ارزیابی و مقایسه تأثیر افزودن پوسته برنج پودر شده و پودر نشده به گل حفاری پایه آبی بر خواص رئولوژیکی گل به همراه یک مدل شبکه عصبی مصنوعی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، واحد خمینی‌شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی‌شهر، ایران

2 گروه مهندسی نفت، واحد خمینی‌شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی‌شهر، ایران

3 مرکز تحقیقات سنگ، واحد خمینی شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ایران

doi
10.22075/jme.2025.36647.2795
چکیده

خواص رئولوژیکی سیالات حفاری، پارامترهایی اساسی در بهینه‌سازی عملیات حفاری و کاهش هزینه کل حفاری هستند. در این تحقیق، در مرحله اول به بررسی و مقایسه تأثیر افزودن هر یک از پلیمرهای گیاهی پوسته برنج پودر شده و پوسته برنج پودر نشده بر میزان تنش برشی گل حفاری پایه آبی (مخلوط آب و بنتونایت) در نرخ‌های برش متفاوت پرداخته شده است. پس از تعیین ویسکوزیته پلاستیک و نقطه تسلیم نمونه‌ها بر مبنای مدل بینگهام، روند یکنواختی در تغییرات خواص رئولوژیکی گل حفاری با افزایش جرم هر یک از افزودنی‌ها به سیال پایه مشاهده نشد. در گام بعدی تحقیق، یک مدل مبتنی بر شبکه عصبی مصنوعی پیشخور دو لایه جهت پیش‌بینی تنش برشی گل‌های حفاری مورد مطالعه برای ورودی‌های مقدار دلخواه جرم پلیمر افزودنی و نرخ برش دلخواه نمونه گل طراحی شد و برای هر دسته از داده‌های متناظر با هر یک از افزودنی‌ها تحت آموزش قرار گرفت که نتایج گویای تخمینی دقیق و مطلوب هستند. بطوریکه میزان درصد خطای نسبی میانگین و بیشینه بدست آمده برای مقادیر خروجی متناظر با داده‌های آزمون شبکه‌ها در مقایسه با نتایج اعمال مدل پرکاربرد هرشل- بالکلی کمتر می‌باشد. همچنین در پی انجام آنالیز حساسیت شبکه‌ها، اهمیت و درجه تأثیر بالاتر نرخ برش بر تغییرات تنش برشی سیال در مقایسه با جرم افزودنی مشاهده شد.