1- تاثير ارتعاشات بر سرعت حفاری	97
4-2-2- تاثير وزن روي مته بر فركانس هاي طبيعي محوري	98
4-2-3- تاثير دانسيته گل حفاري بر فركانس هاي طبيعي محوري و سرعت هاي بحراني	99
4-2-4- اثر زاويه انحراف چاه بر فركانس هاي طبيعي محوري رشته حفاري	100
4-2-5- بررسي آناليز گذرا در حل مسئله ارتعاشات محوري رشته حفاري	101
فصل پنجم : نتیجه گیری و منابع	105
5-1- نتیجه گیری	106
منابع	107

چکیده

بطور كلي حفاري بمنظور حفر كردن چاه هاي عميق در دو بخش اكتشاف و استخراج در چاه هاي نفت و گاز بكار مي رود . رشته حفاري از قسمت هاي اصلي مختلفي از قبيل لوله هاي حفاري ، لوله هاي وزني ، پايدار كننده ها ، ارتعاش گيرها ، مته و نقاط اتصال تشكيل مي شود . به همين منظور ارائه مدلي كه بتواند سرعت حفاري را با توجه به پارامترهاي موثر بر آن تخمين بزند بسيار حائز اهميت مي باشد . با افزایش عمق میزان تراکم لایه ها و میزان سختی آنها بیشتر شده که نتیجه آن کاهش در سرعت عملیات حفاری است. سرعت حفاری در یک عملیات حفاری به میزان کار انجام شده نسبت به زمان صرف شده گفته می شود و با توجه به هزينة نسبتاً سنگين حفاري ، همواره پيش بيني سرعت حفاري و زمان مربوطه داراي اهميت زيادي بوده و به همراه آن بهينه سازي در عمليات حفاري از اهيمت ويژه اي برخوردار است .

در حین حفاری مسیر چاه لرزش ها و ارتعاشاتی تولید می شود. ارتعاشات رشته حفاري مهمترین عامل تخریب رشته حفاري و کاهش بازده عملیات حفاري می باشد، ایجاد ارتعاشات درون چاه نتیجه تماس اجزاء رشته لوله با دیوار چاه است و به عواملی مختلفی همچون پارامترهای حفاری و نوع سازند ارتباط مستقیم دارد و متعاقبا حرکات مخربی را بوجود می آورده و آثار آنها در سطح را می توان به صورت نوسانات وزن نما و لرزش میز دوار مشاهده کرد. هر چه دامنه ارتعاشات محوری بیشتر گردد و شدت نیروی دینامیکی افزایش یابد، شدت نوسانات و لرزش ها افزایش می یابد. ارتعاشات درون چاه را نمی توان به طور کامل ریشه کن کرد، اما با نظارت مناسب و کم نگهداشتن مقدار آن می تواند بی ضرر باشد. ارتعاشات رشته حفاری سبب ایجاد پدیده گیر-رفع گیر شده که کاهش بازده عملیات حفاری و کاهش قابل توجه سرعت نفوذ را به همراه دارد. البته تاثر نوع تجهیزات حفاری را باید مد نظر قرار داد.

در اين مطالعه به بررسی عوامل موثر بر افزایش دور مته سبب افزایش سرعت حفاری و کاهش ارتعاشات محوری رشته حفاری و افزایش سرعت حفاری در میدان نفتی کرنج پرداخته می شود .

فصل اول: کلیات

1-1- مقدمه

بطور كلي حفاري بمنظور حفر كردن چاه هاي عميق در دو بخش اكتشاف و استخراج در چاه هاي نفت و گاز بكار مي رود . سيستم هاي حفاري بصورت مكانيكي جهت رسيدن به اهداف، عمق زمين را حفر مي كنند . به بخش هاي سيستم حفاري كه از سطح زمين شروع شده و تا محل حفاري ادامه دارد، رشتة حفاري گفته مي شود [1] .

رشته حفاري از قسمت هاي اصلي مختلفي از قبيل لوله هاي حفاري ، لوله هاي وزني ، پايدار كننده ها ، ارتعاش گيرها ، مته و نقاط اتصال تشكيل مي شود كه براي انتقال سيال وتوان دوراني از كلي به لوله هاي وزنه و مته به كار مي روند ساق حفاري طبق تعريف انجمن نفت آمريكا (API) و اتحاد بين المللي پيمانكاران حفاري (IADC) شامل همه اعضاي مجموعه بين هرز گرد تا مته مي شود كه براي حفاري به روش دوراني به كار مي روند به عبارتي شامل رشته حفاري و وسايل كمكي مانند تثبيت كننده ها تراشنده ها تبديل ها و غيره كه معمولاً در شرايط خاصي مصرف مي شوند [2] .

آن قسمت از لوله هاي حفاري كه رزوه هاي داخلي دارد مادگي و انتهاي ديگر آن با رزوه هاي خارجي نريمه ناميده مي شود براي اتصال لوله ها پس از گذاشتن نرينه در مادينه آن ها در در هم محكم مي كنند دو انتهاي رزوه دارد لوله ، نقطه اتصال لوله نام دارد و در واقع قسمت هاي جداگانه اي هستند كه به قسمت خارجي لوله حفاري جوش مي شوند .

قسمت هاي توليد و انتقال قدرت در روي بستر زمين (سطح) قرار دارند و در اثر چرخش آنها، مجموعه رشته حفاري شروع به دوران مي نمايد و انرژي را از طريق لوله ها به مته و از مته به سازند وارد نموده و باعث حفر سازند مي شود . مته علاوه بر نيروي چرخشي، وزن مجموعه روي خود را نيز تحمل مي كند و رشته در اثر همين نيروها در عمق زمين پيشروي مي نمايد . نماي كامل يك دكل حفاري در (شكل 1-1) نشان داده شده است .