چکیده: امروزه در بین مشکلات بهره‌‌برداری از چاه‌‌های نفت، تولید ماسه یکی از مشکلات مهم به حساب می‌‌آید که نیازمند تشخیص سریع علل آن و سپس تعیین روش‌‌های کنترل مناسب آن است. بنابراین تعیین این عامل و حدود آستانه آن و همچنین نرخ تولید بهینه نفت، بر مباحث فنی، به‌‌ویژه اقتصادی، ایمنی و زمان رسیدن به بیشینه تولید نفت تأثیر به‌‌سزایی دارد. استفاده از جداره‌‌گذاری و مشبک‌‌کاری چاه‌‌ها، به‌‌دلیل ایمنی اجرا و مقرون‌‌به‌‌صرفه بودن نسبت به دیگر روش‌‌ها و امکان افزایش تولید هیدروکربن نسبت به روش تکمیل چاه باز یکی از بهترین روش‌‌های تکمیل چاه در این نوع مخازن به شمار می‌‌آید. در این تحقیق موضوع تولید ماسه از‌‌منظر علل و ظرفیت تولید ماسه و ارائه راهکارهای ژئومکانیکی مناسب برای کاهش تولید ماسه چاه شماره 469 حفر‌‌شده در لایه‌‌های سازند آسماری میدان اهواز دنبال شده است. ارزیابی اولیه با استفاده از نرم‌‌افزار تک‌‌لاگ (Techlog) صورت گرفته است. پارامترهای مورد‌‌نیاز برای ساخت مدل ژئومکانیکی یک‌‌بعدی مخزن از داده‌‌های موجود برآورد شده‌‌اند. معیار شکست موهر-کلمب با در نظر گرفتن اثر مقیاس برای حفره مشبک‌‌کاری‌‌شده در شرایط تنشی غیر‌‌هیدرواستاتیک در نظر گرفته شده است. پس‌‌از ساخت مدل یک‌‌بعدی، نمودار افت‌‌فشار بحرانی در دو حالت چاه باز و با حفره مشبک‌‌کاری‌‌شده ترسیم شده و نواحی مستعد تولید ماسه مشخص شده‌‌اند. لایه M2 به‌‌دلیل سستی، تخلخل و تراوایی چندین‌‌برابری نسبت به دیگر لایه‌‌ها، به‌‌عنوان یکی از مستعدترین نواحی تولید ماسه برای تحلیل حساسیت روی پارامترهای مؤثر انتخاب شده و تحلیل حساسیت بر‌‌پایه هندسه چاه، قطر غالب دانه‌‌های ماسه، شرایط میدان تنش و ویژگی‌‌های حفره مشبک‌‌کاری‌‌شده صورت گرفته است. تحلیل حساسیت برای ماسه‌‌های سازندی با اندازه قطر غالب 200 میکرون در ناحیه محتمل برای تولید ماسه انجام شده است. بر‌‌این‌‌پایه، با تعریف و تعیین زوایای انحراف انتقالی، انحراف ایمن حداقل و جهت حفره بحرانی روش طراحی نوینی برای عملیات مشبک‌‌کاری در مخازن درگیر با پدیده تولید ماسه ارائه شده است. به‌‌طوری که مناسب‌‌ترین مسیر چاه و حفره مشبک‌‌کاری‌‌شده، به‌‌همراه محدوده زوایای ایمن حفره‌‌ها در چاه‌‌های مایل و افقی تعیین شده‌‌اند. از‌‌آنجا‌‌که در طراحی آرایش مشبک‌‌کاری تعداد شلیک در هر فوت به‌‌طور‌‌معمول مبتنی‌‌بر حجم تولید هیدروکربن مورد‌‌نیاز تعیین می‌‌شود لذا بهینه‌‌سازی زاویه‌‌بندی برای پیشگیری از هم‌‌پوشانی نواحی آسیب‌‌دیده اطراف حفره‌‌های مجاور و کاهش برهم‌‌کنش آن‌‌ها یکی از اصلی‌‌ترین پارامترهای طراحی است. با توجه