اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديداستخدام النمذجة الرقمية في تقويم التشوهات المرنة و اللدنة لجدران الابار النفطية
Using numerical modeling to evaluate the elastic-plastic deformations of oil wellbore
1343
1 51
0
(
0
)
تأليف
نضال ابراهيم( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
قدمنا في هذا البحث محاولة لدراسة تشوه جدران الآبار النفطية مستعينين بعلم النمذجة لما له من أهمية تجعلنا قادرين على التحليل و استنباط النتائج التابعة لفرضيات مختلفة تعطينا تصورا عما يحدث او من الممكن حدوثه. قمنا ببناء نموذج للظاهرة المدروسة معبر عنها بمقطع افقي للبئر النفطية على مستوى الطبقة الجيولوجية و بعد تحليل القوى و الاجهادات المؤثرة درسنا النتائج (التشوهات) لكل من صخري الرمل (صخر مرن قصفي) و الغضار (صخر لدن) حيث تبين - من خلال إجراء فرضية تتناسب مع الشذوذات في الحالة الإجهادية في الحقول النفطية – أن الشذوذ في الحالة الإجهادية للإجهادات الجيولوجية الرئيسية يلعب دورا مهماً في تشوه جدران الآبار النفطية.
We have provided in this paper an attempt to study the deformation of oil wellbore using modeling because of its capability to analyze the different hypotheses which give us a vision of what is happening or could happen . We have built a model of the phenomenon being studied are expressed in a horizontal section of the oil well on the geological layer , after loading forces and stresses, we analyzed the results ( deformations ) for the sandstone ( elastic rock ) and clay (plastic rock ), where it is shown- by making a hypothesis fit with abnormalities in the state of the stresses in the oil fields - that the anomalies in the state of stresses of principles geological stresses plays an important role in the deformation of oil wellbore.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة مشكلة تشوه جدران الآبار النفطية أثناء عملية الحفر، وهي مشكلة رئيسية في هندسة البترول. تتسبب هذه التشوهات في تضييق قطر البئر، مما يؤدي إلى صعوبات في عملية الحفر ورفع مواسير الحفر. تعتمد الدراسة على النمذجة الرقمية لتحليل التشوهات المرنة واللدنة في الصخور المحيطة بالبئر، حيث تم بناء نموذج رقمي للبئر وتحميله بالقوى والإجهادات المؤثرة. تم دراسة نوعين من الصخور: الحجر الرملي (صخر مرن قصفي) والغضار (صخر لدن). أظهرت النتائج أن الشذوذ في الحالة الإجهادية للإجهادات الجيولوجية الرئيسية يلعب دوراً مهماً في تشوه جدران الآبار النفطية. تم استخدام برنامج ABAQUS في النمذجة، وتم تحليل النتائج من حيث التشوهات والانتقالات والإجهادات. أظهرت النتائج أن الحجر الرملي يتشوه بشكل أقل من الغضار، مما يؤكد أهمية دراسة المواصفات الميكانيكية للصخور المخترقة ومعرفة التاريخ الجيولوجي للمنطقة لتقدير الإجهادات الجيولوجية الرئيسية بدقة.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة في فهم تشوهات جدران الآبار النفطية باستخدام النمذجة الرقمية، إلا أنها تعتمد على فرضيات قد لا تكون دقيقة في جميع الحالات. على سبيل المثال، تم افتراض أن الإجهاد الأفقي يساوي 80% من الإجهاد العمودي، وهو ما قد لا يكون صحيحاً في جميع الحقول النفطية. كما أن الدراسة لم تأخذ في الاعتبار تأثير العوامل الكيميائية بشكل كافٍ، مثل تأثير سائل الحفر على الصخور. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحسين النموذج الرقمي باستخدام نماذج رياضية أكثر تعقيداً تأخذ في الاعتبار الشروط الطبقية والمواصفات الميكانيكية بشكل أدق. من المهم أيضاً إجراء تجارب حقلية لمطابقة النتائج النظرية مع الواقع.
أسئلة حول البحث
-
ما هي المشكلة الرئيسية التي تتناولها الدراسة؟
المشكلة الرئيسية هي تشوه جدران الآبار النفطية أثناء عملية الحفر، مما يؤدي إلى تضييق قطر البئر وصعوبات في عملية الحفر ورفع مواسير الحفر.
-
ما هي أنواع الصخور التي تم دراستها في البحث؟
تم دراسة نوعين من الصخور: الحجر الرملي (صخر مرن قصفي) والغضار (صخر لدن).
-
ما هو البرنامج الذي تم استخدامه في النمذجة الرقمية؟
تم استخدام برنامج ABAQUS في النمذجة الرقمية.
-
ما هي الاستنتاجات الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟
الاستنتاجات الرئيسية هي أن الإجهادات الجيولوجية الرئيسية تعتبر سبباً مهماً لتضييق قطر البئر، وأن المواصفات الميكانيكية للصخور اللدنة مثل الغضار تؤدي إلى تشوهات كبيرة، مما يتطلب دراسة دقيقة للمواصفات الميكانيكية للصخور والتاريخ الجيولوجي للمنطقة.
