فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

تولید ماسه از طریق فرسایش تجهیزات ته‌چاهی و سطحی، افت تولید، و برخی اثرات دیگر می‌تواند هزینه‌های استحصال و بهره‌برداری از چاه‌های نفت را تا حد زیادی افزایش دهد. پیش‌بینی تولید ماسه در چاه‌های نفت معمولا با استفاده از قانون خطی دارسی به عنوان معادله بنیادی جریان سیال انجام می‌شود. این قانون سهم اینرسی سیال در افت فشار را در بر نمی‌گیرد و بنابراین زمانی معتبر است که سرعت جریان کم باشد. در صنعت نفت، انحراف از قانون دارسی معمولا برای چاه‌های گاز مهم تلقی می‌شود، ولی در یک تکمیل مشبک‌کاری شده، همگرایی قابل توجهی برای جریان در نزدیکی تونل‌های مشبک رخ می‌دهد که آن را مستعد اثرات اینرسی می‌نماید. در این مقاله، اثرات اینرسی جریان بر تولید ماسه از چاه‌های نفتی قائم غلاف‌دار مشبک‌کاری شده به روش عددی بررسی شده است. به این منظور روش اجزای محدود الاستوپلاستیک توام سه بعدی با رویکرد مش تطبیقی لاگرانژی-اویلری مورد استفاده قرار گرفته است. در تحلیل‌ها از قانون فورشهایمر برای لحاظ کردن اثرات جریان سرعت بالا استفاده شده است. یک قانون فرسایش مبتنی بر گرادیان فشار برای استفاده به عنوان معیار ماسه‌دهی به کار رفته است. از تقارن مارپیچی مشبک‌ها که معمولاً در عمل وجود دارد، برای دستیابی به یک شبیه‌سازی واقع‌گرایانه‌تر و کارآمدتر استفاده شده است. تغییرات پاسخ ماسه‌دهی ناشی از اثرات اینرسی برای محدوده در نظر گرفته شده از پارامترها ارائه شده است. نتایج نشان می‌دهند که جریان با سرعت بالا باعث ایجاد نیروهای هیدرودینامیک اضافی در اطراف تونل‌های مشبک می‌شود که به نوبه خود می‌تواند منجر به تولید ماسه بیشتر شود. نشان داده شده است که نادیده گرفتن اثرات اینرسی در چاه‌های نفت مشبک‌کاری شده می‌تواند منجر به پیش‌بینی دست پایینی از میزان و نرخ تولید ماسه شود.