شبیه سازی و مدل سازی حمل کنده‌ها در حفاری چاه با فوم
چکیده
حفاری زیر تعادلی و حفاری با فشار کنترل شده با فوم به علت مزایای زیاد آن مورد توجه شرکت‌های نفتی جهان قرار گرفته است. از مزایای این روش، تولید نفت و گاز از سازند در حین حفاری، سرعت بالای حفاری، طولانی‌تر شدن عمر مته، انتقال بهتر کنده‌ها و کاهش آسیب به سازند است. در این پژوهش حمل کنده‌ها در حفاری با فوم مورد بررسی قرار گرفته است که در آن فوم به صورت یک سیال تک‌فاز، همگن، تراکم پذیر و غیرنیوتنی قانون توانی در نظر گرفته شده و فرضیات و معادلات حاکم بر مدل دو سیالی گذرا در دستگاه اویلر-اویلر برای جریان سیال-ذره (فوم و کنده‌ها) بیان شده است. برای گسسته‌سازی معادلات از روش بالادست استفاده شده است و نتایج حاصل از حل عددی در قالب تغییرات فشار، سرعت، غلظت کنده‌ها، کیفیت و چگالی فوم در طول چاه بیان شده‌اند. تاثیر سرعت حفاری، میزان تزریق گاز و مایع، شکل و اندازه‌ی کنده‌ها، پس‌فشار، ورود سیالات سازندی و تولید نفت و گاز بر غلظت کنده‌ها و فشار ته چاه بررسی شده است. فشار ته چاه با افزایش پس‌فشار، اندازه‌ی کنده‌ها، سرعت حفاری و افزایش دبی تزریق گاز و مایع، افزایش یافته و با کاهش آن‌ها کاهش می‌یابد. غلظت کنده‌ها در طول چاه با افزایش دبی تزریق گاز و مایع کاهش یافته و با افزایش اندازه‌ی کنده‌ها، سرعت حفاری و پس‌فشار، افزایش می‌یابد. برای صحت‌سنجی، نتایج حاصل از حل عددی با داده‌های میدانی حاصل از حفاری چاه FR-1 واقع در ایالت سانتاکاترینای برزیل مقایسه شده که حدود 16.5 درصد خطا داشته است.
کلید واژگان
دوفازتراکمپذیر
غیرنیوتنی
حفاری
شماره نشریه
10تاریخ نشر
2018-01-011396-10-11
ناشر
دانشگاه تربیت مدرسسازمان پدید آورنده
کروه مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایراناستاد گروه مهندسی مکانیک دانشگاه شهید چمران اهواز
عضو هیات علمی گروه مکانیک / دانشگاه شهید چمران اهواز
شاپا
1027-59402476-6909
