Phát triển phần mềm phân tích trạng thái ứng suất xung quanh thành giếng khoan trong ứng dụng bài toán địa cơ học
Tóm tắt
Bài báo giới thiệu kết quả phân tích trạng thái ứng suất thay đổi khi có hoạt động khoan qua thành hệ trên cơ sở dữ liệu giả định và phân tích một số hiệu ứng ảnh hưởng của thông số đầu vào tới kết quả phân tích. Từ cơ sở lý thuyết và phương trình nghiệm giải tích về trạng thái ứng suất với tên gọi “phương trình Kirsch” cho trường hợp giếng khoan tiết diện tròn trong môi trường đất đá giả thiết là vật liệu rỗng đàn hồi, tuyến tính và đồng nhất, nhóm tác giả đã xây dựng chương trình tính toán W3IPVU dựa trên ngôn ngữ lập trình chuyên dụng (mã nguồn mở, chạy trên hệ Linux) cho phép phân tích sự thay đổi trạng thái ứng suất với quỹ đạo giếng khoan bất kỳ. Đối tượng vỉa áp dụng cho chương trình tuân theo giả thiết của Kirsch. Kết quả nghiên cứu ban đầu được nhóm tác giả giới thiệu trong bài báo này cho thấy sự thay đổi của trạng thái ứng suất trong quá trình khoan, đặc biệt phụ thuộc rất lớn vào hướng khoan. Ứng suất tiếp tuyến có thể tăng do tác động khoan và phụ thuộc vào đường kính giếng khoan.
Các tài liệu tham khảo
2. R.T.Ewy. Wellbore - Stability predictions by use of a modif ed lade criterion. SPE Drilling & Completion. 1999; 14(2): p. 85 - 91.
3. A.M.AI-Ajmi, R.W.Zimmerman. Stability analysis of vertical boreholes using the Mogi-Coulomb failure criterion. International Journal of Rock Mechanics and Mining Science. 2006; 43(8): p. 1200 - 1211.
4. Xiaorong Li, K.E.Gray. Wellbore stability of deviated wells in depletion reservoir. SPE-174860-MS. SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Houston, Texas, USA 28 - 30 September, 2015.
5. Junliang Yuan, Jingen Deng, Yong Luo, Shisheng Guo, Haishan Zhang, Qiang Tan, Kai Zhao, Lianbo Hu. The research on borehole stability in depleted reservoir and caprock: using the geophysics logging data. The Scientifc World Journal. 2013.
6. M.R.McLean, M.A.Addis. Wellbore stability: the effect of strength criteria on mud weight recommendations. SPE Annual Technical Conference and Exhibition, New Orlean, USA. 23 - 26 September, 1990.
7. Borivoje Pašić, Nediljka Gaurina-Međimurec, Matanović Davorin. Wellbore instability: causes and consequences. The Mining Geological Petroleum Engineering Bulletin. 2007; 19(1): p. 87 - 98.
8. Fanhong Meng, Giin Fa Fuh. Reservoir depletion effect on in situ stresses and mud weight selection. 44th U.S - Canada Rock Mechanics Symposium and 5th U.S – Canada Rock Mechanics Symposium, Salt Lake city, Utah. 27 – 30 June, 2010.
9. Jincai Zhang. Borehole stability analysis accounting for anisotropies in drilling to weak bedding planes. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2013; 60: p. 160 - 170.
10. M.King Hubbert, David G.Willis. Mechanics of hydraulic fracturing. Society of Petroleum Engineers. 1957;210: p. 153 - 168.
11. R.P.Steiger, P.K.Leung. Lecture: Predictions of wellbore stability in shale formations at great depth. International Society for Rock Mechanics. 1989.
12. X.Chen, C.P.Tan, C.M.Haberfeld. Guidelines for efcient wellbore stability analysis. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 1997; 34(3 - 4): p. 50.e1 - 50.e14.
13. S.Li, Cary C.Purdy. Maximum horizontal stress and wellbore stability while drilling: modelling and case study. SPE Latin American and Caribbean Petroleum Engineering Conference, Lima, Peru. 1 - 3 December, 2010.
14. Adel Al-Ajmi. Wellbore stability analysis based on a new true-triaxial failure criterion. Thesis, KTH Land and Water Resources Engineering. 2006.
15. Bernt S.Aadnoy, Reza Looyeh. Petroleum rock mechanics: Drilling operations and well design. Gulf Professional Publishing. 2011.
16. Mark D.Zoback. Reservoir geomechanics. Cambridge University Press, New York. 2007.
17. J.B.Cheatham Jr. Wellbore stability. Journal of Petroleum Technology. 1984; 36(6); p. 889 - 896.
18. Erling Fjaer, R.M.Holt, A.M.Raaen, R.Risnes, P.Horsrud. Petroleum related rock mechanics (2nd edition). Elsevier Science. 2008.
19. Nguyen The Duc, Phan Ngoc Trung, Nguyen Minh Quy. Wellbore stability analysis for predicting sand production. International Symposium Hanoi Geoengineering 2013, Vietnam. 22 - 23 November, 2010.
20. Liangyang Zhang, Ping Cao, K.C.Radha. Evaluation of rock strength criteria for wellbore stability analysis. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2010; 47(8): p. 1304 - 1316.
21. Tạ Quốc Dũng, Phạm Trí Dũng, Nguyễn Văn Thuận. Xây dựng mô hình địa cơ học ứng dụng trong phân tích ổn định thành giếng khoan nghiêng Oligocence hạ - bồn trũng Cửu Long. Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ 14, Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh. 29/10 - 1/11/2015.
22. Tạ Quốc Dũng, Phạm Minh Khánh, Hồ Hoàng Phúc, Nguyễn Bình Phương. Ứng dụng các tiêu chuẩn phá hủy trong xác định áp suất gây sập lở thành giếng khoan trong phân tích ổn định thành giếng khoan. Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ 14, Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh. 29/10 - 1/11/2015.
1. Tác giả giao bản quyền bài viết (tác phẩm) cho Tạp chí Dầu khí, bao gồm quyền xuất bản, tái bản, bán và phân phối toàn bộ hoặc một phần tác phẩm trong các ấn bản điện tử và in của Tạp chí Dầu khí.
2. Bằng cách chuyển nhượng bản quyền này cho Tạp chí Dầu khí, việc sao chép, đăng hoặc sử dụng một phần hay toàn bộ tác phẩm nào của Tạp chí Dầu khí trên bất kỳ phương tiện nào phải trích dẫn đầy đủ, phù hợp về hình thức và nội dung như sau: tiêu đề của bài viết, tên tác giả, tên tạp chí, tập, số, năm, chủ sở hữu bản quyền theo quy định, số DOI. Liên kết đến bài viết cuối cùng được công bố trên trang web của Tạp chí Dầu khí được khuyến khích.