به عدم محدودیت و سادگی ایجاد الگوی مشبک‌‌کاری مارپیچی یکنواخت منفرد نسبت به الگوهای دیگر مشبک‌‌کاری، در این مطالعه با تمرکز بر کمترین فاصله بین حفره‌‌های مجاور حاصل‌‌از زاویه‌‌بندی‌‌های مختلف در این الگو، به بررسی بهترین زاویه‌‌بندی‌‌ها پرداخته شده است. توزیع یکنواخت حفره‌‌های مشبک‌‌کاری با استفاده از مفاهیم ریاضی و آماری با تعریف پارامتری به نام امتیاز تشابه متساوی‌‌الاضلاع صورت گرفته است به‌‌طوری که کمترین مقدار آن بیانگر یکنواخت‌‌ترین حالت توزیع حفره‌‌های مجاور است. زاویه‌‌بندی‌‌های بهینه با الهام از دو دیدگاه مختلف؛ بیشترین اندازه مقدار فاصله‌‌بندی بین حفره‌‌ها و بیشترین اندازه مقدار زاویه‌‌بندی ممکن تعیین شده‌‌اند. مقایسه نتایج حاصل‌‌از تئوری ارائه‌‌شده و تئوری‌‌های پیشین نشان‌‌از امکان تفاوت زیاد اندازه مقدار زاویه‌‌بندی‌‌های تعیین‌‌شده در برخی از تراکم‌‌های شلیک دارد. در مخازن هیدروکربنی ماسه‌‌سنگی سست، به‌‌دلیل عدم توانمندی در کنترل پایداری حفره‌‌ها و اثربخشی عملیات مشبک‌‌کاری، توری‌‌های سیمی قابل‌‌انبساط جایگاه ویژه‌‌ای دارند به‌‌طوری که با کاربرد آن‌‌ها در بسیاری از مواقع تولید ماسه به مقدار ناچیز می‌‌‌‌رسد. در این تحقیق تأثیر نصب این توری‌‌ها در مخزن مورد‌‌مطالعه با استفاده از مدل‌‌سازی عددی توأمان جامد-سیال، به‌‌صورت دوسویه، با استفاده از یکی از قوی‌‌ترین نرم‌‌افزارهای المان‌‌مجزا، نرم‌‌افزار کد جریان ذرات، بررسی شده است. در ساخت مدل استاتیک مخزن، اندازه قطر دانه‌‌ها مطابق با توزیع دانه‌‌بندی سازند آسماری با حفظ تخلخل آن ایجاد شده است. پس‌‌از توزیع گوی‌‌ها در مدل، شعاع آن‌‌ها به‌‌منظور کاهش هم‌‌پوشانی با گوی‌‌های مجاور و همچنین حفظ تعداد تماس‌‌های آن‌‌ها تا حدود کمترین عمق هم‌‌پوشانی برای هر گوی کاهش یافته است. به‌‌طوری که توزیع دانه‌‌بندی همچنان نزدیک به توزیع اولیه باقی مانده است. با اتصال گوی‌‌های آزاد به بدنه اصلی مدل، مدلی یکپارچه ساخته شده است. پس‌‌از بارگذاری تنشی مدل، اثر پوسته‌‌ای حاصل‌‌از تولید ماسه در‌‌حین تولید به‌‌کمک دو حلگر پایا و گذرا بررسی شده است. نتایج مدل‌‌سازی نشان می‌‌دهد، میزان تولید ماسه از چاه باز در حد مجاز قرار دارد و استفاده از توری سیمی قابل‌‌انبساط، تولید ماسه را به صفر می‌‌رساند به‌‌طوری که حتی در نرخ‌‌های تولید هیدروکربن زیاد، تا 10 هزار‌‌بشکه‌‌بر‌‌روز، نیز تولید ماسه صورت نمی‌‌پذیرد. مقدار ضریب پوسته منفی به‌‌دست‌‌آمده برای تولید ماسه در حالت چاه باز افزایش بهره‌‌وری از این چاه را در‌‌صورت بهینه بودن دیگر ضریب‌‌های پوسته‌‌ای موجود نشان می‌‌دهد.