پيش بيني فرونشست مخزن و بازفعالي گسل ها و بررسي تاثير آنها بر خصوصيات مخزني و توليدي ميدان با شبيه سازي ژئومكانيكي 4 بعدي

تخلیه مخزن از هیدروكربن حین فرایند تولید، سبب تغییر فشار منفذی و در نتیجه تغییر تنشهای موثر میدان می- شود. این پدیده با گذر زمان، كرنشهای عمودی و افقی مختلفی را بدنبال خواهد داشت و باعث جابهجایی بلوكهای مختلف میدان و احتمالا بازفعالی گسل های موجود خواهد شد. این در حالیست كه پدیده بازفعالی گسلها، تراكم و فرونشست سازندها از مهمترین عوامل تهدید كننده چاه های حفاری شده، تغییرات خصوصیات كمی و كیفی مخزن و در نتیجه تغییر میزان تولید و برداشت نهایی از میدان بحساب میآیند كه درصورت عدم پیش بینی و ارائه راهحل مناسب، هزینههای هنگفت و بعضاً جبرانناپذیری را از نظر اقتصادی و عملیاتی به دنبال خواهند داشت. در این راستا، شبیهسازی ژئومكانیكی چهاربعدی با درنظر گرفتن دورههای زمانی مختلف تولید به عنوان بعد چهارم، طی یك فرایند مدلسازی ژئومكانیكی میدان، به پیشبینی و شبیهسازی پارامترهای ژئومكانیكی میدان به روش المان محدود میپردازد كه به كمك آن میتوان چنین تغییراتی را مشاهده و پیامدهای حاصل از آنرا بررسی و آنالیز كرد. در این مطالعه با اجرای همزمان و دوطرفه مدلهای دینامیكی و ژئومكانیكی میدان، متغیرهای ژئومكانیكی در دورههای مختلف تولید، بصورت شبكههای سه- بعدی مدلسازی شده و سپس با استفاده از مدلهای بدست آمده، وضعیت تنش، كرنش و فرونشست مخزن در جهات مختلف برای هر دوره تولیدی شبیه سازی شده است. در نهایت آنالیز و مقایسه مدلهای حاصله، نشان داد كه روند بهره- برداری بكاربرده شده، خصوصا از سال تولیدی هشتم به بعد به دلیل افت فشار مخزن از حد بحرانی، باعث ایجاد آسیبهای جدی به تجهیزات درونچاهی و سطحی خواهد شد. همچنین با بررسی نقشه های كرنش شكل پذیر گسل ها، مقادیر ناچیزی از جابه جایی و تغییر شكل فیزیكی در بلوكهای گسل ها مشاهده شد كه میتوان نتیجه گرفت كه احتمال فعالیت مجدد این گسلها حین فرایند تولید وجود ندارد.

The possibility of fault reactivation, reservoir compaction and subsidence at reservoir and surface levels due to the reservoir depletion are considered as the main threatening factors for wells, reservoir quality and production management. Application of integrated geomechanical modeling will lead to identification of main challenges raised due to fault reactivation and establishing risk mitigation plans to increase safety and economical value of sustainable production operation. In this study, in order to find compacted and displaced zones, a fully 2-Way coupled geomechanical simulation has been executed to generate different stress and strain 3-D models for specific production-years steps. Finally, by analyzing the stress and strain maps, it is concluded that the applied production strategy will be unsafe for well equipment and surface facilities, especially after 8 years of production. The results also show that fault reactivation due to production and injection is highly unlikely