المراجع المستخدمة
BEN-MANSOUR .R, HABIB. M.A , QAIYUM. A, May 2008- Modeling of fluid flow in a tube with a moving indentation. King Fahd University of Petroleum and Minerals (KFUPM), Saudi Arabia
FARHAT .M.S,1985- Drilling Problems and their Remedy. 613p
Fjaer E. et al, 2008- Petroleum Related Rock Mechanics, 2nd Ed. 515p
قيم البحث
اقرأ أيضاً
تتطلب الدراسة البارامترية على تجربة تحميل الأوتاد النمذجة العددية لهذه التجربة و دراسة تأثيرات بارامترات قانون المادة على شكل منحنيات الحمولة _ الهبوط و على قيم قدرة التحمل الحدية المستقرأة منها و قد جرت نمذجة بعض تجارب التحميل الحقيقية و تبين بنتيجة
معايرة النماذج على تجارب حقيقية أن موديل تصلب التربة HS يعبر عن السلوك الحقيقي للتربة بشكل أفضل من موديل مور كولومب MC, حيث تتقارب منحنيات التحميل الحاسوبية الناتجة بشكل افضل مع المنحني الحقيقي, و بناء عليه تم اعتماد قانون التصلب في توليد النماذج الحاسوبية المدروسة, و قد بينت النتائج أن العلاقة بين قوة التحمل الحدية المستقرأة من المنحني التحميل و بين بارامترات موديل المادة المستخدم هي علاقة خطية, و أنه توجد قيمة واحدة فقط لكل بارامتر تتطابق عندها قيمة التحمل الحدية الحاسوبية مع القيمة الكودية.
تتلخص الفائدة الاقتصادية في البحث من إمكانية توليد منحنيات تحميل الأوتاد حاسوبياً و إجراء دراسات بارامترية عليها من دون الحاجة إلى إجراء تجارب التحميل الحقلية, أما الهدف العملي العلمي فهو مراكمة و تجميع معلومات تصلح كقاعدة للمعطيات عن تجارب التحميل الستاتيكية.
عندما يحدث الانسكاب النفطي، فإنه من الضروري جدا أن يتم الإسراع قدر الإمكان في الإجراءات اللازمة من أجل تقليل الأضرار الناجمة و التي يمكن أن تؤثر على الإنسان و الطبيعة في نفس الوقت. بالتالي، و من أجل أن يتم القيام بالعمليات الضرورية في الوقت المناسب ا
لذي يلي الحادثة مباشرة، تم في هذا البحث تطوير نموذج رقمي ثنائي البعد من أجل دراسة أهم العمليات التي تحدث للبقعة النفطية حال انسكابها من السفن على سطح البحر، ألا و هي عملية الانتشار السطحي، كما تم الأخذ بالاعتبار كل من عمليتي التبخر و الانحلال و التي تؤدي إلى فاقد لابأس به من كمية المادة النفطية سواء في الجو أو في عمود الماء أسفل البقعة النفطية، بالإضافية إلى نمذجة هذه العمليات للانسكاب النفطي المنتشر على سطح البحر باستخدام الطريقة التجريبية. بعدئذ، تم إنشاء سيناريوهات للانسكاب النفطي، و من ثم اختبار انتشار البقعة النفطية ذات الكثافة و الموضع الابتدائي المعروفين، و باستخدام الــ MATLAB، و أخيرا تم إجراء محاكاة للتدفق و مناقشتها أيضا.
تم في هذه الدراسة تحليل نموذج بيتوني أسطواني بسيط مسلح بقضيب أملس منفرد في مركز الاسطوانة و نموذج مكعبي مسلح بقضيب محلزن منفرد في مركز المكعب و بتطبيق قوة شد على قضيب التسليح حتى الوصول إلى مرحلة الانهيار و ذلك باستخدام التحليل اللاخطي للعناصر المحدد
ة ثلاثية الأبعاد باستعمال برامج التحليل الإنشائية المتقدمة ( برنامج ANSYS ) لدراسة إجهاد التلاحم بين البيتون و فولاذ التسليح.
تعد الإطارات أحد أنواع الجمل الإنشائية لمقاومة الأحمال الزلزالية، و يتم تقوية الإطارات
بطرق عدة، و من الطرق المتبعة إضافة صفائح معدنية ضمن الإطار لتعمل كجدران قص.
يهدف البحث لتطوير نموذج شريطي (Strip model) للصفائح المعدنية الجزئية بفتحة
موازية ل
لجوائز عندما تعمل مع الإطارات البيتونية المسلحة كجدران قص.
درسنا في هذه المقالة نوعين من الاسنان و هي الكروية و المخروطية
و قارنا النتائج رقميا مع دراسة سابقة عن السن المسطح. من خلال دراسة الحقل
الإجهادي تحت هذه الاسنان الثلاثة تبين لنا أنه و في الصخور الطرية يستحسن
استخدام السن المخروطي الطويل نتيجة سهول
ة انغراسه في الصخر و هذا ما اكدته قيم
الاجهادات اسفل السن. اما في الصخور القاسية و نظرا لحاجتنا لقيم ضغط كبيرة
لتحطيم الصخر يفضل استخدام السن الكروي لما له من خاصية تشكيل مخروطين
إجهاديين تحت السن و بالتالي يمكن من تفتيت حجم جيد من الصخور القاسية.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
