مقايسه روش‌هاي تحليلي و اجزاء محدود درتعيين تنش‌هاي مكانيكي چاه‌هاي نفت

امروزه با توجه به توسعه‌ي روزافزون تكنولوژي حفاري و تسريع اكتشافات و استخراج منابع نفتي و گازي از سوي كشورهاي همسايه (قطر، عربستان، كويت، عراق و ...) و در نتيجه لزوم ازدياد توان برداشت از منابع مشترك نفتي با كشورهاي مذكور از يك سو و هزينه‌ي قابل توجهي (بالغ بر 1 ميليارد دلار آمريكا) كه براي جبران خسارات ناشي از ناپايداري‌هاي چاه‌هاي نفتي در جهان هزينه مي‌گردد، از سوي ديگر، به نظر مي‌رسد كه بهبود شرايط و تكنولوژي حفاري در ميادين نفتي و حل دقيق و تعيين بهينه پنجره ايمن گل حفاري –و در نتيجه حفاري ايمن و بدون توقف و تبعاً صرف هزينه و زمان كمتر- در مسأله پايداري چاه بايد از اولويت‌هاي اصلي پژوهش‌هاي صنعت نفت باشد. با توجه به مسائلي كه در بالا گفته شد، در مقدمه آن نياز به تشخيص دقيق تنش‌هاي موجود در ديواره چاه مي‌باشد. در تحقيق پيش رو ابتدا با استفاده از روابط كرش، حل دستي و تقريبي تنش‌هاي موجود در ديواره‌ي مقطعي از يك چاه اكتشافي در درياي شمال در عمق 1589 متري از سطح، با ساده سازي و مقدار دهي در روابط ارائه شده توسط كرش انجام شد. در گام بعدي با در نظر گرفتن همان شرايط و مشخصات، مدل اجزاء محدود مقطع مذكور با استفاده از روش اجزاء محدود ساخته شد و تحليل‌هاي لازم صورت گرفت. در گام آخر، خروجي مدل ساخته شده (تنش‌هاي شعاعي و مماسي در دستگاه ( R-θ) و حل به دست آمده از معادلات كرش مقايسه گرديد. طي بررسي‌هاي به عمل آمده، تنش‌هاي موجود در ديواره‌ي چاهِ مدل مكانيكال ساخته شده، با در نظر گرفتن شرايط خاص و اغماض‌هاي صورت گرفته توسط كرش براي ساده شدن روابط ارائه شده، هم‌خواني قابل قبولي با روابط ارائه شده داشت و در نتيجه، مدلسازي عددي مكانيكال با استفاده از روش اجزاء محدود در مسائل واقعي مورد اعتماد و قابل استفاده مي‌باشد.