پديد آورندگان :
جعفري نژاد، علي دانشگاه شهيد چمران اهواز , حاجي دولو، ابراهيم دانشگاه شهيد چمران اهواز , بحرينيان، سعيد دانشگاه شهيد چمران اهواز
كليدواژه :
دوفاز , تراكم‌پذير , غيرنيوتني , حفاري
چكيده فارسي :
حفاري زير تعادلي و حفاري با فشار كنترل شده با فوم به علت مزاياي زياد آن مورد توجه شركت‌هاي نفتي جهان قرار گرفته است. از مزاياي اين روش، توليد نفت و گاز از سازند در حين حفاري، سرعت بالاي حفاري، طولاني‌تر شدن عمر مته، انتقال بهتر كنده‌ها و كاهش آسيب به سازند است. در اين پژوهش حمل كنده‌ها در حفاري با فوم مورد بررسي قرار گرفته است كه در آن فوم به صورت يك سيال تك‌فاز، همگن، تراكم پذير و غيرنيوتني قانون تواني در نظر گرفته شده و فرضيات و معادلات حاكم بر مدل دو سيالي گذرا در دستگاه اويلر-اويلر براي جريان سيال-ذره (فوم و كنده‌ها) بيان شده است. براي گسسته‌سازي معادلات از روش بالادست استفاده شده است و نتايج حاصل از حل عددي در قالب تغييرات فشار، سرعت، غلظت كنده‌ها، كيفيت و چگالي فوم در طول چاه بيان شده‌اند. تاثير سرعت حفاري، ميزان تزريق گاز و مايع، شكل و اندازه‌ي كنده‌ها، پس‌فشار، ورود سيالات سازندي و توليد نفت و گاز بر غلظت كنده‌ها و فشار ته چاه بررسي شده است. فشار ته چاه با افزايش پس‌فشار، اندازه‌ي كنده‌ها، سرعت حفاري و افزايش دبي تزريق گاز و مايع، افزايش يافته و با كاهش آن‌ها كاهش مي‌يابد. غلظت كنده‌ها در طول چاه با افزايش دبي تزريق گاز و مايع كاهش يافته و با افزايش اندازه‌ي كنده‌ها، سرعت حفاري و پس‌فشار، افزايش مي‌يابد. براي صحت‌سنجي، نتايج حاصل از حل عددي با داده‌هاي ميداني حاصل از حفاري چاه FR-1 واقع در ايالت سانتاكاتريناي برزيل مقايسه شده كه حدود 16.5 درصد خطا داشته است.
چكيده لاتين :
Underbalanced drilling and managed pressure drilling with foam have been gained attention of the world oil companies due to its many benefits. The advantages of this method include oil and gas production during drilling, high-speed drilling, drill bit life increase, better cutting transfer and reduced formation damage. In this paper cutting handling by foam was investigated in which foam was assumed to be a homogeneous, single-phase, compressible and non-Newtonian fluid whose rheological properties can be well described by power law model. The assumptions and governing equations of transient two-fluid model were expressed in Euler-Euler coordinate for fluid-particle (foam-cuttings). The upstream method is used to discretizing the equations and the results of the numerical solution are reported in the form of pressure, speed, cutting concentration, quality and density of the foam logs along the well. The impact of back-pressure, ROP, injection rate of gas and liquid, shape and size of cuttings, water influx and oil production on cutting concentration and bottom-hole pressure have been investigated. With increasing parameters such as back-pressure, liquid and gas flow rate, size of the cuttings and ROP, bottom hole pressure and cutting concentration increases. Cutting concentration decreases with increasing liquid and gas flow rate and increases by increasing back-pressure, cutting size and ROP. For validating, the results of the numerical solution are compared with field data obtained from well FR-1 located in the Santa Catarina state of Brazil which show about 16.5 percent errors.
