Managing the risk of wellbore instability using Geomechanical modeling and wellbore stability analysis for Muzhil shale formation in Gulf of Suez, Egypt

Other Title(s)

إدارة مخاطر عدم استقرار جوف البئر باستخدام النمذجة الجيوميكانيكية وتحليل استقرار جوف الآبار لتكوين مذهل الطفلي في خليج السويس، مصر

Joint Authors

Muhammad, Ahmad Sayyid
Umran, Awwad Ahmad
Tantawi, Mustafa Muhammad
Nabawi, Basim Sayyid

Source

Journal of Engineering Sciences

Issue

Vol. 51, Issue 5 (30 Sep. 2023), pp.27-47, 21 p.

Publisher

Assiut University Faculty of Engineering

Publication Date

2023-09-30

Country of Publication

Egypt

No. of Pages

21

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

Abstract AR

يشكل عدم استقرار جوف البئر مخاطر محتملة أثناء عملية حفر الآبار؛ قد تسبب هذه المخاطر حالات معقدة، وفي بعض الحالات، يمكن أن تسبب هذه المشاكل حالات معقدة وممكن أن تؤدي في بعض الحلات إلى مشكلات تشغيلية مكلفة.

في هذه الدراسة نقدم أفضل الحلول من خلال التنبؤ والقياس الكمي لعدم استقرار جوف البئر في حقل مذهل، خليج السويس، باستخدام نموذج أرضي ميكانيكي أحادي البعد (D-MEM۱) تم بناؤه اعتمادا على سجلات الآبار وقياسات الضغط وتقارير ظروف الحفر.

أنشأنا أولا النموذج الأرضي الميكانيكي أحادي البعد (1D-MEM) عن طريق حساب ضغط المسام، والضغط العمودي، وقوة الصخور، ومعايير مرونة الصخور، والضغوط الأفقية.

وقد حددت معايير الانهيار معيار موهر كولمب ومعيار لاد المعدل ومعيار موجي كولمب) إمكانية تشوه البئر.

أخيرا، أمكن استخدام نموذج الأرض الميكانيكي أحادي الأبعاد (D-MEM۱) لإجراء تحليل شامل لاستقرار جوف البئر الجيوميكانيكي لمناطق المشاكل في تكوين مذهل قيد الدراسة.

أظهرت نتائج نموذج الأرض الميكانيكي أحادي الأبعاد (D-MEM۱) أن أفضل سمت (azimuth) للآبار الرأسية والمائلة ميلا خفيفا" ستكون (٤٠-٦٠) درجة في اتجاه عقارب الساعة من الشمال، أي موازية ل SHmin أي (NE40SW).

أظهر تحليل ثبات حفرة البئر أن جوف البئر العمودية والمنخفضة الميل (أقل من ٤٠ درجة آمنة وأكثر ثباتا من جوف البئر الأفقية والمرتفعة الميل وأن وزن الطين (MW) غير المناسب هو سبب رئيسي لعدم استقرار جوف البئر الحل الأمثل لعدم استقرار جوف البئر هو اتباع مسار البئر الأمثل واستخدام وزن طين أمن.

يتراوح الوزن الأمثل للطين في تكوين الطفلة من ١٣,٥- ٥ ppg.

تساهم نتائج البحث في خطة تطوير الآبار القريبة من منطقة الدراسة وتقليل الوقت والتكلفة غير المنتجين.

Abstract EN

Wellbore instability constitutes potential risks during wellbore drilling operation; these risks may cause complicated states, and in some cases, can lead to costly operational issues.

in this study we present the best solution by predicting and quantifying wellbore instability in Muzhil field, Gulf of Suez, using a 1-dmechanical earth model (1DMEM) built with well logs, pressure measurements, and drilling events reports.

firstly, we created IDMEM by calculating the pore pressure, vertical stress, rock strength, rock elastic parameters, and horizontal stresses.

MOHR coulomb, modified lade and MOGI coulomb failure criteria determined the well deformation possibility.

lastly 1-DMEM can be used to conduct a comprehensive geo-mechanical wellbore stability analysis for the trouble zones of Muzhil formation.

1-DMEM results showed that the best azimuth for vertical and slightly inclined wells will be (40°-60°) clockwise from the north, i.e..

parallel to Shmin (NE40SW).

the wellbore stability analysis showed that the vertical and low deviated wellbore (less than 40°) is safe and more stable than the horizontal and high deviated wellbore and unsuitable mud weight (MW) is a major cause of the wellbore instability.

the optimal solution to wellbore instability is to follow the optimum wellbore path and use safe mw.

the optimum mw in shale formation ranges from (13.5-15) PPG.

the results contribute to the development plan of the wellbores nearby the studied area and reducing nonproductive time and cost.

American Psychological Association (APA)

Muhammad, Ahmad Sayyid& Umran, Awwad Ahmad& Tantawi, Mustafa Muhammad& Nabawi, Basim Sayyid. 2023. Managing the risk of wellbore instability using Geomechanical modeling and wellbore stability analysis for Muzhil shale formation in Gulf of Suez, Egypt. Journal of Engineering Sciences،Vol. 51, no. 5, pp.27-47.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1518374

Modern Language Association (MLA)

Muhammad, Ahmad Sayyid…[et al.]. Managing the risk of wellbore instability using Geomechanical modeling and wellbore stability analysis for Muzhil shale formation in Gulf of Suez, Egypt. Journal of Engineering Sciences Vol. 51, no. 5 (Sep. 2023), pp.27-47.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1518374

American Medical Association (AMA)

Muhammad, Ahmad Sayyid& Umran, Awwad Ahmad& Tantawi, Mustafa Muhammad& Nabawi, Basim Sayyid. Managing the risk of wellbore instability using Geomechanical modeling and wellbore stability analysis for Muzhil shale formation in Gulf of Suez, Egypt. Journal of Engineering Sciences. 2023. Vol. 51, no. 5, pp.27-47.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1518374

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices: p. 44-46

Record ID

BIM-1518374