شبيه سازي تغيير سرعت و تميزسازي چاه در اتصالات رشته حفاري در حين چرخش به كمك روشهاي CFD

هزینه همیشه امری مهم در عملیات حفاری بوده است، از این رو پیشرفت تكنولوژی باعث به وجود آمدن بسترهایی جهت كاهش هزینه ها می شود. حل عددی و استفاده از نرم افزارهای شبیه ساز به جای استفاده از آزمایشات هزینه بر و محدود یكی از بسترهای پیشرفت تكنولوژی می باشد. در بحث عملیات حفاری، انتقال كنده های حفاری از ته چاه به سطح زمین بحثی حیاتی و بسیار حائز اهمیت است. سرعت سیال حفاری در فضای حلقوی به عنوان مهمترین عامل، و پارامترهای دیگر مانند نرخ حفاری، اندازه و دانسیته كنده ها، چرخش رشته حفاری، خصوصیات گل و... در تمیزسازی چاه بسیار مؤثر می باشند، از این رو بررسی این پارامترها بسیار مهم است. به همین علت قسمتی از چاه كه دارای تغییر قطر می باشد توسط یكی از نرم افزارهای جدید و بسیار قوی به نام كامسول مالتی فیزیكس به روش های دینامیك سیالات محاسباتی برای بدست آوردن پروفایل سرعت مورد مطالعه و شبیه سازی قرار گرفته است. همچنین پس از شبیه سازی جریان و پروفایل سرعت با اضافه كردن كنده های حفاری به فرآیند و انجام آنالیز حساسیت بر روی پارامترهای ورودی شبیه سازی (دانسیته سیال، چرخش رشته حفاری، اندازه كنده ها، خواص رئولوژی و عدد رینولدز كه معرف سرعت و رژیم جریان است) تاثیرشان نسبت به میانگین سرعت و درصد خروجی كنده ها بررسی می گردد. در این تحقیق برای انتخاب بهترین حالت های انجام شبیه سازی از نظر تعداد شبیه سازی و طراحی چگونگی قرار گرفتن مقادیر هر پارامتر در هر یك از حالت های شبیه سازی برای رسیدن به نتیجه بهتر و تحلیل تاثیر هر پارامتر در كنار پارامتر دیگر بر خروجی شبیه سازی در شرایط مختلف، از نرم افزار مینی تب و طراحی آزمایشات به روش تاگوچی استفاده شده است.