عنوان پایان‌نامه
بررسی رفتار ناپیوستگی ها درپوش سنگ آسماری تحت فشار طی تزریق گاز ( مطالعه موردی؛ یکی از میادین نفتی جنوب)
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن-مکانیک سنگ
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2618;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 62527
- تاریخ دفاع
- ۰۱ اردیبهشت ۱۳۹۳
- دانشجو
- محمد حیدری زاده
- استاد راهنما
- حسین معماریان, مهدی موسوی
- چکیده
- تزریق گاز یکی از موثرترین روش های بازیافت ثانویه از مخازن نفت به شمار می آید. از طرفی، تزریق گاز در مخازن و در مقابل آن واکنش پوش سنگ، از جنبه های ژئومکانیکی می تواند مشکلاتی به وجود آورد که جبران ناپذیر خواهد بود. پوش سنگ مخزن اغلب دارای ناپیوستگی هایی مانند درزه ها، زون های خرد شده و گسل ها می باشد. همچنین، این ناپیوستگی ها در تعیین بازه ی فشار تزریق ایمن از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. بنابراین، شناخت کافی از ویژگی های ژئومکانیکی ناپیوستگی های پوش سنگ، نقش اساسی در پیش بینی رفتار ژئومکانیکی آن ایفا می کنند. این پژوهش با هدف بررسی رفتار ژئومکانیکی ناپیوستگی های پوش سنگ سازند آسماری (سازند گچساران) طی تزریق گاز انجام شده است. برای این منظور، در آغاز مطالعات کتابخانه ای با هدف مطالعه ی سوابق موضوع و تئوری رفتار ژئومکانیکی ناپیوستگی ها، طی تزریق گاز صورت گرفته است. این مطالعات نشان داد که، مدل سازی ژئومکانیکی همراه با داده های دقیق و کافی در دسترس می تواند پیش بینی مناسبی از رفتار ژئومکانیکی مجموعه مخزن – پوش سنگ داشته باشد. مراحل بعدی پژوهش در دو بخش انجام شده است که بخش اول مطالعات آزمایشگاهی بر روی ناپیوستگی های نمونه سنگ های انیدریت، مارن و نمک با هدف تعیین داده های دقیق و بخش دوم مدلسازی ژئومکانیکی با استفاده از داده های حاصل از آزمون های آزمایشگاهی و برخی اطلاعات کلی از میدان منصوری می باشد. نتایج مطالعات آزمایشگاهی نشان داد که نمونه سنگ انیدریت در مقایسه با نمک و مارن دارای رفتار شکننده تر می باشد. همچنین، به ازای سطوح مختلف تنش نرمال، تغییرات سختی برشی در سطح ناپیوستگی های انیدیت، مارن و نمک تغییرات قابل توجهی ندارد. علاوه بر این، نتایج مدل سازی ژئومکانیکی نشان داد که ویژگی های ژئومکانیکی و ترتیب لایه های تشکیل دهنده ی پوش سنگ، نقش مهمی در پیش بینی رفتار ژئومکانیکی آن ایفا می کند. همچنین، لایه ی نمکی بین لایه ی مارن و انیدریت، تغییرات تنش موثر کمتری نسبت به مارن و انیدریت طی تزریق گاز نشان می دهد. در پایان می توان نتیجه گرفت که حضور گسل در مجموعه مخزن – پوش سنگ موجب کاهش آستانه تحمل فشار تزریق نسبت به حالت عدم حضور گسل در پوش سنگ می شود.
- Abstract
- Gas injection is one of the efficient ways for enhanced oil recovery. During gas injection into a reservoir, geomechanical responses of its caprock can lead to majore problems. Caprock often contains discontinuities such as joints, fractured zone and faults. These discontinuities play an important role in determination of maximum sustainable injection pressure. The main objective of present reserch, is investigation of the geomechanical behavior of Asmari formation cap rock’s (Gachsaran formation) discontinuities during gas injection. Litreture studies showed that geomechanical modeling, using enough accurate data can give a reasonable prediction of caprock–reservoir geomechanical behavior. Experimental investigation carried out on discontinuities of anhydrite, marl and salt specimens to obtain ¬¬¬accurate geomechanical data. Then, geomechanical model was simulated using obtained data from experimental investigation. Experimental results showed that, anhydrites are more brittle than salt and marl specimens. Also, shear stiffness have not significantly change in different normal stresses. Geomechanical modeling also showed that geomechanical properties and layering sequences of cap rock plays an important role in prediction of its geomechanical behavior. Furthermore, during gas injection, the salt layer interbeded with marl and anhydrite have less changes of effective stress compared to marl and anhydrite. Present study also showed that presence of fault in caprock reduces the maximum sustainable injection pressure. Keyword: Gas injection, caprock, geomechanical behavior, discontinuities, fault, Gachsaran formation, Iran.
