ارائه الگوريتمي براي بهبود مدل‌سازي رخنه گل حفاري با استفاده از وارون‌سازي نمودارهاي مقاومت الكتريكي

An Algorithm for Improving Mud Invasion Modeling Through Inversion of Resistivity Logs

رخنه گل حفاري به‌دليل اختلاف فشار گل موجود در حفره چاه و فشار سازند رخ داده و طي آن بخش مايع گل حفاري در مخزن رخنه كرده و ذرات جامد آن در ديواره چاه تشكيل ‏كيك گل را مي‌دهد.‏ مقدار و هندسه رخنه توسط خصوصيات گل حفاري، ويژگي‌هاي سازند و اختلاف فشار بين گل و مخزن كنترل مي‌شود. رخنه گل حفاري باعث آسيب ديدگي محزن، كاهش كيفيت مخزني و كاهش توان توليد بخشي از سازند كه تحت تاثير اين فرآيند قرار گرفته، مي‌شود. همچنين رخنه گل حفاري، داده‌هاي برداشت شده از مخازن، نظير نمودارهاي چاه پيمايي، داده‌هاي لايه آزمايي، نمونه‌هاي سنگ و سيال را تحت تاثير قرار مي‌دهد. مدل‌هاي رياضي و آزمايشگاهي متعددي براي شبيه‌سازي رخنه گل حفاري وجود دارد كه هر يك به ابعاد خاصي از اين فرآيند مي‌پردازند. استفاده از اين مدل‌ها در مخازن واقعي نتايج رضايت بخشي نداشته و نيازمند بهينه‌سازي هستند. در اين مطالعه الگوريتمي بر پايه وارون‌سازي نمودارهاي مقاومت ارائه شده است تا عوامل اصلي تعيين كننده رخنه گل حفاري از جمله تراوايي كيك گل بهينه شده و مدل‌سازي توزيع گل حفاري در مخزن بهبود يابد. نتايج اين مطالعه در تفسير داده‌هاي لايه آزمايي و نمودارهاي چاه پيمايي قابل استفاده است. در اين مطالعه براي بهينه‌سازي رخنه گل حفاري از طريق وارون‌سازي نمودارهاي مقاومت القايي، برنامه كامپيوتري به شكل چرخه كار در نرم‌افزار پترل تهيه شد. مقدار خطاي انطباق نمودارهاي مقاومت بازسازي شده با نمودارهاي مقاومت واقعي به عنوان معيار كمّي بهبود توزيع رخنه گل حفاري در مخزن حاكي از بهبود چشمگير مدل‌سازي رخنه گل حفاري با بهينه سازي خصوصيات كيك گل مي‌باشد.

Mud invasion occurs in permeable formations because of overbalance drilling. During mud invasion, liquid phase of mud invades into formation, and the solid phase accumulates on the borehole wall (mud cake). Rate, volume and geometry of mud invasion are controlled by (1) mud properties, (2) petrophysical properties of formation and (3) pressure difference between mud and reservoir. The invasion of mud severely damages reservoirs and reduces its productivity. In addition, it has negative impact on the acquired data, e.g. wireline logs, formation tester and also rock and fluid sample. Different mathematical and experimental models have been developed to model mud invasion considering different aspects of the problem. Implementing these models in real cases does not have satisfactory results because they need major modifications. In this paper, we adjust mud cake permeability as the main controlling parameter of mud invasion. It is accomplished by inversion of resistivity logs. We developed different workflows using Petrel software to simulate the mud invasion and invert the resistivity log. The objective function of the inversion was the difference between modeled and real resistivity logs. After optimizing the mud cake permeability, the mud invasion profile significantly improved.