مدل سازی عددی اثر اتصالات لوله حفاری برروی افت فشار اصطکاکی گل حفاری هرشل-بالکی در حفاری چاه‌های نفتی

الموضوعات :

محمد مرادمند ضیاءبری ¹

1 - گروه آموزشی مکانیک، دانشکده مکانیک و برق، دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

تاريخ الإرسال : 17 الجمعة , جمادى الأولى, 1442 تاريخ التأكيد : 08 الجمعة , ذو القعدة, 1442 تاريخ الإصدار : 26 الخميس , ذو الحجة, 1442

الکلمات المفتاحية: شبیه‌سازی عددی, گل حفاری, مدل هرشل- بالکلی, اتصالات لوله حفاری, مته چرخان,

ملخص المقالة :

در این مقاله، بررسی رفتار جریان سیال غیرنیوتنی و به‌طور ویژه افت فشار اصطکاکی در اتصالات جوشکاری شده در هندسه‌های متفاوت با توجه به استاندارد IADC ]1[ از طریق شبیه سازی عددی انجام پذیرفته‌است. فرآیند شبیه‌سازی با استفاده از 6 سیال حفاری دارای خواص ویسکوپلاستیک متفاوت، پیرو مدل غیرنیوتنی هرشل-بالکلی (6 سیالی که در میادین نفتی جنوب کشور استفاده می‌شوند) انجام شده‌است و جهت مقایسه و اعتبارسنجی از دو مدل توانی و نیوتنی کمک گرفته شده‌است. پس از آن اثر متغیرهای هندسی مانند نسبت قطر و خروج از مرکز فضای حلقوی در این هندسه خاص مورد بررسی قرار گرفته‌است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که وجود اتصالات تأثیر بسزایی در افزایش افت فشار در چاه دارد. برای مدل نیوتنی حداکثر تا 18 درصد، و برای مدل‌های توانی و هرشل- بالکلی به ترتیب حداکثر تا 7 و 3 درصد افزایش در افت فشار فضای حلقوی مشاهده شد.