بهينه سازي لرزش سيم حفاري و سايش لوله ي جداري تحت تنش درجا در حفاري چاه هاي جهت دارِ نفت

Optimization of Drillstring Vibration and casing wear under in situ stress for directional oil wells drilling

مسئله ي سايش لوله ي جداري، تحت تأثير تنش درجا در يك چاه جهت دار، فرايندي بشدت پيچيده و غيرخطي است. به منظور پرداختن به اين مسأله، مطالعات تئوري و تجربي در زمينه ي سايش لوله جداري، در چاه جهت داري كه تحت تنش درجا قرار دارد، صورت گرفت. سپس، آزمايش هايي در رابطه با سايش لولة جداري انجام شد تا پارامترهاي مربوطه جهت شبيه سازي بدست آيند. در انتها نيز، با استناد به مطالعات نظري و داده هاي آزمايشي، به همراه داده هاي مربوط به حفر و تكميل چاه، يك مدل المان محدود سايش لوله ي جداري اتصالي براي يك چاه جهت دار موردي ساخته شد. با برنامه نويسي و توسعه ي مجدد نرم افزار با زبان برنامه نويسي فرترن و با در نظر گرفتن اثرات تنش درجا بر روي فرايند سايش، شبيه سازي فرايند سايش لولۀ جداري در چاه جهت دار محقق شد. قوانين عمق سايش لوله ي جداري و قدرت رسوبي در مكان هاي مختلف و در زمان هاي مختلف بدست آمد و يك روش پيشگيرانه ي جديد، كه متفاوت از اقدامات پيشين باشد، پيشنهاد شده است. كارهاي ارائه شده در اين مقاله، قادر به فراهم كردن اساس نظري و فني براي ارزيابي درستي لوله ي جداري و طرح لوله ي جداري در چاه هاي جهت دار تحت تنش درجا است.

The problem of casing wear under the influence of in situ stress in a directional well, is a highly nonlinear and complicated process. In order to address this problem, theoretical studies in the field of casing wear in a directional well under in situ stress are studied. Then, experiments were carried out on the casing wear to obtain the relevant parameters for simulation. Finally, based on the theoretical studies and experimental data, combined with the drilling and well completion data, a finite element model of joint-casing wear for a case-directional well is designed. With the reprogramming and redeveloping the software with Fortran language and considering the effects of in situ stress on the wear process, the simulation of the casing wear process in directional well is realized. The rules of casing wear depth and residual strength at different locations and different times are obtained, and a new prevention approach, different from the previous ones, is proposed. The work presented in this paper can provide a theoretical and technical basis for casing integrity evaluation and casing design in directional wells under in situ stress.