مطالعه عددی جریان سیال حفاری کف در فضای حلقوی چاههای نفت
نویسندگان
1 عضو هیات علمی /دانشگاه صنعتی شاهرود
2 عضو هیات علمی/دانشگاه صنعتی شاهرود
3 دانشگاه صنعتی شاهرود
4 ریاست دانشگاه/دانشگاه صنعتی شاهرود
doi
چکیده
تخمین صحیح افتهای فشار سیالات حفاری غیرنیوتنی در داخل فضای حلقوی برای تعیین دبی جریان و انتخاب سیستمهای پمپاژ گل در طی عملیات حفاری، ضروری میباشد. هدف این مطالعه، شبیه سازی جریان سیال کف و تخمین افت فشار در فضای حلقوی چاه در شرایط حفاری زیر تعادلی با استفاده از روش عددی حجم محدود میباشد. سیال کف به عنوان سیال غیر نیوتنی قانون توان و هرشل بالکلی در نظر گرفته شده و نتایج افت فشار با هم مقایسه میشوند. تاثیر پارامترهای مختلف عملیاتی از قبیل رئولوژی سیال کف، سرعت سیال کف، کیفیت کف، چرخش لوله حفاری و عدم هم مرکزی لوله و چاه، بر افت فشار بررسی میشوند. نتایج حل عددی با نتایج آزمایشگاهی مطالعات قبلی مقایسه شده است. خطای نسبی بین نتایج روش عددی با نتایج آزمایشگاهی برای تخمین افت فشار، کمتر از 5% میباشد. همچنین نتایج روش عددی با در نظر گرفتن مدل رئولوژیکی هرشل بالکلی برای کف، به نتایج آزمایشگاهی نزدیکتر است. نتایج نشان میدهند که با افزایش سرعت و کیفیت سیال کف، افت فشار افزایش و با افزایش عدم هم مرکزی افت فشار کاهش مییابد، ولی چرخش لوله تاثیر چشم گیری در افت فشار ندارد.
