مطالعه اثر اتصالات لوله حفاری بر روی رفتار گل حفاری هرشل- بالکلی در حفاری چاه های نفتی

در این مقاله، بررسی رفتار جریان سیال غیر نیوتنی و به طور ویژه افت فشار اصطکاکی در اتصالات جوشکاری شده در هندسه های متفاوت با توجه به استاندارد IADC2 از طریق شبیه سازی عددی انجام پذیرفته است. فرآیند شبیه سازی با استفاده از 6 سیال حفاری دارای خواص ویسکوپلاستیک متفاوت، پیرو مدل غیرنیوتنی هرشل بالکلی (6 سیال که در حال استفاده در میادین نفتی جنوب کشور می باشند) و جهت مقایسه و اعتبار سنجی دو مدل توانی و نیوتنی نیز انجام شده است. خواص جریان سیال در اتصالات لوله ها حین فرایند حفاری ( با وجود مته دوار) مورد بررسی قرار گرفته و نتایج بدست آمده نشان می دهد که وجود اتصالات تاثیر بسزایی در افزایش افت فشار در چاه دارد. برای مدل نیوتنی حداکثر تا 18 درصد، و برای مدل های توانی و هرشل - بالکلی به ترتیب حداکثر تا 5 و 9 درصد افزایش در افت فشار فضای حلقوی مشاهده شد، همچنین مقایسه ای بین انواع مختلف گل های حفاری نیوتنی، توانی و هرشل بالکلى صورت گرفته و اثر دفعی و یا تدریجی بودن همگرایی و واگرایی هندسه اتصالات نیز بررسی شده است.

Keywords:

گل حفاری , مدل هرشل - بالکلی , اتصالات لوله حفاری , مته چرخان , شبیه سازی عددی