طراحی بهینه جداری با استفاده از مفهوم قابلیت اطمینان، مثال موردی، میدان نفتی اهواز
چکیده
طراحی جداری چاه های نفت واسطه حساسیت در ایمنی و همچنین در برداشتن هزینه های زیاد برای چاه از اهمیت فراوانی درمهندسی حفاری برخوردار است. تاکنون روش های مختلفی برای طراحی که در ضمن تضمین ایمنی جداری، نگاهی منطقی به هزینه ها نیز داشته باشد، به کار گرفته شده است. آنچه که امروزه بشتر مورد استفاده قرار می گیرد روشی موسوم به بیشترین بار وارده است. این روش طبق ضوابطی بدترین حالت ممکن را برای جداری قرض کرده و به محاسبه بارهای وارده و همچنین نیروهای پشتیبان می پردازد. سپس بار خالص را حساب کرده و با اعمال ضریب ایمنی جداری مناسب را انتخاب می کند این روش هر چند نسبت به روش های قبلی از توفق انکار ناپذیری برخوردار است اما نکته مهمی را که همان احتمال وقوع بدترین حالت است نادیده می انگارد. به عبارت دیگر این روش صرف نظر از احتمال وقوع بیشترین بار وارده آن را به عنوان تنها بار وارد شونده به جداری لحاظ می کند. در مقابل نیز کمترین مقاومت جداری را به عنوان تنها مقدار مقاومت جداری در نظر می گیرد. با استفاده از علم احتمالات و مفهوم قابلیت اطمینان می توان نگاهی نو به طراحی جداری داشت. در این روش نگه کلی به بار وارده و همچنین مقاومت جداری نه صرفا به صورت یک عدد قطعی بلکه به صورت یک دامنه از اعداد که تحت یک تابع توزیع احتمال عمل می کنند است با این نگرش می توان یک ارزیابی کمی ( و نه کیفی) از ایمنی جداری ارایه داد که علاوه بر در اختیار قرار دادن یک معیار کمی و محسوس برای ایمنی جداری معمولا به صرفه جویی و انتخاب ارزان تر جداری منجر می شود. در این روش تابع چگالی احتمال بار وارده که خود از مجموعه عوامل غیر قطعی حاکم برآن تشکیل یافته را در مقابل تابع توزیع احتمال مقاومت که آن نیز مجموعه ای از عوامل غیر قطعی است قرار می دهند. قسمتی که هر دو توزیع احتمال مقاومت که آن نیز مجموعه ای از عوامل غیر قطعی است، قرار می دهند. قسمتی که هر دو توزیع همپوشانی دارند احتمال شکست یا به عبارت دیگر قابلیت اطمینان سیستم را مشخص می کند. برای محاسبه قابلیت اطمینان به علت پیچیدگی الزاما باید از کامپیوتر کمک گرفت. دراین راستا نرم افزاری تهیه شد و سپس از این مفهوم برای طراحی جداری 8/3 13 میدان نفتی اهواز کمک گرفته شد که منجر به انتخاب لوله جداری n80-68به جای n80-72و n80-72 به جای nkt95-72 گردید.