Borehole stability in rock salt

Rock salt is considered as important resource for storage , because it has special mechanical properties, as a consequence many effords are carried on to undestand the mechanical behaviour..On the other hand, the deformation of the rock salt is markedly time dependent. This feature often have a negative influence on the stability of borehole crossing this formation. In fact it is common to reach collapes of the casing pipe in deep boreholes of oil well. The aim of the this thesis is to study the stability of borehole in rock salt by creating a new modified for hollow cylinder apparatus which, can simulate a problem in oil well that the rock salt stands behind it. After a standard geomechanical characterization of rock salt, the new apparatus was conceived, design and built. A relevant calibration process was required to get feasible results. Experimental results in the new apparatus were obtained. By adopting empirical, analytical and numerical models the results were simulated and a theroetical and numerical approach to face the borehole instability in rock salt formation is proposed.

La salgemma è considerata una risorsa importante per lo stoccaggio, perché ha proprietà meccaniche speciali, di conseguenza, molti studi ono stati svolti per definirne il comportamento meccanico. In particolare la deformazione della salgemma è marcatamente dipendente dal tempo. Questa caratteristica ha spesso un'influenza negativa sulla stabilità di perforazioni petrolifere che attraversano questa formazione. In effetti è comune raggiungere il collasso del rivestimento di pozzi petroliferi profondi. Lo scopo di questa tesi è quello di studiare la stabilità di pozzi petroliferi (boreholes) nella salgemma. A tal fine e’ stata realizzata una nuova apparechiatura sperimentale con provino a cilindro cavo in grado di simulare il collasso del rivestimento in pozzi petroliferi. Dopo una caratterizzazione geomeccanica convenzionale della salgemma, il nuovo apparecchio è stato concepito, progettato e costruito. E’ stato necessario un processo di messa a punto e calibrazione impegnativo dell’apparecchiatura per ottenere risultati fattibili. Nella tesi si presentano i risultati sperimentali ottenuti. Successivamente, adottando modelli empirici, analitici e numerici, i risultati sono stati simulati. Infine si propone un approccio teorico e numerico a valenza previsionale utile a prevenire l'instabilità del rivestimento di pozzi petroliferi in formazioni di salgemma.