Characterization of shaledrilling fluid interaction mechanisms related to wellbore instability تحديد نظم تفاعل سائل الحفر مع صخور الطفل وعلاقتها بتهدم البئر

Abstract

إن مشكلة عدم الثباتية في آبار النفط والغاز غالبا ما تقع خلال عملية الحفر بين طبقات الصخور الطينية (الطفل) ولذلك فإن فهم ميكانيكية التفاعل بين سائل الحفر وتلك الصخور مهم جدا لتفادي مشكلة التهدم في الآبار عند الحفر خلال طبقات الصخور الطينية (الطفل) لقد تمت مراجعة الجهد الكهربي (درجة التفاعلية) للصخور الطينية وتم تطوير اختبارات حقلية تستخدم لتصنيف الصخور الطينية حسب درجة تفاعلها مع سائل الحفر وتم التأكد من صحة تلك الاختبارات بتصميم أجهزة معملية خصيصا لهذه الدراسة كما تمت محاكاة مشكلة انهيارية البئر خلال عملية الحفر في طبقات الصخور الطينية معمليا باستخدام عينات أسطوانية مجوفة، ووجد أن الزيادة في المحتوى المائي للعينة قد أدت إلى تقليل قوة التحمل، وبالتالي قللت من ثباتية البئر بينما وجد أن الزيادة في الضغط الهيدروستاتيكي لسائل الحفر قد أدت إلى تحسين ثباتية البئر

Wellbore stability problems tend to occur during the drilling phase in shale sections hence the understanding of shaledrilling fluid interaction mechanisms is essential if wellbore instability is to be avoided when drilling through shale sections A review on the origin of shale electric potential is presented in this paper Simple tests to be used at rigsite to characterize shale reactivity in the presence of drilling fluids were developed These developed tests were verified by means of developing easy to use equipment made especially for this study Borehole collapse problems that occur when drilling in shale sections were simulated using thickwalled shale cylindrical specimens It was found that any increase in sample moisture content has led to a reduction in shale strength and decreased bore hole stability while the increase in wellbore pressure was found to improve borehole stability