ارزیابی تاثیر بنتونایت بر سیمان حفاری چاه نفت با شبیه سازی امواجهدایت شده فراصوتی

همواره سیمان حفاری مورد استفاده در پشت لوله جداری چاه نفت به تنهایی مورد استفاده قرار نگرفته و درصدی از موادمختلف به آن افزوده می شود. یکی از مهم ترین مواد افزودنی، بنتونایت می باشد. همچنین یکی از روشها ی نوین ارزیابی بندشبین سیمان و لوله نیز استفاده از ابزار نمودارگیری همزمان با حفاری است. در این پژوهش از یک شبیه سازی عددی به منظوربررسی بندش بین سیمان و لوله جداری با استفاده از امواج هدایت شده فراصوتی استفاده شده است. سیمان مورد استفاده در این مدلسازی شامل سه درصد اختلاط مختلف است. یکی از آنها سیمان حفاری خالص کلاس G می باشد. دو ترکیب دیگر نیز هر کدام شامل به ترتیب ۵ و ۱۰ درصد بنتونایت اضافه شده به همان سیمان است. برای ارزیابی نیز از شش فرکانس تحریک ۵۰،۱۲۰،۱۵۰،۲۰۰ و ۲۵۰ و ۳۰۰ کیلوهرتز استفاده شده است. پس از اجرای عملیات شبیه سازی، نمودارهای فشار حس شده توسط حسگر استخراج شده و در یک بازه زمانی مشخص، مقادیر بیشترین دامنه برای هر ترکیب سیمان به مقادیرآن برای سیمان خالص، تقسیم شده و نتایج به ازای افزایش درصد بنتونایت روی نمودار آورده شده است. نتایج شبیه سازینشان میدهد، هر چه در یک فرکانس مشخص درصد بنتونایت افزایش می یابد، مقدار کاهش دامنه افزایش یافته و این بهمعنی افزایش چسبندگی سیمان به لوله می باشد. بنابراین استفاده از بنتونایت روش مناسبی برای افزایش چسبندگی می باشد.همچنین مقایسه فرکانس های مختلف در ارزیابی نشان می دهد که هر چه فرکانس تحریک افزایش می یابد، دقت تشخیص درچسبندگی افزایشی است. به عنوان نمونه در افزایش درصد بنتونایت به مقدار ۱۰ ، زمانی که فرکانس تحریک ۳۰۰ کیلوهرتزاست، مقدار کاهش دامنه به بیش از ۹۴ درصد می رسد. بنابراین بین شش فرکانس انتخابی بهترین فرکانس تشخیص برایارزیابی بندش سیمان و لوله، فرکانس ۳۰۰ کیلوهرتز می باشد

Keywords:

سیمان حفاری , بنتونایت , روش اجزاء محدود , امواج هدایت شده فراصوتی.