شبیه سازی جریان دو فازی گذرا در حفاری زیرتعادلی UBD در شرایط افقی و مایل با استفاده از مدل شار-رانشی

در این تحقیق جریان دو فازی گاز - مایع در عملیات حفاری زیر تعادلی UBD چاه های نفت و گاز با استفاده از حفاری جهت دار (افقی و مایل) به صورت عددی شبیه سازی می شود. حفاری جهت دار حفاری تحت کنترل در مسیر معین و تعریف شده از قبل تا رسیدن به هدفی باشد. معادلات حاکم بر جریان دو فازی گذرا در عملیات حفاری زیر تعادلی ، سیستم معادلات شار-رانشی است که شامل دو معادله یک بعدی بقای جرم برای دو جز مایع و گاز و یک معادل مومنتوم مخلوط می باشد. برای درنظرگرفتن لغزش بین دو فاز از مدل شار-رانشی شعری استفاده می شود. این معادلات با استفاده از طرح پادبادسوی ضمنی مرتبه اول گسسته سازی شده و سپس جواب دستگاه معادلات حاصل با استفاده از روش نیوتون به دست آمده است. برای اعتبار سنجی، نتایج شبیه سازی با داده های واقعی برای چاه لوپز (عمودی) مقایسه شده است، همچنین نتایج برای یک لوله افقی با کار سایر محققان مقایسه شده است و سپس تأثیر تغییرات دبی حجمی گاز (معمولاً نیتروژن) دبی حجمی مایع (معمولاً گازوئیل) و فشار خروجی از دالیز به عنوان تابعی از زمان بر روی فشار ته چاه در عملیات حفاری زیر تعادلی برای مسئله کلی مورد نظر (عمودی، مایل به افقی) بررسی می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مدل ارائه شده قابلیت خوبی در پیش بینی فشار ته چاه در عملیات حفاری زیر تعادلی در حال گذرا دارد.

Keywords:

جریان دو فازی , عملیات حفاری زیر تعادلی , حفاری جهت دار , مدل شار-رانشی