آنالیز عددی جریان سیال حفاری و بررسی عوامل موثر بر هیدرولیک مته به روش CFD

در دهه های اخیر اهمیت بهینه سازی عملیات حفاری به طور جدی مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به تعداد زیاد عوامل موثر بر سرعت حفاری در این میان مته های حفاری بدون شک مهمترین ابزار در صنعت حفاری می باشد که تاثیر زیادی در وقت و هزینه حفاری هر چاه دارند. در این میان هیدرولیک مته حفاری از اهمیت بسزایی برخوردار است. به طور کلی این هیدرولیک به خصوصیات مته مانند تعداد نازل ها، اندازه قطر نازل ها، ارتفاع تیغه های مته و ... و ویژگی های سیال حفاری بستگی دارد. لذا بررسی اثر این عوامل یکی از موارد کلیدی در هر چه بهتر کردن عملیات حفاری و افزایش سرعت آن می باشد. با توجه به هزینه بر بودن مطالعات آزمایشگاهی استفاده از محاسبات عددی بیش از پیش مورد توجه قرار دارد. در این مقاله به شبیه سازی جریان چندفازی گل حفاری اطراف مته و بررسی پارامترهای موثر بر هیدرولیک آن به روش دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته شد و اثر پارامترهای مهم و کلیدی طراحی بر روی چگونگی تمیز سازی چاه در جهت هر چه بهتر کردن عملیات حفاری و افزایش سرعت آن مورد تحلیل قرار گرفت.

Keywords:

شبیه سازی , هیدرولیک مته , دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) , گل حفاری , سیال غیرنیوتنی