WELLBORE STABILITY ASSESSMENT IN A SHALE FORMATION. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF (MS Thesis by Saleh Abdulrahman Al-Haidary) Wellbore_Stability_Assessment_in_a_shale_formation_Saleh_AlHaidary.pdf Download (11MB) | Preview

Arabic Abstract

هذه الدراسة تبحث بشكل منهجي عدم الاستقرار في عمليات الحفر بالنسبة للخواص الميكانيكية للصخور، و التحقق من صحة النتائج الفاشلة من خلال معطيات ما بعد الحفر. النتائج من هذه الدراسة سوف تساعد على تلافي المشاكل المتعلقة بعدم الاستقرار في عمليات الحفر مستقبلا. يحتوي الحقل تحت الدراسة على آبار حفرت بتقنية الحفر الممتد. و قد حفرت هذه الآبار عبر صخور طينية و رملية، إضافة إلى صخور جيرية، مما ساهم في خلق مشاكل حادة في استقرار عمليات الحفر. و قد أجريت تجارب معملية خاصة بميكانيكا الصخور على عينات سابقة، إضافة إلى جمع كافة السجلات الخاصة بالآبار، و تم تحليل كل ذلك من أجل تكوين مخطط بياني يشتمل على الخواص الميكانيكية لهذه الصخور و الجهد الخاص بها. كما تم جمع التقارير اليومية لعمليات الحفر و تقييمها من أجل الوصول إلى معيار فشل مناسب بغرض النمذجة الحاسوبية. وفقا لذلك، اعتبر منهج موجي-كولوم الأكثر ملائمة لتحديد هذا المعيار. من أجل إتمام الدراسة، تم استخدام برنامج خاص بميكانيكا الصخور من أجل تصميم نموذج صخري، و تم تقويم المخرجات و التحقق من صحتها مع المقارنة بعدد من الآبار التي تم اختيارها. بعد ذلك، تم تحديد الأسباب الجذرية لعدم الاستقرار المرتبطة بعمليات الحفر لهذه الآبار. بعد التحقق الأولي لهذه النتائج، تم تحديد النطاق الآمن المتوقع لطينة الحفر بالنسبة لكل طبقة صخرية و ذلك عن طريق توفير رسوم بيانية تحتوي على درجات الميل و زوايا السمت من أجل الاستفادة منها في عمليات الحفر المستقبلية.

English Abstract

This study systematically investigates the mechanical instability of a wellbore as a function of rock mechanical properties and in-situ earth stresses, and validates the predicted failures with post-drilling data. Results from this study will help to avoid wellbore instability related issues in future. The field under study has Extended Reach Wells (ERD) drilled through shale formations inter-bedded by unconsolidated sandstone formations and carbonate formations which experienced severe wellbore instabilities. Rock mechanics lab tests were performed on preserved core samples and all the available well logs were obtained and subsequently analyzed thoroughly to develop a profile of rock mechanics and in-situ stress. Daily drilling reports were analyzed and this drilling history was used to evaluate the best failure criterion for modeling purposes. Accordingly, Mogi-coulomb was found to be the most appropriate failure criterion that matches the predicted failures with drilling history. An industrial geomechanical software was used to build a Mechanical Earth Model (MEM). The software output was calibrated and validated with the observed wellbore condition failures in selected drilled wells. Subsequently, the root causes of different wellbore instability problems were identified. After preliminary validation of the MEM, the safe mud weight window for drilling future wells was predicted with respect to each formation by providing plots for different inclinations and azimuths. The safe mud weight windows for drilling in any inclination, azimuth and measured depth for Aruma, Rumaila, Ahmadi, Safaniya, Biyadh and Buwaib were predicted.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Petroleum > Rock and Fluid Properties Petroleum > Drilling Engineering
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Petroleum Engineering
Committee Advisor:	Abdulraheem, Abdulazeez
Committee Members:	Hossain, M. Enamul and Gajbhiye, Rahul
Depositing User:	SALEH ABDULRHMAN AL-HIDARY (g200215940)
Date Deposited:	18 May 2014 07:19
Last Modified:	01 Nov 2019 15:41
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139181