تطبيق طين مائي عالي الأداء مهندَس وميكانيكا جيو متكاملة تساعد في الحفر عبر تكوين شيل معقد بأعلى معدل اختراق قياسي في امتياز كيرثار - دراسة حالة من باكستان

الملخص يقع امتياز كيرثار في منطقة أحزمة الطي والدفع مع مكون نشط من الانزلاق الجانبي، مما يتسبب في عدم استقرار البئر بسبب التعقيدات الناتجة عن الإجهاد في الموقع مثل الطائرات الضعيفة والبقع الردمية والكسور الدقيقة عبر الشيل. آلية فشل الشيل الأساسية هي انتقال ضغط الفراغ (PPT) عبر الطائرات الضعيفة، مما يزداد سوءًا مع مرور الوقت، مما يجعل شيل لاكي ورانيكوت صعب الحفر. تعتبر الانهيارات الشديدة، مثل الخرائط الكتلية، والجدولية، والمشظاة، والانسدادات، والأحداث المفرطة في إعادة التشكيل مشاكل شائعة – مما يؤدي إلى فقدان أيام في تثبيت البئر قبل تركيب الغلاف، وانهيار البئر واحتجاز الأنابيب، وحلول إصلاح مكلفة. النموذج الجيو-ميكانيكي ثنائي الأبعاد المتاح لديه قيود بسبب نقص البيانات نتيجة عدم توفر LOT الممتد، وعدم توفر سجلات الكثافة إلى السطح، ونقص القيم الأساسية في الشيل، وعدم اليقين في النضوب (ضغط الانهيار) ووجود اختلاف في الإجهاد، وبسبب دقة البيانات الزلزالية الضعيفة نتيجة للتضاريس - مما يجعل من الصعب تحقيق نموذج ثلاثي الأبعاد. نظرًا لأن الخزان مكتظ ونتيجة للتكسير الهيدروليكي، يتم حفر الآبار في الاتجاه المفضل للتكسير، مما لا يساعد في تقليل عدم استقرار البئر. تصف هذه الورقة التطبيق المتكامل لنظام طين مائي عالي الأداء مهندَس مع نموذج جيو-ميكانيكي محدث، مما يوفر أداءً مماثلًا لنظام طين زيت بناءً على تثبيط الطين ومنع الترطيب، وزيادة معدل الاختراق، واستقرار البئر. لتقليل PPT؛ تم استخدام مركبات الألمنيوم غير القابلة للذوبان، وبوليمرات الختم القابلة للتشكل بحجم نانو (d50 = 100-200 نانومتر) إلى جانب مواد إضافية تعتمد على تكنولوجيا النانو تعمل على الربط والختم - مما يوفر توزيع حجم جزئي فعال وختم عبر الكسور الدقيقة في الشيل والطائرات الضعيفة، كل ذلك مع الحفاظ على ضغط متوازن عالٍ لاستقرار البئر. تم استخدام مستوى ملوحة مثالي لسائل الحفر لمنع ارتفاع ضغط الفراغ في منطقة قريبة من البئر، مما يمنع انهيار الشيل نتيجة لآلية كيميائية-مسامية. تم تطوير نموذج جيو-ميكانيكي قبل الحفر لتوقع نافذة طين آمنة، ومعالجة تحديات استقرار البئر. تم تحديث النموذج في وقت شبه حقيقي مع زيادة وزن الطين عند الحاجة، مما ساعد في التدخل في الوقت المناسب لمنع انهيار البئر. تم حفر شيل لاكي بدون أي مشكلات كبيرة، وتم حفر تكوين رانيكوت بمعدل اختراق قياسي (ROP) قدره 10 م/ساعة - مما خفف من الرحلات الشرطية بشكل كبير وتم تسليم الآبار بأمان. تناقش الورقة الشكوك الرئيسية في معالجة النموذج الجيو-ميكانيكي، بشكل أساسي في ضغط الحمل الزائد، ومعايرة ضغط الفراغ، وشدة الضغط الأفقي الدنيا، وقوة الصخور - وتقترح طريقة ممكنة للمضي قدمًا لتخفيف هذه المشاكل.